Recherche sur la méthode de test du matériel dans la boucle pour le système de freinage électrique des véhicules électriques

Le système de freinage par fil (E-Booster) est un élément important pour améliorer la récupération d'énergie et la stabilité de freinage des véhicules électriques. Cette pièce comporte de nombreux composants interactifs et nécessite une précision et une exactitude de fonctionnement élevées. Il est donc nécessaire d’effectuer des tests adéquats. Cet article traite d'une méthode de test du système de freinage par fil à l'aide d'un test de simulation Hardware-in-the-loop (HIL), qui peut réaliser un contrôle complet du système de freinage par fil en créant un environnement de test de simulation. sans vrais véhicules ni échantillons réels. tests automatisés.

Le système de freinage des véhicules à carburant traditionnels se compose de pédales de frein, de composants de surpression à vide (EVP) et de composants de commande antidérapants (ESP, ABS), etc., sans fonction de récupération d'énergie de freinage, s'il est utilisé sur des véhicules électriques, beaucoup d'énergie de freinage sera de l’énergie gaspillée. Le système de freinage par fil (E-Booster) utilise le contrôleur du système de freinage par fil et l'actionneur de freinage par fil (principalement le système de servomoteur) pour remplacer les composants du surpresseur à vide, ce qui résoudra efficacement le problème qui l'énergie de freinage du système de freinage traditionnel ne peut pas être récupérée. Points douloureux. Lorsque le conducteur freine, le contrôleur du système de freinage par fil commande le moteur pour mettre en œuvre un freinage électrique en fonction de l'état de fonctionnement du groupe motopropulseur et de la demande de freinage du conducteur, et la force de freinage insuffisante du moteur est complétée par un freinage hydraulique. Pendant le processus de freinage, le simulateur de course de pédale découplera la force de la pédale et la pression du cylindre de roue, de sorte que l'énergie de la partie freinage électrique du moteur puisse être récupérée, ce qui améliore l'endurance du véhicule et améliore le confort du conducteur. pendant le processus de freinage. De plus, le système de freinage électrique interagit avec les composants de conduite intelligente (ADAS) via son contrôleur, qui peut répondre à la demande de freinage des composants de conduite intelligente.

Les pièces directement liées au système de freinage électrique des véhicules électriques comprennent le contrôleur du véhicule (VCU), le contrôleur de moteur (MCU), les composants de conduite intelligents (ADAS) et les composants de commande antipatinage (ABS, ESC), etc. Le processus de récupération d'énergie de freinage dans le système de freinage par fil est le suivant : le système de freinage par fil collecte la demande de freinage du conducteur et envoie la demande de couple de freinage au VCU, et le VCU calcule la capacité de freinage électrique maximale du moteur et l'envoie ensuite au contrôleur du système de freinage par fil, puis le contrôleur du système de freinage par fil calcule le manque de force de freinage et compense avec un freinage hydraulique. De cette manière, le frein électrique remplace une partie considérable du frein mécanique, réduit la perte d'énergie de frottement mécanique, augmente la récupération d'énergie du moteur, et augmente ainsi le kilométrage du véhicule.

Les tests Hardware-in-the-loop utilisent Matlab Simulink pour modéliser et simuler les pièces (VCU, MCU, ADAS, etc.) du système afin de se connecter et d'interagir. De cette manière, la précision des tests peut être contrôlée en fonction de la situation de test réelle, les conditions de travail extrêmes et les tests d'injection de défauts peuvent également être complètement simulés, et des tests automatisés peuvent également être réalisés en écrivant des scripts de test automatisés.

La méthode de test matériel dans la boucle du système de freinage par fil proposée dans cet article comprend principalement :

(1) développer le modèle de test via Matlab Simulink ;

(2) utiliser le logiciel Configuration Desk de la société Dspace pour effectuer des tests d'E/S des pièces interagissant avec le système de freinage électrique ;

(3) Connectez le contrôleur du système de freinage par fil au système de simulation en temps réel via le faisceau de câbles externe et compilez le modèle de test ;

(4) Importez le modèle de test compilé dans le logiciel informatique supérieur ControlDesk de la société Dspace, puis le système de simulation en temps réel est contrôlé par l'ordinateur hôte pour réaliser le test interactif des composants contrôlés et du système de freinage par fil.

3.1-Construction du modèle de test

Le modèle de test matériel dans la boucle du système de freinage par fil est divisé en quatre modules pour la construction, à savoir Simulator, E-booster, BusSystems et MDL. La construction de modèles de simulateur est principalement utilisée pour contrôler et surveiller l'état de l'armoire de simulation en temps réel, comme la tension d'alimentation de l'armoire, les valeurs limites supérieure et inférieure du courant, la libération de l'état de mise hors tension, la commande de sortie de puissance, collecte de tension d'armoire, collecte de courant d'armoire et collecte d'état d'alimentation et autres états ; Le module Booster est utilisé pour construire le modèle d'interface matérielle. Ce module réalisera la configuration des propriétés interactives des broches matérielles du système de simulation en temps réel et du système de freinage par fil ; BusSystems est le module de base pour la création de modèles. propriétés des signaux textuels. MDL est également le module de base de la création de modèles. C'est le module de simulation de l'objet contrôlé de l'ensemble du véhicule. Pour l'objet contrôlé du système de freinage par fil, des modèles de VCU, MCU, ADAS et pièces antidérapantes de frein doivent être construits dans ce module.

3.2-Configuration de l'interface d'E/S

Le test matériel dans la boucle du système de freinage par fil réalise la configuration des ports d'entrée et de sortie du système de test matériel dans la boucle via le logiciel ConfigurationDesk. Le contenu de la configuration comprend : la configuration du port matériel du système de freinage par fil, la configuration du port carte du système de simulation en temps réel et la configuration du port modèle.

(1) Configuration des ports matériels du système de freinage par fil. Tout d'abord, gérez les types de ports en groupes, tels que les ports de type numérique, les ports de type analogique et les ports de forme d'onde PWM, etc., puis définissez le nom, la description et le type de périphérique du port, par exemple en définissant l'entrée et la sortie, le numéro de port et le type de port, etc., définissez ces propriétés et faites-les glisser vers l'espace de travail de configuration.

(2) Configuration du port matériel du système de simulation en temps réel. Sélectionnez le port correspondant au port matériel du système de freinage par fil parmi les ressources matérielles existantes du système temps réel, faites-le glisser vers l'espace de travail de configuration, puis configurez les propriétés du port, telles que le numéro de port, la description , potentiel et injection de fautes. Ensuite, en fonction du numéro d'attribut, utilisez le faisceau de câbles externe pour connecter le contrôleur du système de freinage par fil au système de simulation en temps réel. Jusqu'à présent, la connexion entre le système de freinage électrique et le système de simulation en temps réel est terminée.

(3) Configuration de l'interface du modèle, cliquez avec le bouton droit sur le port matériel du système de simulation en temps réel pour générer l'interface du modèle correspondante, qui est un pont pour l'interaction entre le modèle de test et le système de simulation en temps réel, à travers lequel le modèle de test peut réaliser le contrôle du système de simulation en temps réel.

Une fois la configuration du modèle de test et de l'interface E/S terminée, utilisez le logiciel Configuration Desk pour compiler l'intégralité du projet et générez le fichier SDF correspondant une fois la compilation terminée.

3.3-Tester la mise en œuvre

Le test matériel dans la boucle du système de freinage par fil est implémenté dans le logiciel ControlDesk. Ouvrez le logiciel ControlDesk, importez le fichier SDF du modèle d'environnement de test compilé décrit dans 2.1.2 de cet article et exécutez le modèle, et utilisez le logiciel pour Le système dynamique simule l'envoi d'informations de contrôle. Les informations de retour du système de freinage électrique peuvent également être affichées dans le logiciel ControlDesk.

(1) Test du signal d'entrée matériel du système de freinage par fil : prenez le test d'entrée de la course de la pédale de frein comme exemple, recherchez le port du modèle de pédale de frein configuré en 2.1.2 dans le logiciel ControlDesk, faites-le glisser vers l'interface de test et associez le plug-ins pertinents, puis contrôler le système de simulation en temps réel pour simuler et transmettre une course de pédale de frein au contrôleur du système de freinage par fil en modifiant la valeur de la variable, puis observer les résultats d'exécution du frein -Système par fil, qui réalise le test du signal d'entrée du matériel du système.

(2) Test du signal d'entrée du réseau CAN du système de freinage par fil : prenez le VCU analogique pour envoyer le test du signal de message CAN du "freinage électrique maximal autorisé par le moteur" au système de freinage par fil à titre d'exemple, recherchez le signal "moteur Autoriser le freinage électrique maximum" du module BusSystems VCU, faites-le glisser vers l'interface de test pour l'associer aux plug-ins concernés, puis modifiez la valeur de cette variable pour contrôler le système de simulation en temps réel pour produire le " Freinage électrique maximal du moteur "signal de message CAN au système de freinage commandé par fil, puis observez les résultats d'exécution du système de freinage par fil, c'est-à-dire que le test du signal d'entrée du réseau CAN du système est réalisé.

Quant aux informations de retour du système de freinage électrique, il vous suffit de trouver la variable qui doit être observée dans le modèle et de la faire glisser vers l'interface de test pour observer le changement de la variable. Pour le traitement des résultats du test, le retour obtenu à partir du test peut être analysé en fonction du résultat de prédiction du scénario de test VCU, combiné avec les données de signal CAN enregistrées et les données de signal câblé, si la logique de contrôle du système de freinage par freinage. Le système de câblage est satisfait, le test sera réussi. Sinon, cela ne passera pas.

À mesure que les automobiles évoluent vers l'électrification et l'intelligence, il y aura de plus en plus de composants électroniques dans les automobiles, et les exigences en matière de précision, de couverture et de cycle de test deviendront également de plus en plus élevées. Il est donc nécessaire de développer des tests hardware-in-the-loop. Basé sur le système de freinage électrique des véhicules électriques, cet article discute de son processus de mise en œuvre dans le test matériel dans la boucle. Après la vérification réelle du projet, cette méthode répond aux exigences de test telles que la précision des tests et la couverture des tests du système de freinage électrique du véhicule électrique, et réduit la durée du projet. Le cycle de développement réduit le temps réel de vérification du véhicule.