本實(shí)用新型屬于電動(dòng)車輛制動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，涉及電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)，更具體地說，本實(shí)用新型涉及基于電控制動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)，本實(shí)用新型不僅適用于開發(fā)商用車再生制動(dòng)和ABS/EBS控制策略，還適用于實(shí)車ECU的錯(cuò)誤診斷。

背景技術(shù)：

近年來隨著世界能源枯竭和環(huán)境污染問題的日益加重，各國政府紛紛開始推廣節(jié)能與新能源汽車，以節(jié)能減排來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在各種類型的新能源汽車中，純電動(dòng)汽車以其自身的諸多優(yōu)勢(shì)越來越多的受到了人們的關(guān)注，特別是純電動(dòng)公交客車已經(jīng)成為各國城市發(fā)展公共交通的重要選擇。

對(duì)于城市公交客車，長(zhǎng)期行駛在頻繁低速制動(dòng)工況，其制動(dòng)過程中所消耗的能量大約占驅(qū)動(dòng)能量的30％～60％，如果可以通過再生制動(dòng)技術(shù)有效回收這部分制動(dòng)能量，則可以顯著提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。如今隨著電控制動(dòng)系統(tǒng)的日益普及，越來越多的商用車也開始使用電控制動(dòng)系統(tǒng)，由于電控制動(dòng)系統(tǒng)通過電子信號(hào)直接控制安裝在輪邊的執(zhí)行機(jī)構(gòu)以建立各個(gè)車輪所需的制動(dòng)力，從而可以消除傳統(tǒng)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間慢制動(dòng)舒適性差等缺點(diǎn)，通過提高響應(yīng)時(shí)間，縮短了制動(dòng)距離從而提高車輛的安全性和舒適性。

目前國內(nèi)外公開了多種關(guān)于制動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試的試驗(yàn)臺(tái)，但是主要為傳統(tǒng)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)、商用半掛車電控制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)或電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)，還沒有一種基于電控制動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)。

中國專利授權(quán)號(hào)為CN205507532，授權(quán)公告日為2016.08.24，發(fā)明名稱為“商用半掛車電控制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)”，申請(qǐng)?zhí)枮?01620222013.8，專利權(quán)人為吉林大學(xué)。該專利利用第一代電控制動(dòng)系統(tǒng)(EBS)、駕駛模擬器、單片機(jī)控制器，通過Labview RT實(shí)時(shí)系統(tǒng)開展測(cè)試研究，主要用于第一代電控制動(dòng)系統(tǒng)的性能檢測(cè)及模型仿真，但是該試驗(yàn)臺(tái)只能用于商用半掛車制動(dòng)系統(tǒng)的測(cè)試，并且該試驗(yàn)臺(tái)沒有考慮商用車的再生制動(dòng)過程，不能用于電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)的測(cè)試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)無法對(duì)電動(dòng)客車電控制動(dòng)系統(tǒng)和再生制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合測(cè)試的問題，本實(shí)用新型提供了基于電控制動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)。結(jié)合說明書附圖，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

基于電控制動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)，由制氣組件、電控制動(dòng)系統(tǒng)、傳統(tǒng)制動(dòng)組件、輪速模擬組件、單片機(jī)控制器25、上位機(jī)27和目標(biāo)機(jī)26組成；

所述制氣組件輸出空氣分別經(jīng)前軸儲(chǔ)氣筒5、后軸儲(chǔ)氣筒6和駐車制動(dòng)儲(chǔ)氣筒7輸出，形成前軸制動(dòng)回路、后軸制動(dòng)回路和駐車制動(dòng)回路

所述電控制動(dòng)系統(tǒng)由制動(dòng)總閥8、前橋壓力控制模塊35、后橋壓力控制模塊18、左前輪ABS電磁閥38和右前輪ABS電磁閥34連接組成；

所述傳統(tǒng)制動(dòng)組件由駐車制動(dòng)閥9、繼動(dòng)閥10以及分別位于左后輪、右后輪、右前輪和左前輪的四組結(jié)構(gòu)相同的制動(dòng)裝置組成，所述制動(dòng)裝置由制動(dòng)器、制動(dòng)氣室和制動(dòng)氣室壓力傳感器依次連接組成；

所述輪速模擬組件由分別位于左后輪、右后輪、右前輪和左前輪的四組結(jié)構(gòu)相同的輪速模擬裝置組成，所述輪速模擬裝置由輪速模擬電機(jī)、齒圈、輪速傳感器依次連接組成；

所述目標(biāo)機(jī)26內(nèi)安裝有與所述制動(dòng)氣室壓力傳感器連接的數(shù)據(jù)采集板卡、用于向輪速模擬電機(jī)發(fā)送控制信號(hào)的控制信號(hào)板卡，以及與單片機(jī)控制器25中的CAN模塊連接的CAN 卡；

所述單片機(jī)控制器25的硬件系統(tǒng)由最小系統(tǒng)電路、向外部輸出信號(hào)的外圍驅(qū)動(dòng)電路、接收并處理外部信號(hào)的信號(hào)處理電路，以及與目標(biāo)機(jī)26通信連接的CAN通信電路組成；

所述目標(biāo)機(jī)26與上位機(jī)27雙向通信連接，上位機(jī)27向目標(biāo)機(jī)26下載模型，目標(biāo)機(jī) 26向上位機(jī)27反饋車輛實(shí)時(shí)信息。

所述前軸儲(chǔ)氣筒5的出氣口分別與制動(dòng)總閥8的下進(jìn)氣口和前橋壓力控制模塊35的高壓進(jìn)氣口相連，制動(dòng)總閥8的下出氣口與前橋壓力控制模塊35的低壓控制端口相連，前橋壓力控制模塊35的出氣口與前軸三通閥36的進(jìn)氣口相連，前軸三通閥36的兩個(gè)出氣口分別與左前輪ABS電磁閥38和右前輪ABS電磁閥34的進(jìn)氣口相連，左前輪ABS電磁閥38的出氣口與左前輪制動(dòng)氣室42相連，右前輪ABS電磁閥34的出氣口與右前輪制動(dòng)氣室32相連，形成前軸制動(dòng)回路；

所述后軸儲(chǔ)氣筒6的出氣口分別與制動(dòng)總閥8的上進(jìn)氣口和后橋壓力控制模塊18的高壓進(jìn)氣口相連，制動(dòng)總閥8的上出氣口與后橋壓力控制模塊18的低壓控制端口相連，后橋壓力控制模塊18的左、右側(cè)出氣口分別與對(duì)應(yīng)的左后輪、右后輪制動(dòng)氣室相連，形成后軸制動(dòng)回路；

所述駐車制動(dòng)儲(chǔ)氣筒7的出氣口分別與駐車制動(dòng)閥9的進(jìn)氣口和繼動(dòng)閥10的高壓進(jìn)氣口相連，駐車制動(dòng)閥9的出氣口與繼動(dòng)閥10的低壓控制端口相連，繼動(dòng)閥10的出氣口經(jīng)后軸三通閥閥17分別與左后輪制動(dòng)氣室15和右后輪制動(dòng)氣室20相連，形成駐車制動(dòng)回路。

所述顯示屏通過VGA數(shù)據(jù)線與主機(jī)連接，所述主機(jī)的輸出端口與目標(biāo)機(jī)26的SIT模塊連接，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)27將整車模型和電機(jī)/電池模型下載至目標(biāo)機(jī)26中實(shí)時(shí)運(yùn)行，且目標(biāo)機(jī) 26將車輛狀態(tài)的實(shí)時(shí)信息反饋給上位機(jī)27，并通過上位機(jī)27的顯示屏顯示。

所述最小系統(tǒng)電路分別由電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、濾波電路和BDM接口電路組成；

所述外圍驅(qū)動(dòng)電路包括：分別與左前輪ABS電磁閥38和右前輪ABS電磁閥34的控制信號(hào)輸入端連接組成的ABS電磁閥驅(qū)動(dòng)電路、與前橋壓力控制模塊35的控制信號(hào)輸入端連接組成的前橋模塊驅(qū)動(dòng)電路，以及與后橋壓力控制模塊18的控制信號(hào)輸入端連接組成的后橋模塊驅(qū)動(dòng)電路；

所述信號(hào)處理電路包括：與制動(dòng)總閥8的制動(dòng)信號(hào)輸出端連接組成的踏板信號(hào)處理電路、分別與前橋壓力控制模塊35和后橋壓力控制模塊18中內(nèi)置的壓力傳感器信號(hào)輸出端連接組成的前后軸壓力信號(hào)處理電路，以及分別與四個(gè)輪速信號(hào)傳感器的信號(hào)輸出端連接組成的輪速信號(hào)處理電路。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于：

1、本實(shí)用新型所述基于電控制動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)利用第三代電控制動(dòng)系統(tǒng)(EBS)并結(jié)合相關(guān)軟硬件實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)客車電控制動(dòng)系統(tǒng)和再生制動(dòng)系統(tǒng)的聯(lián)合測(cè)試。

2、本實(shí)用新型所述基于電控制動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)利用 LabView實(shí)時(shí)系統(tǒng)并結(jié)合TruckSim軟件中的成熟車輛模型，使得試驗(yàn)臺(tái)車輛模型與實(shí)車更為接近，同時(shí)充分利用了LabView系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集和處理方面的優(yōu)勢(shì)。

3、本實(shí)用新型所述基于電控制動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)不僅可以用于開發(fā)電動(dòng)客車再生制動(dòng)和ABS/EBS控制策略，還可以用于實(shí)車ECU的錯(cuò)誤診斷。

4、本實(shí)用新型所述基于電控制動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)可大大節(jié)約電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)試驗(yàn)研究的時(shí)間，節(jié)約試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，所需試驗(yàn)人員少，能夠?qū)崿F(xiàn)反復(fù)試驗(yàn)，從而大大減少室外實(shí)車試驗(yàn)次數(shù)，為必要的室外實(shí)車試驗(yàn)打下基礎(chǔ)。

5、本實(shí)用新型所述基于電控制動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)不僅適用于電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)的測(cè)試，還適用于其他電動(dòng)商用車車型的復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)研究。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所述基于電控制動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型所述基于電控制動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)的原理邏輯框圖；

圖3為本實(shí)用新型所述基于電控制動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)中的單片機(jī)控制器的結(jié)構(gòu)示意框圖。

圖中：

1.空氣壓縮機(jī)， 2.濕儲(chǔ)氣筒， 3.干燥器，

4.四回路保護(hù)閥， 5.前軸儲(chǔ)氣筒， 6.后軸儲(chǔ)氣筒，

7.駐車制動(dòng)儲(chǔ)氣筒， 8.制動(dòng)總閥， 9.駐車制動(dòng)閥，

10.繼動(dòng)閥， 11.左后輪輪速模擬電機(jī)， 12.左后輪齒圈，

13.左后輪輪速傳感器， 14.左后輪制動(dòng)器， 15.左后輪制動(dòng)氣室，

16.左后輪制動(dòng)氣室壓力傳感器， 17.后軸三通閥， 18.后橋壓力控制模塊，

19.右后輪制動(dòng)氣室壓力傳感器， 20.右后輪制動(dòng)氣室， 21.右后輪制動(dòng)器，

22.右后輪輪速傳感器， 23.右后輪齒圈， 24.右后輪輪速模擬電機(jī)，

25.單片機(jī)控制器， 26.目標(biāo)機(jī)， 27.上位機(jī)，

28.右前輪輪速模擬電機(jī)， 29.右前輪齒圈， 30.右前輪輪速傳感器，

31.右前輪制動(dòng)器， 32.右前輪制動(dòng)氣室， 33.右前輪制動(dòng)氣室壓力傳感器，

34.右前輪ABS電磁閥， 35.前橋壓力控制模塊， 36.前軸三通閥，

37.左前輪輪速模擬電機(jī)， 38.左前輪ABS電磁閥， 39.左前輪齒圈，

40.左前輪輪速傳感器， 41.左前輪制動(dòng)氣室壓力傳感器， 42.左前輪制動(dòng)氣室，

43.左前輪制動(dòng)器。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，結(jié)合說明書附圖，本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式如下：

參閱圖1，本實(shí)用新型公開了基于電控制動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)客車復(fù)合制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)由制氣組件、第三代電控制動(dòng)系統(tǒng)(EBS)、傳統(tǒng)制動(dòng)組件、輪速模擬組件、單片機(jī)控制器 25、上位機(jī)27和目標(biāo)機(jī)26組成。

所述制氣組件包括空氣壓縮機(jī)1、濕儲(chǔ)氣筒2、空氣干燥器3、四回路保護(hù)閥4、前軸儲(chǔ)氣筒5、后軸儲(chǔ)氣筒6和駐車制動(dòng)儲(chǔ)氣筒7。

所述第三代電控制動(dòng)系統(tǒng)(EBS)包括制動(dòng)總閥8，型號(hào)為WABCO 4800021030；前橋壓力控制模塊35，型號(hào)為WABCO 4801067010；后橋壓力控制模塊18，型號(hào)為WABCO 4801067010；左前輪ABS電磁閥38和右前輪ABS電磁閥34，型號(hào)為WABCO 4721950180。

所述傳統(tǒng)制動(dòng)組件包括駐車制動(dòng)閥9、繼動(dòng)閥10、左后輪制動(dòng)氣室15、左后輪制動(dòng)器 14、左后輪制動(dòng)氣室壓力傳感器16、右后輪制動(dòng)氣室20、右后輪制動(dòng)器21、右后輪制動(dòng)氣室壓力傳感器19、右前輪制動(dòng)氣室32、右前輪制動(dòng)器31、右前輪制動(dòng)氣室壓力傳感器33、左前輪制動(dòng)氣室42、左前輪制動(dòng)器43、左前輪制動(dòng)氣室壓力傳感器41、前軸三通閥36、后軸三通閥17以及連接上述組件的制動(dòng)管路和接頭。

所述輪速模擬組件包括左前輪輪速模擬電機(jī)37、左前輪齒圈39、左前輪輪速傳感器40、右前輪輪速模擬電機(jī)28、右前輪齒圈29、右前輪輪速傳感器30、右后輪輪速模擬電機(jī)24、右后輪齒圈23、右后輪輪速傳感器22、左后輪輪速模擬電機(jī)11、左后輪齒圈12、左后輪輪速傳感器13。左前輪輪速模擬電機(jī)37為伺服電機(jī)，其安裝在電機(jī)支架上，左前輪齒圈39 固定在左前輪輪速模擬電機(jī)37的輸出軸上，左前輪輪速傳感器40固定在電機(jī)支架上并與左前輪齒圈39相對(duì)安裝；右前輪輪速模擬電機(jī)28為伺服電機(jī)，其安裝在電機(jī)支架上，右前輪齒圈29固定在右前輪輪速模擬電機(jī)28的輸出軸上，右前輪速傳感器30固定在電機(jī)支架上并與右前輪齒圈29相對(duì)安裝；右后輪輪速模擬電機(jī)24為伺服電機(jī)，其安裝在電機(jī)支架上，右后輪齒圈23固定在右后輪輪速模擬電機(jī)24的輸出軸上，右后輪輪速傳感器22固定在電機(jī)支架上并與右后輪齒圈23相對(duì)安裝；左后輪輪速模擬電機(jī)11為伺服電機(jī)，其安裝在電機(jī)支架上，左后輪齒圈12固定在左后輪輪速模擬電機(jī)11的輸出軸上，左后輪輪速傳感器13 固定在電機(jī)支架上并與左后輪齒圈12相對(duì)安裝。所述的輪速模擬裝置中，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)系統(tǒng)的需要可以實(shí)時(shí)控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速，與所述齒圈相對(duì)安裝的輪速傳感器可以感應(yīng)到相應(yīng)的輪速信號(hào)，然后傳給單片機(jī)控制器25。

此外，整個(gè)測(cè)試平臺(tái)為臺(tái)架式結(jié)構(gòu)，用鋁合金型材焊接成一個(gè)臺(tái)架放在實(shí)驗(yàn)室的地面上，在臺(tái)架右側(cè)放置一個(gè)工作臺(tái)?？諝鈮嚎s機(jī)1直接放置在地面上為整個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)提供壓縮空氣；空氣干燥器3和四回路保護(hù)閥4安裝在臺(tái)架的前端；濕儲(chǔ)氣筒2、前軸儲(chǔ)氣筒5、后軸儲(chǔ)氣筒6和駐車制動(dòng)儲(chǔ)氣筒7放置在臺(tái)架內(nèi)側(cè)的地面上，并靠近空氣干燥器3和四回路保護(hù)閥4；左前、右前、左后以及右后四組輪速模擬組件并排放置在臺(tái)架的右側(cè)靠近工作臺(tái)的位置；制動(dòng)總閥8位于工作臺(tái)下面，上位機(jī)27放置在工作臺(tái)上，目標(biāo)機(jī)26放置在工作臺(tái)的一側(cè)，單片機(jī)控制器25放置在目標(biāo)機(jī)的機(jī)箱內(nèi)；其他的零部件都安裝在臺(tái)架上，安裝位置與圖1所表示的各零部件位置關(guān)系基本相同，各零部件的連接關(guān)系具體如下，圖中粗實(shí)線為氣路連接示意，帶有箭頭的細(xì)實(shí)線為電路連接示意：

氣路連接：

參閱圖1，所述空氣壓縮機(jī)1的出氣口與濕儲(chǔ)氣筒2的進(jìn)氣口相連，濕儲(chǔ)氣筒2的出氣口與空氣干燥器3的進(jìn)氣口相連，空氣干燥器3的出氣口與四回路保護(hù)閥4的進(jìn)氣口相連，四回路保護(hù)閥4的三個(gè)出氣口分別與前軸儲(chǔ)氣筒5、后軸儲(chǔ)氣筒6和駐車制動(dòng)儲(chǔ)氣筒7的進(jìn)氣口連接。

所述前軸儲(chǔ)氣筒5的出氣口分別與制動(dòng)總閥8的下進(jìn)氣口和前橋壓力控制模塊35的高壓進(jìn)氣口相連，制動(dòng)總閥8的下出氣口與前橋壓力控制模塊35的低壓控制端口相連，前橋壓力控制模塊35的出氣口與前軸三通閥36的進(jìn)氣口相連，前軸三通閥36的兩個(gè)出氣口分別與左前輪ABS電磁閥38和右前輪ABS電磁閥34的進(jìn)氣口相連，左前輪ABS電磁閥38的出氣口與左前輪制動(dòng)氣室42相連，左前輪制動(dòng)氣室42與左前輪制動(dòng)器43相連，右前輪ABS 電磁閥34的出氣口與右前輪制動(dòng)氣室32相連，右前輪制動(dòng)氣室32與右前輪制動(dòng)器31相連，這是前軸制動(dòng)回路。

所述后軸儲(chǔ)氣筒6的出氣口分別與制動(dòng)總閥8的上進(jìn)氣口和后橋壓力控制模塊18的高壓進(jìn)氣口相連，制動(dòng)總閥8的上出氣口與后橋壓力控制模塊18的低壓控制端口相連，后橋壓力控制模塊18的左側(cè)出氣口與左后輪制動(dòng)氣室15相連，左后輪制動(dòng)氣室15與左后輪制動(dòng)器14相連，后橋壓力控制模塊18的右側(cè)出氣口與右后輪制動(dòng)氣室20相連，右后輪制動(dòng)氣室20與右后輪制動(dòng)器21相連，這是后軸制動(dòng)回路。

所述駐車制動(dòng)儲(chǔ)氣筒7的出氣口分別與駐車制動(dòng)閥9的進(jìn)氣口和繼動(dòng)閥10的高壓進(jìn)氣口相連，駐車制動(dòng)閥9的出氣口與繼動(dòng)閥10的低壓控制端口相連，繼動(dòng)閥10的出氣口與后軸三通閥17的進(jìn)氣口相連，后軸三通閥閥17的兩個(gè)出氣口分別與左后輪制動(dòng)氣室15和右后輪制動(dòng)氣室20相連，左后輪制動(dòng)氣室15與左后輪制動(dòng)器14相連，右后輪制動(dòng)氣室20與右后輪制動(dòng)器21相連，這是駐車制動(dòng)回路。

電路連接：

參閱圖2，所述上位機(jī)27為普通PC機(jī)，包括一個(gè)顯示屏和一個(gè)主機(jī)，所述顯示屏是用戶界面，其通過VGA數(shù)據(jù)線與所述主機(jī)連接，上位機(jī)27與目標(biāo)機(jī)26之間為雙向信號(hào)連接，所述上位機(jī)27的主機(jī)的輸出端口與目標(biāo)機(jī)26的SIT模塊連接，所述主機(jī)27中安裝有LabView 軟件、TruckSim軟件和MATLAB/Simulink軟件。

測(cè)試過程中，上位機(jī)27將TruckSim軟件中的整車模型和MATLAB/Simulink軟件中的電機(jī)/電池模型下載到目標(biāo)機(jī)26中實(shí)時(shí)運(yùn)行，同時(shí)目標(biāo)機(jī)26將車輛狀態(tài)的實(shí)時(shí)信息反饋給上位機(jī)27，并通過上位機(jī)的顯示屏顯示。

所述目標(biāo)機(jī)26的型號(hào)為IPC-610的研華工控機(jī)，所述目標(biāo)機(jī)26中安裝有數(shù)據(jù)采集板卡、控制信號(hào)板卡和CAN卡，數(shù)據(jù)采集板卡的模擬端口與左前輪制動(dòng)氣室壓力傳感器41、右前輪制動(dòng)氣室壓力傳感器33、右后輪制動(dòng)氣室壓力傳感器19和左后壓力傳感器16的信號(hào)輸出端連接，用于采集上述四個(gè)壓力傳感器檢測(cè)并輸出的壓力信號(hào)，然后將采集到的信號(hào)通過數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換后得到這些量的實(shí)際值并輸入到整車模型中去；控制信號(hào)板卡的信號(hào)輸出端與左前輪輪速模擬電機(jī)37、右前輪輪速模擬電機(jī)28、右后輪輪速模擬電機(jī)24和左后輪輪速模擬電機(jī)11的控制信號(hào)輸入端連接，用于向上述四個(gè)輪速模擬電機(jī)發(fā)送控制信號(hào)；所述控制信號(hào)板卡是一款集成了可編程FPGA芯片的多功能RIO板卡，其信號(hào)生成更新率快，采用率高，用于控制輪速模擬電機(jī)信號(hào)的生成；CAN卡端口與單片機(jī)控制器25的CAN模塊連接，用于目標(biāo)機(jī)26和單片機(jī)控制器25之間的通信。

參閱圖3，所述單片機(jī)控制器25采用飛思卡爾半導(dǎo)體公司的MC9S12XS128系列微控制器，單片機(jī)控制器25的硬件系統(tǒng)主要包括最小系統(tǒng)電路、外圍驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)處理電路和 CAN通信電路。

所述最小系統(tǒng)電路包括：電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、濾波電路和BDM接口電路。

所述外圍驅(qū)動(dòng)電路包括：ABS電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，與左前輪ABS電磁閥38和右前輪ABS 電磁閥34的控制信號(hào)輸入端連接，用于驅(qū)動(dòng)ABS電磁閥的開閉；前橋模塊驅(qū)動(dòng)電路，與前橋壓力控制模塊35的控制信號(hào)輸入端連接，用于驅(qū)動(dòng)前橋模塊開度進(jìn)而控制前橋模塊的輸出壓力；后橋模塊驅(qū)動(dòng)電路，與后橋壓力控制模塊18的控制信號(hào)輸入端連接，用于驅(qū)動(dòng)后橋模塊的開度進(jìn)而控制后橋模塊的輸出壓力。

所述信號(hào)處理電路包括：踏板信號(hào)處理電路，與制動(dòng)總閥8的制動(dòng)信號(hào)輸出端連接，將制動(dòng)總閥8輸出的制動(dòng)信號(hào)處理后輸入到單片機(jī)控制器25當(dāng)中；前后軸壓力信號(hào)處理電路，與前橋壓力控制模塊35和后橋壓力控制模塊18中內(nèi)置的壓力傳感器信號(hào)輸出端連接，將前后軸壓力傳感器輸出的壓力信號(hào)處理后輸入到單片機(jī)控制器25當(dāng)中；輪速信號(hào)處理電路，與左前輪輪速傳感器40、右前輪輪速信號(hào)傳感器30、右后輪輪速信號(hào)傳感器22和左后輪輪速信號(hào)傳感器13的信號(hào)輸出端連接，將輪速傳感器輸出的輪速信號(hào)處理后輸入到單片機(jī)控制器25當(dāng)中。

所述CAN通信電路與目標(biāo)機(jī)中的CAN卡連接，用于單片機(jī)控制器25與目標(biāo)機(jī)26之間通信。

參閱圖2，所述測(cè)試平臺(tái)的具體工作過程如下：

當(dāng)電動(dòng)客車沒有進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，由空氣壓縮機(jī)1提供的高壓制動(dòng)氣體經(jīng)濕儲(chǔ)氣筒3、干燥器3、四回路保護(hù)閥4、前軸儲(chǔ)氣筒5和后軸儲(chǔ)氣筒6到達(dá)前橋壓力控制模塊和后橋壓力控制模塊的高壓進(jìn)氣口，與此同時(shí)對(duì)上位機(jī)27進(jìn)行操作，將上位機(jī)27的主機(jī)里TruckSim軟件中的整車模型和MATLAB/Simulink軟件中的電機(jī)和電池模型下載到目標(biāo)機(jī)26中實(shí)時(shí)運(yùn)行，然后踩下制動(dòng)總閥8，這時(shí)目標(biāo)機(jī)26中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開始工作。

踩下制動(dòng)總閥8后，制動(dòng)總閥內(nèi)置的踏板位移傳感器將制動(dòng)踏板的開度和開度變化率信號(hào)輸送到單片機(jī)控制器25的踏板信號(hào)處理電路中，單片機(jī)控制器25根據(jù)處理后的信號(hào)對(duì)制動(dòng)意圖進(jìn)行辨識(shí)，由制動(dòng)踏板的開度來辨識(shí)需求制動(dòng)力，由踏板開度變化率來辨識(shí)車輛的制動(dòng)狀態(tài)，是處于“常規(guī)制動(dòng)工況”還是處于“緊急制動(dòng)工況”。

當(dāng)單片機(jī)控制器25辨識(shí)出車輛處于“常規(guī)制動(dòng)工況”時(shí)，則由需求制動(dòng)力根據(jù)常規(guī)復(fù)合制動(dòng)控制策略確定出前軸目標(biāo)氣壓制動(dòng)力、后軸目標(biāo)氣壓制動(dòng)力和目標(biāo)電機(jī)制動(dòng)力。然后根據(jù)前軸目標(biāo)氣壓制動(dòng)力和后軸目標(biāo)氣壓制動(dòng)力，通過前橋模塊驅(qū)動(dòng)電路和后橋模塊驅(qū)動(dòng)電路控制前橋壓力控制模塊35和后橋壓力控制模塊18的高壓進(jìn)氣口的開度，這時(shí)供至前橋壓力控制模塊35高壓進(jìn)氣口的氣體通過前橋壓力控制模塊35、前軸三通閥36、左前輪ABS電磁閥38(常開閥)、右前輪ABS電磁閥34(常開閥)到達(dá)左前輪制動(dòng)氣室42和右前輪制動(dòng)氣室32，通過左前輪制動(dòng)器43和右前輪制動(dòng)器31產(chǎn)生相應(yīng)的前軸氣壓制動(dòng)力；供至后橋壓力控制模塊18高壓進(jìn)氣口的氣體通過后橋壓力控制模塊18到達(dá)左后輪制動(dòng)氣室15和右后輪制動(dòng)氣室20，通過左后輪制動(dòng)器14和右后輪制動(dòng)器21產(chǎn)生相應(yīng)的后軸氣壓制動(dòng)力；這時(shí)左前輪制動(dòng)氣室壓力傳感器41、右前輪制動(dòng)氣室壓力傳感器33、右后輪制動(dòng)氣室壓力傳感器19和左后輪制動(dòng)氣室壓力傳感器16采集對(duì)應(yīng)四個(gè)制動(dòng)氣室的壓力，然后將采集到的壓力信號(hào)傳輸?shù)侥繕?biāo)機(jī)26中的數(shù)據(jù)采集板卡，所述數(shù)據(jù)采集板卡將采集到的壓力信號(hào)通過數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換后得到這些量的實(shí)際值輸入到TruckSim整車模型中；

此外，單片機(jī)控制器25將目標(biāo)電機(jī)制動(dòng)力信號(hào)通過CAN總線傳輸?shù)牡侥繕?biāo)機(jī)26中的 CAN卡，所述CAN卡將采集到的信號(hào)輸入到目標(biāo)機(jī)26中的電機(jī)模型產(chǎn)生相應(yīng)的電機(jī)制動(dòng)力并作用于TruckSim整車模型，同時(shí)，目標(biāo)機(jī)25中整車模型的車速、電機(jī)和電池狀態(tài)信息通過CAN卡和CAN總線反饋到單片機(jī)控制器25中，單片機(jī)控制器25根據(jù)實(shí)時(shí)的車速、電機(jī)和電池信息以及前后軸模塊內(nèi)置壓力傳感器反饋的實(shí)時(shí)壓力信息對(duì)前后軸氣壓制動(dòng)力和電機(jī)制動(dòng)力進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，然后再將修正后的制動(dòng)力作用于整車模型，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制動(dòng)壓力的閉環(huán)控制。

當(dāng)單片機(jī)控制器25辨識(shí)出車輛處于“緊急制動(dòng)工況”時(shí)，這時(shí)電機(jī)制動(dòng)力退出，并觸發(fā)相應(yīng)的ABS控制，由需求制動(dòng)力根據(jù)ABS控制策略確定出前軸目標(biāo)氣壓制動(dòng)力和后軸目標(biāo)氣壓制動(dòng)力，然后通過前橋模塊驅(qū)動(dòng)電路、后橋模塊驅(qū)動(dòng)電路和ABS電磁閥驅(qū)動(dòng)電路控制前橋壓力控制模塊35和后橋壓力控制模塊18的高壓進(jìn)氣口的開度以及前軸左右ABS電磁閥的進(jìn)排氣口的開度，這時(shí)供至前橋壓力控制模塊高壓進(jìn)氣口的氣體通過前橋壓力控制模塊35、前軸三通閥36、左前輪ABS電磁閥38、右前輪ABS電磁閥34到達(dá)左前輪制動(dòng)氣室42和右前輪制動(dòng)氣室32，通過左前輪制動(dòng)器43和右前輪制動(dòng)器31產(chǎn)生相應(yīng)的前軸氣壓制動(dòng)力；供至后橋壓力控制模塊高壓進(jìn)氣口的氣體通過后橋壓力控制模塊18到達(dá)左后輪制動(dòng)氣室15 和右后輪制動(dòng)氣室20，通過左后輪制動(dòng)器14和右后輪制動(dòng)器21產(chǎn)生相應(yīng)的后軸氣壓制動(dòng)力；這時(shí)左前輪制動(dòng)氣室壓力傳感器41、右前輪制動(dòng)氣室壓力傳感器33、右后輪制動(dòng)氣室壓力傳感器19和左后輪制動(dòng)氣室壓力傳感器16采集對(duì)應(yīng)四個(gè)制動(dòng)氣室的壓力，然后將采集到的壓力信號(hào)傳輸?shù)侥繕?biāo)機(jī)26中的數(shù)據(jù)采集板卡，所述數(shù)據(jù)采集板卡將采集到的壓力信號(hào)通過數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換后得到這些量的實(shí)際值輸入到TruckSim整車模型中，使車輛的狀態(tài)發(fā)生相應(yīng)的變化，這時(shí)整車模型四個(gè)車輪的輪速信息通過目標(biāo)機(jī)26的控制信號(hào)板卡輸出到四個(gè)輪速模擬電機(jī)的控制端，控制輪速模擬電機(jī)模擬出實(shí)時(shí)的輪速，然后左前輪輪速傳感器40、右前輪輪速傳感器30、右后輪輪速傳感器22和左后輪輪速傳感器13將采集到的輪速信息輸入到單片機(jī)控制器25的輪速信號(hào)處理電路中，單片機(jī)控制器25根據(jù)處理后的輪速信息估算出整車的實(shí)時(shí)的車速和各個(gè)車輪的滑移率，然后根據(jù)車輪的滑移情況對(duì)相應(yīng)的車輪的制動(dòng)力進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，保證各個(gè)車輪的滑移率處于最佳滑移率范圍，然后再將修正后的制動(dòng)力反饋給整車模型，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制動(dòng)壓力的閉環(huán)控制。

在上述制動(dòng)過程中，車輛狀態(tài)信息及其相關(guān)部件的信息由目標(biāo)機(jī)26反饋到上位機(jī)27中，可以通過上位機(jī)27的顯示屏實(shí)時(shí)查看車輛狀態(tài)信息的變化同時(shí)監(jiān)控目標(biāo)機(jī)26的運(yùn)行。