本发明专利技术公开了一种车辆线控制动系统硬件在环测试系统，涉及车辆控制技术领域，包括车辆线控制动系统台架、虚拟车辆仿真环境、实时硬件、线控制动控制器和可编程电源；可以对线控制动控制器的多个功能模块进行丰富的场景测试，最大程度地模拟真实测试工况，可大幅降低测试难度，提高开发测试效率，降低开发风险，提高线控制动控制器产品可靠性和检测完整性，提升产品质量。提升产品质量。
【技术实现步骤摘要】
一种车辆线控制动系统硬件在环测试系统及测试方法
[0001]本专利技术涉及车辆控制
，特别是涉及一种车辆线控制动系统硬件在环测试系统及测试方法。
技术介绍
[0002]随着自动驾驶技术的快速发展，车辆的安全等级要求越来越高。制动系统是保障车辆安全的核心装置，为了适应自动驾驶技术的发展，制动系统也逐步向电控制动、线控制动发展，为了验证制动系统的功能及性能是否满足车辆的高可靠性需求，在系统开发的不同阶段必须开展大量的测试工作，排除软硬件设计缺陷。传统基于实车的开发过程往往需要等待软硬件基本开发完成后，搭载实车进行调试和验证，测试中发现问题再重新更改软件或硬件，导致开发周期长，成本高，且将存在缺陷的制动系统直接用于实车测试存在较大的测试风险。
[0003]针对上述问题，硬件在环测试系统(Hardware
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Loop)由于可通过半实物进行仿真，最大限度的实现不同工况测试，从而在实验室开发阶段即可排除大量的早期设计缺陷，提高开发效率，降低开发成本，在车辆安全系统的开发中逐渐成为一种新的开发形式。中国专利技术专利申请（申请号：202210499432.6，公开日：2022年08月12日）公开了一种线控制动硬件在环实验平台，主要用于电液制动控制执行器的模拟，并未涉及仿真测试；中国专利技术专利申请（申请号：202210128099.8，公开日：2022年04月22日）公开了一种用于线控底盘测试与评价的驾驶模拟系统，该系统主要用于驾驶教学模拟，对线控制动的开发中涉及的测试并未提及；中国专利技术专利申请（申请号：202111010684.X，公开日：2022年07月05日；申请号：202111231745.5，公开日：2021年12月10日）主要关注线控制动系统的结构控制方法、容错方法等，鲜见针对制动系统开发用的硬件在环测试系及测试方法的研究。线控制动系统由于涉及的功能模块较多，包括如紧急制动（AEB）、坡道辅助（HSA）、陡坡缓降（HDC）及能量回收（RSB）等，每一个模块的测试都面临多种复杂工况，而目前针对线控制动系统进行开发和测试专利较少，且涉及的功能模块也较少。
技术实现思路
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术面向车辆线控制动系统开发过程中的复杂功能测试需求，基于虚拟车辆环境（车辆动力学仿真软件）、实时硬件及车辆线控制动系统台架构建一套车辆线控制动系统硬件在环测试平台，并通过利用该平台，系统地提出紧急制动、坡道辅助、陡坡缓降及能量回收等功能测试方法，该平台也可用于量产后的线控制动控制器检测、故障模拟测试和失效冗余测试等，通过该系统可减少线控制动系统的开发周期，提高线控制动系统开发效率并降低开发风险，且利用该系统可提高产品可靠性和检测完整性，提升产品质量。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：一种车辆线控制动系统硬件在环测试系统，包括车辆线控制动系统台架、虚拟车辆仿真环境、实时硬件、线控制动控制器和可编程电源；车辆
线控制动系统台架包括制动踏板、加速踏板、传输管路、控制阀、压力传感器及制动执行器，是车辆线控制动系统硬件在环测试系统的执行机构，用于模拟车辆制动操作并提供模拟车辆的制动系统状态参数信息；虚拟车辆仿真环境由计算机上安装的虚拟车辆仿真软件构建，可模拟车辆运动状态、车辆驾驶环境工况及驾驶员操作；实时硬件由主控载板、CAN通讯板卡、AD信号采集卡、IO输入输出板卡及轮速模拟板卡组成，主控载板用于信号的处理和传输；CAN通讯板卡用于CAN报文的发送和接收；AD信号采集卡用于采集加速踏板开度信号、制动踏板开度信号及执行器控制压力信号；IO输入输出板卡用于输出驱动信号，驱动执行器的动作；轮速模拟板卡用于将虚拟车辆的实时车速转化为模拟轮速并输出给线控制动控制器；实时硬件是车辆线控制动系统台架和虚拟车辆仿真环境的接口；可编程电源用于向线控制动控制器和压力传感器供电；实时硬件将车辆线控制动系统台架提供的参数信息传输给虚拟车辆仿真环境，从而控制模拟车辆的动作，并将车身姿态、运动信息通过实时硬件传输到线控制动控制器，线控制动控制器根据所接收到的车辆状态信息驱动制动执行器动作以调整车辆状态，从而实现实物硬件到仿真软件再到实物硬件的闭环操作和测试。
[0006]一种车辆线控制动系统硬件在环测试系统的具体测试方法为：首先配置车辆线控制动系统硬件在环测试系统使线控制动控制器、制动试验台、实时硬件及虚拟车辆连接通讯；然后在虚拟车辆仿真软件中设定测试环境；再在虚拟车辆仿真软件中设置并运行测试内容，按照不同功能需求进行功能测试；判断测试功能的实现与预定的控制策略是否一致，通过状态数据分析偏差产生的原因，然后修正控制策略后重复测试。
[0007]线控制动控制器进行坡道辅助功能测试时，测试方法为：首先，通过虚拟车辆仿真软件配置一段包含上坡和下坡的测试路段；然后，通过踩下加速踏板使虚拟车辆启动并加速至坡道位置，在虚拟车辆到达坡道后，踩下制动踏板使车辆制动并停止在坡道上；激活坡道辅助功能并松开制动踏板，然后踩下加速踏板使虚拟车辆从坡道起步，在此过程中将车辆的状态、坡道辅助功能开关状态及驾驶员操作加速或制动踏板的状态通过CAN总线发送给线控制动控制器并检测坡道辅助功能的实现与预定的控制策略是否一致，当出现偏差时，通过状态数据分析偏差产生的原因，然后修正控制策略后重复测试。
[0008]线控制动控制器进行紧急制动功能测试时，测试方法为：首先，按照Euro
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NCAP测试规范中紧急制动功能测试需求配置三种不同的紧急制动功能测试工况，包括前车静止、前车匀速行驶和前车突然制动；然后，通过踩下加速踏板使虚拟车辆启动并加速，虚拟车辆仿真软件将自车车速、车间距离、前车车速、减速度信息通过实时硬件发送给线控制动控制器，线控制动控制器根据车辆状态信息做出决策后驱动执行器动作产生制动压力，制动压力通过实时硬件反馈到虚拟车辆，使虚拟车辆减速并停车；过程中将车辆的状态、紧急制动功能状态及驾驶员操作加速或制动踏板的状态通过CAN总线实时发送给线控制动控制器，并可用于分析紧急制动功能的实现与预定的控制策略是否一致，当出现偏差时，通过状态数据分析偏差产生的原因，然后修正控制策略后重复测试。
[0009]线控制动控制器进行能量回收功能测试时，测试方法为：首先，按照NEDC或WLDC测试标准配置能量回收测试工况；然后，通过踩下加速踏板使虚拟车辆启动并按配置的工况进行加减速操作，虚拟车辆仿真软件将车速、电机转速、电机扭矩、可回收能量限值信息通过实时硬件发送给线控制动控制器，线控制动控制器根据车辆状态信息做出决策后驱动执行器调整制动压力，制动压力通过实时硬件反馈到虚拟车辆，使虚拟车辆调整电机再生制
动力；过程中将车辆的状态、制动能量回收状态及驾驶员操作加速或制动踏板的状态通过CAN总线实时发送给线控制动控制器，并可用于分析能量回收功能的实现和预定的控制策略是否一致，当出现偏差时，通过状态数据分析偏差产生的原因，然后修正控制策略后重复测试。
[0010]线控本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种车辆线控制动系统硬件在环测试系统，其特征在于：所述车辆线控制动系统硬件在环测试系统包括车辆线控制动系统台架、虚拟车辆仿真环境、实时硬件、线控制动控制器和可编程电源；所述车辆线控制动系统台架包括制动踏板、加速踏板、传输管路、控制阀、压力传感器及制动执行器，是所述车辆线控制动系统硬件在环测试系统的执行机构，用于模拟车辆制动操作并提供模拟车辆的制动系统状态参数信息；所述虚拟车辆仿真环境由计算机上安装的虚拟车辆仿真软件构建，可模拟车辆运动状态、车辆驾驶环境工况及驾驶员操作；所述实时硬件由主控载板、CAN通讯板卡、AD信号采集卡、IO输入输出板卡及轮速模拟板卡组成，主控载板用于信号的处理和传输；CAN通讯板卡用于CAN报文的发送和接收；AD信号采集卡用于采集加速踏板开度信号、制动踏板开度信号及执行器控制压力信号；IO输入输出板卡用于输出驱动信号，驱动执行器的动作；轮速模拟板卡用于将虚拟车辆的实时车速转化为模拟轮速并输出给线控制动控制器；所述实时硬件是车辆线控制动系统台架和虚拟车辆仿真环境的接口；所述可编程电源用于向线控制动控制器和压力传感器供电；所述实时硬件将车辆线控制动系统台架提供的参数信息传输给虚拟车辆仿真环境，从而控制模拟车辆的动作，并将车身姿态、运动信息通过实时硬件传输到所述线控制动控制器，所述线控制动控制器根据所接收到的车辆状态信息驱动制动执行器动作以调整车辆状态，从而实现实物硬件到仿真软件再到实物硬件的闭环操作和测试。2.如权利要求1所述的一种车辆线控制动系统硬件在环测试系统的测试方法，其特征在于：测试方法为：首先配置车辆线控制动系统硬件在环测试系统使线控制动控制器、制动试验台、实时硬件及虚拟车辆连接通讯；然后在虚拟车辆仿真软件中设定测试环境；再在虚拟车辆仿真软件中设置并运行测试内容，按照不同功能需求进行功能测试；判断测试功能的实现与预定的控制策略是否一致，通过状态数据分析偏差产生的原因，然后修正控制策略后重复测试。3.如权利要求2所述的一种车辆线控制动系统硬件在环测试系统的测试方法，其特征在于：所述线控制动控制器进行坡道辅助功能测试时，测试方法为：首先，通过虚拟车辆仿真软件配置一段包含上坡和下坡的测试路段；然后，通过踩下加速踏板使虚拟车辆启动并加速至坡道位置，在虚拟车辆到达坡道后，踩下制动踏板使车辆制动并停止在坡道上；激活坡道辅助功能并松开制动踏板，然后踩下加速踏板使虚拟车辆从坡道起步，在此过程中将车辆的状态、坡道辅助功能开关状态及驾驶员操作加速或制动踏板的状态通过CAN总线发送给线控制动控制器并检测坡道辅助功能的实现与预定的控制策略是否一致，当出现偏差时，通过状态数据分析偏差产生的原因，然后修正控制策略后重复测试。4.如权利要求2所述的一种车辆线控制动系统硬件在环测试系统的测试方法，其特征在于：所述线控制动控制器进行紧急制动功能测试时，测试方法为：首先，按照Euro<...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨凡，
申请(专利权)人：武汉辅安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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