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运用半实物仿真对汽车ABS性能评测的方法
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运用半实物仿真对汽车ABS性能评测的方法

  摘 要:为了对汽车ABS的制动性能进行直观有效的评测,并对其控制策略进行分析和研究,文章提出了一种新的半实物仿真(HIL)方法,通过在MATLAB/SIMULINK环境下建立仿真模型,并验证模型控制策略的可行性后,与汽车ABS相连接对汽车ABS的控制策略及其制动性能进行研究评测,并且能够通过改变模型内相关参数值来模拟不同路况下汽车制动安全性能方面的试验。试验结果表明,该方法能够直观的反映出该车型的ABS制动系统动作时各种相关数据的实时变化情况,实现对ABS制动性能的评测。

  关键词:ABS、半实物仿真、制动性能

  目前对汽车 ABS 性能的评测仍然是一个难题 , 现在对汽车 ABS 系统的评测方法一般采用实车上路的道路试验法,让汽车在试验场地不同附着系数的路面上行驶,进行一系列与ABS 评测相关的试验,这种评测方法很直观,真实性高,但也有不足的方面:首先,实车试验要建造专用的汽车 ABS 性能评测跑道,造价很高;其次,路面试验容易受试验场地和自然气候等条件的限制;再次,实车上路评测会耗费大量的人力、物力。各汽车相关企业和科研单位都加强了对 ABS 系统的研究以达到在保障乘客乘车安全方面做得更好。采用汽车电子半实物仿真的 ABS 性能评测方法则能够较好地弥补传统的实车道路试验评测的不足,在对汽车安全性能方面的研究上具有很大帮助。

  1 半实物仿真台架的搭建

  该半实物仿真方法是先在MATLAB/SIMULINK 环境下建立仿真模型,并验证模型控制策略的可行性,将仿真的轮速信号传输给电机控制模块,由电机控制模块带动电机转动,这样电机带动齿圈转动就模仿了运动中的汽车车轮,轮速传感器直接从齿圈采集信号。踩下制动踏板,采集 ABS 系统制动油路的压力信号,通过分析,计算并绘制制动压力曲线、车速变化曲线和制动距离曲线,依此来分析研究 ABS 系统的控制策略和工作过程。半实物仿真平台示意图如图1 所示。

  

  搭建如图 2 所示半实物仿真台架,在汽车的 ABS 系统出油管路接口接入压力传感器,用以采集油路压力信号;在汽车 4 个车轮下方的适当地方架设 4 台相同的带有齿圈的电机,并能够保障汽车轮速传感器引出后能够固定在齿圈 上;将汽车和 4 台电机固定牢固。起动 汽车后 ECU 便能够直接从齿圈处的传感器采集轮速信号,避免了实车评测所带来的不便,通过直接控制电机的转速带动齿圈给传感器传输信号,实现对不同轮速的模拟,在电机达到稳定后便相当于给了车轮一个制动初速度。

  

 

  2 ABS 仿真模型的

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