一种用于商用车ESC测试的硬件在环仿真系统技术方案

技术编号:21377060 阅读:36 留言:0更新日期:2019-06-15 13:09
本发明专利技术提供一种用于商用车ESC测试的硬件在环仿真系统,包括Trucksim软件、Simulink软件、上位机、下位机、ESC控制器、EPM阀、主缸、前后轮缸。本发明专利技术的上位机采用Trucksim软件和Simulink软件联合仿真,模型精度高,可操作性强,下位机采用实时采集卡,成本低,实时性强,传输速度快,采用车辆真实组成部件,精确度高,能够最大可能的还原车辆ESC的控制流程,整个仿真试验台系统稳定,实时性强,功耗和成本较低,使用更加简便,可操作性高,更适合于对ESC系统开发初期的验证。

【技术实现步骤摘要】
一种用于商用车ESC测试的硬件在环仿真系统
本专利技术涉及汽车安全
,尤其涉及一种用于商用车ESC测试的硬件在环仿真系统。
技术介绍
随着时代科技的发展和人们消费水平的持续提高,汽车这种当初极其昂贵的交通工具慢慢变得低廉,现在正逐渐走进人们的家中,与此同时汽车对人和社会造成的伤害也是所有交通工具中最严重的。根据联合国和世界卫生组织的报告,人们每天生活中所面对的各种意外伤害问题里面,汽车交通事故伤害是最多也是最危险的,也是当今社会人们十分关注的一项社会问题。在所有常规类型的车辆中,客车又是运载量最大,携带乘客人员最多的一类车型,一旦发生意外,伴随着的是大量的人员伤亡以及无法估计的经济损失,同时也会对数个家庭造成毁灭性的打击,所以保证客车在行驶中的安全在现在看来是非常重要且迫在眉睫的。为了减小这种交通意外的发生,世界各国都在进行车辆安全的研究。车辆安全主要分为主动安全和被动安全两种,其中车辆的主动安全技术可以更大可能的避免人员及车辆的损伤,在现代交通安全中有着非常重要的作用。而被动安全仅仅只能在事故发生后减缓人员的伤亡概率,并不能完全避免事故的发生,因此现在关于车辆主动安全技术的研究尤为重要。而在所有的主动安全技术中,汽车电子稳定性控制系统(ESC)更是研究的热点,它是目前汽车主动安全技术的基础,能够在比较危险的工况下通过控制车轮的制动和汽车的动力系统来达到对车速的控制,从而避免发生翻车侧滑等情况,进而可以提高车辆的主动安全性能。但ESC在开发、匹配的过程中需要进行大量的试验才能确保它的性能。实车试验准确,但是存在费用高、时间周期长,效率低的缺点,并且对于极端情况下的行驶工况,如高速拐弯,极限漂移等,实车测试的试验过程中也存在一定的危险性,很难由驾驶员亲自来操作。因此开发高精度的ESC仿真试验台,逼真的模拟汽车在各种复杂环境下的危险行驶工况是势在必行的,同时ESC仿真试验台也能大量节省人力物力等资源,是目前最适合用于ESC开发的一个方法。目前已有的技术方案是采用上位机与下位机相结合的方案,上位机采用Carsim仿真软件和LabVIEW编程软件,下位机一般采用国外的DSPACE实时系统或者PXI采集板卡。但是基于DSPACE或者PXI等系统开发的ESC仿真试验台系统过于复杂且成本很高,对一些初期研发ESC的厂家来说负担过大。并且对于开发商用车的ESC系统来说,Carsim中商用车的模型比较稀少,导致建立的车辆模型精确度不高,在进行仿真实验的时候会出现比较大的误差。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种用于商用车ESC测试的硬件在环仿真系统,解决了现有的基于DSPACE或者PXI等系统开发的ESC仿真试验台系统过于复杂且成本很高,对一些初期研发ESC的厂家来说负担过大,并且对于开发商用车的ESC系统来说,Carsim中商用车的模型比较稀少,导致建立的车辆模型精确度不高,在进行仿真实验的时候会出现比较大的误差的问题。本专利技术提供一种用于商用车ESC测试的硬件在环仿真系统,包括Trucksim软件、Simulink软件、上位机、下位机、ESC控制器、EPM阀、主缸、前后轮缸;其中,所述Trucksim软件用于车辆及仿真工况的建模;所述Simulink软件用于建立相关的控制策略及模型;所述上位机用于所述Trucksim软件和所述Simulink软件的联合仿真,运行仿真监控程序监控仿真过程,显示、分析、保存仿真结果;所述下位机用于接收所述上位机传送的数据,并将所述数据发送至所述ESC控制器,所述数据包括轮速、横摆角速度、横向加速度、纵向加速度、方向盘角度、方向盘角速度;所述ESC控制器内设有ESC和ABS控制算法,接收所述下位机发送的数据,对所述数据进行分析,对所述EPM阀进行控制;所述EPM阀用于根据所述ESC控制器发送的轮速数据对车辆的气压进行调节;所述主缸用于存储气压;所述前后轮缸由所述EPM阀控制,通过所述EPM阀对气压的关闭控制所述前后轮缸压力的变化,所述前后轮缸上安装有压力传感器,当压力发生变化时,所述下位机通过所述压力传感器采集压力值,并将所述压力值反馈至所述上位机。进一步地,所述上位机采用两个显示器,一个显示器进行仿真动画的实时显示,另一个显示器进行仿真数据的显示。进一步地,所述下位机采用实时采集卡,所述实时采集卡内部设有中央处理器和模拟数字转换器,所述实时采集卡通过所述中央处理器对所述数据进行分类,所述实时采集卡通过串口接收所述上位机传送的数据,通过CAN总线与所述ESC控制器通信,所述实时采集卡通过所述模拟数字转换器对所述压力传感器反馈的压力值进行模数转换。进一步地,所述ESC控制器采用实车控制器。进一步地,所述EPM阀包括前桥EPM阀和后桥EPM阀,所述前桥EPM阀对车辆前桥的气压进行调节,所述后桥EPM阀对车辆后桥的气压进行调节。进一步地,还包括若干ABS调节器,所述前桥EPM阀与若干所述ABS调节器连接,所述ABS调节器用于防止所述前桥EPM阀调节气压过快使得汽车出现前倾现象。进一步地,所述前后轮缸包括左前轮、右前轮、左后轮、右后轮,所述左前轮、右前轮、左后轮、右后轮上分别安装有压力传感器。进一步地,所述Simulink软件包括闭环控制模型,所述闭环控制模型包括Trucksims-function模块、数据转换模块、串口发送模块、串口接收模块、串口设置模块、压力显示模块、时钟模块、实时模块,所述Trucksims-function模块用于发送和接收所述Trucksim软件中的相关数据,所述数据转换模块用于对所述Trucksims-function模块发送的数据进行处理,所述串口发送模块用于将所述数据转换模块的数据发送至所述实时采集卡,所述串口接收模块用于接收所述实时采集卡返回的压力值,所述压力值通过所述Trucksims-function模块传回至所述Trucksim软件,所述串口设置模块用于对所述串口发送模块和所述串口接收模块进行设置,所述压力显示模块用于实时显示所述前后轮缸的压力值和波形,所述时钟模块用于实时显示系统运行的时间,所述实时模块用于显示系统运行时的延迟时间。进一步地,所述闭环控制模型还包括选择模块,所述选择模块用于选择所述Trucksims-function模块是否接收所述实时采集卡的数据。进一步地,所述数据转换模块包括数据入口模块、Demux模块、数据类型转换模块、mux模块、数据出口模块,所述数据入口模块接收所述Trucksims-function模块发送的数据,所述Demux模块用于将所述数据入口模块的输入信号展开为若干输出信号,所述数据类型转换模块用于对所述输出信号进行转换,所述mux模块用于将所述数据类型转换模块转换的数据进行整合,所述数据出口模块用于发送所述mux模块整合的数据。相比现有技术,本专利技术的有益效果在于:本专利技术提供一种用于商用车ESC测试的硬件在环仿真系统,包括Trucksim软件、Simulink软件、上位机、下位机、ESC控制器、EPM阀、主缸、前后轮缸。本专利技术的上位机采用Trucksim软件和Simulink软件联合仿真,模型精度高,可操作性强,下位机采用实时采集卡,成本低,实时性强,传输速度快,采用车辆真实组成本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于商用车ESC测试的硬件在环仿真系统,其特征在于:包括Trucksim软件、Simulink软件、上位机、下位机、ESC控制器、EPM阀、主缸、前后轮缸;其中,所述Trucksim软件用于车辆及仿真工况的建模;所述Simulink软件用于建立相关的控制策略及模型;所述上位机用于所述Trucksim软件和所述Simulink软件的联合仿真,运行仿真监控程序监控仿真过程,显示、分析、保存仿真结果;所述下位机用于接收所述上位机传送的数据,并将所述数据发送至所述ESC控制器,所述数据包括轮速、横摆角速度、横向加速度、纵向加速度、方向盘角度、方向盘角速度;所述ESC控制器内设有ESC和ABS控制算法,接收所述下位机发送的数据,对所述数据进行分析,对所述EPM阀进行控制;所述EPM阀用于根据所述ESC控制器发送的轮速数据对车辆的气压进行调节;所述主缸用于存储气压;所述前后轮缸由所述EPM阀控制,通过所述EPM阀对气压的关闭控制所述前后轮缸压力的变化,所述前后轮缸上安装有压力传感器,当压力发生变化时,所述下位机通过所述压力传感器采集压力值,并将所述压力值反馈至所述上位机。

【技术特征摘要】
1.一种用于商用车ESC测试的硬件在环仿真系统,其特征在于:包括Trucksim软件、Simulink软件、上位机、下位机、ESC控制器、EPM阀、主缸、前后轮缸;其中,所述Trucksim软件用于车辆及仿真工况的建模;所述Simulink软件用于建立相关的控制策略及模型;所述上位机用于所述Trucksim软件和所述Simulink软件的联合仿真,运行仿真监控程序监控仿真过程,显示、分析、保存仿真结果;所述下位机用于接收所述上位机传送的数据,并将所述数据发送至所述ESC控制器,所述数据包括轮速、横摆角速度、横向加速度、纵向加速度、方向盘角度、方向盘角速度;所述ESC控制器内设有ESC和ABS控制算法,接收所述下位机发送的数据,对所述数据进行分析,对所述EPM阀进行控制;所述EPM阀用于根据所述ESC控制器发送的轮速数据对车辆的气压进行调节;所述主缸用于存储气压;所述前后轮缸由所述EPM阀控制,通过所述EPM阀对气压的关闭控制所述前后轮缸压力的变化,所述前后轮缸上安装有压力传感器,当压力发生变化时,所述下位机通过所述压力传感器采集压力值,并将所述压力值反馈至所述上位机。2.如权利要求1所述的一种用于商用车ESC测试的硬件在环仿真系统,其特征在于:所述上位机采用两个显示器,一个显示器进行仿真动画的实时显示,另一个显示器进行仿真数据的显示。3.如权利要求1所述的一种用于商用车ESC测试的硬件在环仿真系统,其特征在于:所述下位机采用实时采集卡,所述实时采集卡内部设有中央处理器和模拟数字转换器,所述实时采集卡通过所述中央处理器对所述数据进行分类,所述实时采集卡通过串口接收所述上位机传送的数据,通过CAN总线与所述ESC控制器通信,所述实时采集卡通过所述模拟数字转换器对所述压力传感器反馈的压力值进行模数转换。4.如权利要求1所述的一种用于商用车ESC测试的硬件在环仿真系统,其特征在于:所述ESC控制器采用实车控制器。5.如权利要求1所述的一种用于商用车ESC测试的硬件在环仿真系统,其特征在于:所述EPM阀包括前桥EPM阀和后桥EPM阀,所述前桥EPM阀对车辆前桥的气压进行调节,所述后桥EPM阀对车辆后桥的气压进行调节。6.如权利要求5所述的一种用于商用车ESC测试的硬件在环...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵泉龙张伟龙志能黄万义龙元香刘余清
申请(专利权)人:广东工业大学广州瑞立科密汽车电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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