一種車輛混合制動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試開發(fā)試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于制動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種車輛混合制動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試開發(fā)試驗(yàn)臺(tái)O
【背景技術(shù)】
[0002]安全、節(jié)能、環(huán)保是汽車工業(yè)發(fā)展的永恒主題。隨著高速公路的發(fā)展和車速的提高以及車流密度的逐漸增大，汽車安全問題日益凸顯。作為保證汽車安全的一個(gè)重要組成部分，制動(dòng)系統(tǒng)一直以來就受到人們的關(guān)注。傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展至今，其技術(shù)已經(jīng)非常成熟，性能的提升空間十分有限。同時(shí)隨著人們對(duì)汽車安全性和舒適性要求的提高，ABS、ASR、ESP和ACC等控制系統(tǒng)融入制動(dòng)系統(tǒng)，使制動(dòng)系統(tǒng)的液壓管路越來越復(fù)雜及安裝在管路上的部件增多，這導(dǎo)致制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝和維護(hù)困難及增加了制動(dòng)液的泄漏隱患。線控制動(dòng)系統(tǒng)作為一種全新的制動(dòng)理念已逐漸進(jìn)入人們的視野，線控制動(dòng)系統(tǒng)以其無法比擬的優(yōu)越性終將取代傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)已成為汽車行業(yè)的共識(shí)。線控制動(dòng)系統(tǒng)主要包括電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)(Electro-Hydraulic Brake, EHB)和電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)(ElectromechanicalBrake, EMB)。線控制動(dòng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)相比具有響應(yīng)迅速、制動(dòng)力控制精確、制動(dòng)過程平順柔和、制動(dòng)效率高、更易于與其它控制系統(tǒng)集成來提高汽車的制動(dòng)性能和操縱穩(wěn)定性等特點(diǎn)。
[0003]但是EHB仍然存在較復(fù)雜的液壓制動(dòng)管路和液壓元器件，而EMB則完全摒棄了傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)的真空助力器、液壓元件和制動(dòng)液，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于布置，維護(hù)容易，系統(tǒng)中不存在制動(dòng)液，可靠性增加，有利于環(huán)保，此外，EMB還便于集成電子駐車制動(dòng)EPB的功能。目前，不少汽車零部件廠商和研宄機(jī)構(gòu)對(duì)EMB進(jìn)行了一系列的研宄并發(fā)表了相關(guān)專利，但是EMB —直未在量產(chǎn)車上推廣使用，其根本原因在于EMB系統(tǒng)的可靠性尚有待考證，此外EMB系統(tǒng)所需的驅(qū)動(dòng)功率較大，目前汽車上普遍使用的12V電源無法滿足其使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一在于提供一種車輛混合制動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試開發(fā)試驗(yàn)臺(tái)，該試驗(yàn)臺(tái)采用模塊化設(shè)計(jì)，試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)清晰，布置緊湊。
[0005]本發(fā)明提供的一種車輛混合制動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試開發(fā)試驗(yàn)臺(tái)包括實(shí)時(shí)平臺(tái)、快速控制原型與硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)切換模塊、前輪EHB模塊、后輪EMB模塊；所述實(shí)時(shí)平臺(tái)包括工控機(jī)和dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)Simulator Mid-Size ；所述dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)SimulatorMid-Size主要包括處理器板、第一 I/O接口板、第二 I/O接口板、FIU故障模擬板和BOB信號(hào)測(cè)量板，所述快速控制原型與硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)切換模塊包括第一切換開關(guān)、第二切換開關(guān)、信號(hào)調(diào)理板、MicroAutoBox原型控制器、RapidPro原型驅(qū)動(dòng)器和產(chǎn)品/開發(fā)E⑶；
[0006]工控機(jī)通過PCI總線與多系統(tǒng)連接板連接，多系統(tǒng)連接板分別通過PCI總線與dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)Simulator Mid-Size和快速控制原型與硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)切換模塊中的MicroAutoBox原型控制器連接；所述處理器板與所述第一 1/0接口板和所述第二 1/0接口板采用PHS總線連接，所述第一 I/O接口板通過所述FIU故障模擬板連接所述BOB信號(hào)測(cè)量板；所述BOB信號(hào)測(cè)量板連接所述第一切換開關(guān)的輸入端，所述MicroAutoBox原型控制器連接所述RapidP1原型驅(qū)動(dòng)器和信號(hào)調(diào)理板，第一切換開關(guān)的第一輸出端連接信號(hào)調(diào)理板，第一切換開關(guān)的第二輸出端連接產(chǎn)品/開發(fā)ECU，所述產(chǎn)品/開發(fā)ECU和所述RapidP1原型驅(qū)動(dòng)器分別連接第二切換開關(guān)的第一輸入端和第二切換開關(guān)的的第二輸入端，所述第二切換開關(guān)的輸出端連接BOB信號(hào)測(cè)量板，所述BOB信號(hào)測(cè)量板通過FIU故障模擬板連接所述前輪EHB模塊和后輪EMB模塊，所述前輪EHB模塊和后輪EMB模塊連接第二 I/O接口板。
[0007]進(jìn)一步的，所述前輪EHB模塊包括制動(dòng)踏板、雙腔制動(dòng)主缸、踏板位移傳感器、儲(chǔ)液罐、踏板感覺模擬器、液壓控制單元HCU、前左輪制動(dòng)器、前右輪制動(dòng)器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器和第四壓力傳感器；
[0008]所述液壓控制單元HCU包括電機(jī)、液壓泵、單向閥、高壓蓄能器、溢流閥、蓄能器壓力傳感器、第一隔離閥、第二隔離閥、第一增壓閥、第二增壓閥、第一減壓閥和第二減壓閥；
[0009]所述儲(chǔ)液罐的一路出液口與所述液壓泵的進(jìn)液口連接，另外兩路出液口分別與所述雙腔制動(dòng)主缸的前后腔進(jìn)液口連接。所述雙腔制動(dòng)主缸前腔出液口與所述第一隔離閥的進(jìn)液口連接，所述雙腔制動(dòng)主缸的后腔出液口分兩路分別與所述踏板感覺模擬器的進(jìn)液口和所述第二隔離閥的進(jìn)液口連接，所述液壓控制單元HCU的兩個(gè)出液口分別與所述前左輪制動(dòng)器和所述前右輪制動(dòng)器連接，所述第一壓力傳感器與所述前右輪制動(dòng)器進(jìn)液口連接，所述第二壓力傳感器與所述前左輪制動(dòng)器進(jìn)液口連接，所述第三壓力傳感器與所述雙腔制動(dòng)主缸前腔出液口連接，所述第四壓力傳感器與所述雙腔制動(dòng)主缸后腔出液口連接，所述踏板位移傳感器安裝在所述制動(dòng)踏板處。
[0010]進(jìn)一步的，所述前輪EHB模塊的工作過程分為以下幾個(gè)階段:
[0011]蓄能階段，所述液壓泵將所述儲(chǔ)液罐里的液壓油壓入所述高壓蓄能器，以保證連續(xù)制動(dòng)時(shí)有足夠的液壓能。當(dāng)所述蓄能器壓力傳感器測(cè)得所述高壓蓄能器的液壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)多余的液壓油便通過所述溢流閥回到所述儲(chǔ)液罐；
[0012]增壓階段，所述液壓控制單元HCU接收到制動(dòng)信號(hào)后，所述液壓控制單元HCU向電磁閥發(fā)出控制信號(hào)，所述第一增壓閥和第二增壓閥開啟，所述液壓控制單元HCU中其他的電磁閥關(guān)閉，所述高壓蓄能器中的高壓制動(dòng)液經(jīng)進(jìn)液閥流入所述前左輪制動(dòng)器和前右輪制動(dòng)器中的左、右制動(dòng)輪缸產(chǎn)生制動(dòng)；
[0013]減壓階段，當(dāng)需要減小制動(dòng)器的制動(dòng)壓力時(shí)，所述第一增壓閥和第二增壓閥關(guān)閉，所述第一減壓閥和第二減壓閥開啟，所述左、右制動(dòng)器輪缸中的制動(dòng)液經(jīng)所述第一減壓閥和第二減壓閥回到所述儲(chǔ)液罐，使輪缸中的液壓力減??；
[0014]保壓階段，當(dāng)控制單元決策出需要保持制動(dòng)壓力時(shí)，所述第一增壓閥和第二增壓閥和第一減壓閥和第二減壓閥均保持關(guān)閉狀態(tài)，輪缸中的制動(dòng)液處于封閉的環(huán)境中壓力保持恒定；
[0015]失效保護(hù)階段，當(dāng)電子系統(tǒng)完全失效時(shí)，由于所述第一隔離閥和第二隔離閥是常開閥，在斷電時(shí)將保持開啟狀態(tài)，而其他電磁閥均為關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)所述雙腔制動(dòng)主缸中的制動(dòng)液將經(jīng)所述第一隔離閥和第二隔離閥進(jìn)入所述左、右制動(dòng)輪缸。
[0016]進(jìn)一步的，所述后輪EMB模塊包括后左輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)、后右輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)、后左輪行星齒輪減速機(jī)構(gòu)、后右輪行星齒輪減速機(jī)構(gòu)、后左輪滾珠絲杠副、后右輪滾珠絲杠副、后左輪壓力傳感器、后右輪壓力傳感器、后左輪制動(dòng)鉗體、后右輪制動(dòng)鉗體、后左輪制動(dòng)盤和后右輪制動(dòng)盤；
[0017]所述后左輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用下工作，經(jīng)所述后左輪行星齒輪減速機(jī)構(gòu)減速增矩，轉(zhuǎn)矩由所述后左輪行星齒輪減速機(jī)構(gòu)的輸出軸傳遞給所述后左輪滾珠絲杠副，所述后左輪滾珠絲杠副將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為軸向平動(dòng)，經(jīng)所述后左輪壓力傳感器推動(dòng)所述后左輪制動(dòng)鉗體來夾緊所述后左輪制動(dòng)盤來產(chǎn)生制動(dòng)效果；
[0018]所述后右輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用下工作，經(jīng)所述后右輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用下工作，經(jīng)所述后右輪行星齒輪減速機(jī)構(gòu)減速增矩，轉(zhuǎn)矩由所述后右輪行星齒輪減速機(jī)構(gòu)的輸出軸傳遞給所述后右輪滾珠絲杠副，所述后右輪滾珠絲杠副將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為軸向平動(dòng)，經(jīng)所述后右輪壓力傳感器推動(dòng)所述后右輪制動(dòng)鉗體來夾緊所述后右輪制動(dòng)盤來產(chǎn)生制動(dòng)效果。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于，利用本發(fā)明所述的車輛混合制動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)試驗(yàn)臺(tái)的快速控制原型功能可以進(jìn)行集成ABS、ASR、ESP和ACC等多種功能的混合制動(dòng)系統(tǒng)控制策略的研宄和快速驗(yàn)證，為混合制動(dòng)系統(tǒng)控制器的自主開發(fā)奠定了基礎(chǔ)；該試驗(yàn)臺(tái)的硬件在環(huán)功能可以對(duì)控制器的實(shí)時(shí)性以及混合制動(dòng)系統(tǒng)的性能進(jìn)行驗(yàn)證；整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)采用模塊化設(shè)計(jì)，試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)清晰，布置緊湊。
【附圖說明】
[0020]圖1所示為本發(fā)明車輛混合制動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試開發(fā)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2所示為本發(fā)明前輪EHB模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3所示為本發(fā)明后左輪制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4所示為本發(fā)明dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)Simulator Mid-Size控制前輪EHB模塊和后輪EMB模塊線路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下文將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意的是，下述實(shí)施例中描述的技術(shù)特征或者技術(shù)特征的組合不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是孤立的，它們可以被相互組合從而達(dá)到更好的技術(shù)效果。
[0025]如圖1所示為一種車輛混合制動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試開發(fā)試驗(yàn)臺(tái)，包括實(shí)時(shí)平臺(tái)1、快速控制原型與硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)切換模塊2、前輪EHB模塊3、后輪EMB模塊4 ;實(shí)時(shí)平臺(tái)I包括工控機(jī)5和dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)Simulator Mid-Size 6 ；dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)SimulatorMid-Size 6主要包括處理器板8，第一 I/O接口板9，第二 I/O接口板10，F(xiàn)IU故障模擬板11和BOB信號(hào)測(cè)量板12，快速控制原型與硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)切換模塊2包括第一切換開關(guān)13、第二切換開關(guān)14、信號(hào)調(diào)理板15、MicroAutoBox原型