一种电子驻车制动控制的半物理仿真系统及仿真方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103576560103576560A(43)申请公布日2014.02.12(21)申请号201310544124.1(22)申请日2013.11.06(71)申请人镇江长江汽车配件有限公司地址212127江苏省镇江市丹徒区工业园镇荣公路76号(72)发明人于海武叶晓东贾来平李开霞蔡敏杨波王建王晓东(51)Int.Cl.G05B17/02(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种电子驻车制动控制的半物理仿真系统及仿真方法(57)摘要本发明公开了一种电子驻车制动控制的半物理仿真系统及仿真方法，半物理仿真系统包括虚拟环境建模及视景显示计算机、车辆运动学及动力学仿真计算机、高速CAN卡、电子驻车制动控制器、控制器编程计算机、左后轮电子驻车制动试验平台、右后轮电子驻车制动试验平台、一对扭矩传感器；本发明用于电子驻车制动系统控制功能及策略的验证及优化，不仅可以大大缩短产品的开发周期，提高系统可靠性，同时有效避免了试验过程中由于控制策略问题而造成对实际车辆的损坏。CN103576560ACN103576ACN103576560A权利要求书1/2页1.一种电子驻车制动控制的半物理仿真系统，其特征在于：半物理仿真系统包括虚拟环境建模及视景显示计算机、车辆运动学及动力学仿真计算机、高速CAN卡、电子驻车制动控制器、控制器编程计算机、左后轮电子驻车制动试验平台、右后轮电子驻车制动试验平台、一对扭矩传感器；所述虚拟环境建模及视景显示计算机与车辆运动学及动力学仿真计算机双向通信连接，虚拟环境建模及视景显示计算机将虚拟路况信息发送给车辆运动学及动力学仿真计算机，针对路况信息，车辆运动学及动力学仿真计算机进行模型运算，将生成的车辆状态信息反馈给虚拟环境建模及视景显示计算机，完成虚拟环境及虚拟车辆模型的三维动态显示；车辆运动学及动力学仿真计算机中存有车辆运动学及动力学模型，经模型解算，生成虚拟传感器信息，经由高速CAN卡发送给电子驻车制动控制器，电子驻车制动控制器根据此信息作出控制决策，控制左后轮电子驻车制动试验平台和右后轮电子驻车制动试验平台进行制动；所述一对扭矩传感器分别设置在左后轮电子驻车制动试验平台、右后轮电子驻车制动试验平台上，一对扭矩传感器采集制动力并发送给车辆运动学及动力学仿真计算机；所述控制器编程计算机与电子驻车制动控制器连接，根据仿真结果，控制器编程计算机可直接对电子驻车制动控制器进行程序编写及修改，进而经反复仿真，优化控制程序；所述左后轮电子驻车制动试验平台与右后轮电子驻车制动试验平台由相同的结构组成，包括工作台、交流电机、变频器、轴支座、联轴器、电机轴、制动卡钳、刹车盘，所述交流电机、联轴器、刹车盘按上述顺序依次通过电机轴连接，所述变频器与交流电机连接，所述制动卡钳包括卡钳支座、卡钳和设置在卡钳内的一对蹄块，所述卡钳支座的底端与工作台连接，顶端与卡钳连接，所述一对蹄块分别卡接在刹车盘的两个端面上，所述轴支座的底面与工作台固定连接，轴支座的上端支撑电机轴；所述一对扭矩传感器分别与左后轮电子驻车制动试验平台、右后轮电子驻车制动试验平台的电机轴连接。2.如权利要求1所述的一种电子驻车制动控制的半物理仿真系统，其特征在于：所述虚拟环境建模及视景显示计算机中存有环境建模软件，用于建立车辆运行的路面、转弯、坡度、交通标示等模型，并生成虚拟路况信息发送给车辆运动学及动力学仿真计算机；同时，三维动态显示虚拟环境及车辆模型，二维显示来自于左后轮电子驻车制动试验平台和右后轮电子驻车制动试验平台上的卡钳制动力曲线。3.一种电子驻车制动控制的半物理仿真方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，根据电子驻车制动控制的功能要求及测试条件，建立相应的虚拟车辆运行环境模型，包括路面状况、转弯、坡度、交通标示等，并生成虚拟路况信息；第二步，设置车辆动、静态参数，包括车重、车速等，初始化车辆运动学及动力学模型；第三步，将第一步和第二步的信息输入车辆运动学及动力学仿真计算机进行仿真计算，生成虚拟传感器信息；第四步，将虚拟传感器信息通过高速CAN卡发送给电子驻车制动控制器，电子驻车制动控制器根据信息作出控制决策，驱动左后轮电子驻车制动试验平台、右后轮电子驻车制动试验平台上的制动卡钳动作，对刹车盘产生制动力；第五步，将刹车盘上的制动力通过一对扭矩传感器反馈给车辆运动学及动力学仿真计2CN103576560A权利要求书2/2页算机，作为动力学模型的制动力输入；第六步，再次经车辆运动学及动力学仿真计算机的计算，将车辆运行状态结合虚拟场景在虚拟环境建模及视景显示计算机上进行三维实时显示，同时二维显示来自于左后轮电子驻车制动试验