基于HIL的气压ABS系统测试与评价方法研究

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汽车应用日渐广泛,汽车安全性能与大众生活日益密切,人们对汽车质量的要求日渐严苛。为提升汽车安全性能,各汽车产商与零部件公司开发了若干安全系统,其中制动防抱死系统,即ABS的使用大幅提升了汽车安全性能,逐渐获得推广。国外ABS产品开发与检测技术日臻成熟,国内虽有若干产品投放市场,但其性能与可靠性均不及国外产品。随着我国法规逐渐将ABS作为强制装车系统,ABS市场进一步扩大,对其性能的测试评价愈发重要。ABS的功能主要体现在改善汽车制动效能与提高紧急制动过程汽车稳定性能,本文针对ABS功能特点,开发了气压ABS测试环境,设定了典型ABS测试工况,提出了ABS的评价方法,并针对检测结果提出了作者个人见解,以期对产品改进略有裨益。本文所使用ABS测试环境为自主开发的气压ABS硬件在环仿真试验台,该试验台使用了TruckSim仿真软件的车辆模型与后处理功能,结合自主搭建并得到精确标定的执行器模型,在LabVIEW RT实时仿真系统运行,保证了仿真精度。通过轮速传感器模型,试验台将轮速信号处理成ABS-ECU工作所需信号,并实时传送至ABS-ECU,同时采集阀指令信号,经执行器模型计算,得到制动压力值供TruckSim车辆模型使用。提高制动效能是ABS的基本功能,本文选取了若干典型工况测试了四个样品制动效能的高低,典型工况覆盖了多种路面附着系数、多种车速、带挡摘挡、平路坡路、分离路面等。对各样品的测试结果统一评价,可有效对比不同样品在各工况下制动效能的高低。ABS对汽车性能最大的提升体现在紧急制动时车辆稳定性能的改善。其主要原理是将车轮滑移率控制在合理水平,既能保持较高制动效能,又可获得较大侧向附着。因此,对车轮滑移率水平的评价较好的体现了车辆紧急制动时的稳定性能。此外,分离路面制动与转弯制动时,车辆均受到较大侧向力的作用,可直接体现ABS控制下车辆制动时的稳定性能,本文对上述指标进行了分工况的测试评价,对各样品性能进行了详细比对。汽车行驶在复杂多变的环境中,在变化的路面环境与众多的干扰输入下,如何保持性能的恒定,是ABS开发的难点,也是体现产品成熟程度的重要指标,本文对典型测试工况增加了若干变化,意图检测各样品在复杂环境中性能恒定性,并对各测试结果进行了统一评价对比。以上各项评价均着重ABS性能评价指标,对上述指标综合评价,即可直观反映各样品性能高低。对汽车电子产品而言,故障处理性能从另一方面体现了产品成熟程度,其重要性不亚于前述功能指标,本文从传感器信号故障入手,对ABS故障处理性能作了初步探索,因时间有限,此方面的展开探索有待后续研究的进行。最后,论文总结了各项研究内容,并对未完成以及有待改善的研究内容作了进一步展望。
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