大型客车电子制动及电子稳定控制硬件在环系统研究

发布时间：2017-10-16 22:33

  本文关键词：大型客车电子制动及电子稳定控制硬件在环系统研究

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【摘要】：客车电子制动系统(Electronic Braking System,EBS)用电子控制取代传统气动控制,与传统气动控制相比,EBS能够有效缩短制动距离,优化制动力分配,提高制动舒适性和安全性。电子稳定控制系统(Electronic Stability Control,ESC)是EBS的附加功能,它在EBS基础上,增加了方向盘转角传感器和电子稳定控制器。ESC是车辆主动安全领域的标志性产品,它能够有效预防车辆侧滑和侧翻,减少交通事故的发生。在对ESC产品研发以及试验方法的研究和性能评价过程中,利用实车对ESC试验难度很大,也具有相当大的危险性。ESC硬件在环系统的引入,既可以保证试验的安全、精确度以及重复性,又可以大大减少成本投入,因此对ESC硬件在环系统的开发研究具有重要意义。本文研究目标是以威伯科(WABCO)标准客车EBS及ESC系统核心电控单元,气动元件为目标硬件,以课题组已有NI实时测控软硬件资源,实时车辆仿真软件Truck Sim为技术条件,建立面向客车EBS及ESC系统功能测试,性能评价的整车硬件在环系统。该硬件在环系统能够用于客车EBS及ESC系统的功能性验证,并且参考国外相关ESC评价法规规定的试验方法进行试验,为客车ESC评测方法的研究以及相关客车ESC评价法规的制定奠定一定基础。在确定研究目标以后,本文从研究威伯科标准客车EBS及ESC系统的基本组成,工作原理入手。在第2章中,对标准客车EBS及ESC系统进行了分析研究,在对比了国内外硬件在环试验台搭建的基本方案基础上,确定了本文所要搭建的硬件在环系统的总体方案,包括实时仿真环境的选用,车辆动力学软件的确定等等。在第3、4章中,按既定方案进行了硬件在环试验台的硬件搭建和软件设计。第3章中,首先介绍了硬件在环试验台硬件部分的构成,然后对实时仿真环境,各种信号I/O板卡,模拟车辆横摆角速度和侧向加速度的二自由度转台,轮速信号模拟机构等主要部分进行了详细叙述。第4章中,首先介绍了Truck Sim整车模型的参数化建模过程,然后针对Truck Sim车辆模型与Labview RT实时系统的连接问题,制动气室压力采集问题,轮速信号生成问题,二自由度转台电机控制问题等程序设计进行了详细说明。第5章为实车EBS及ESC电控单元(ECU)与所搭建试验台的连接和硬件在环试验台仿真验证的章节。第5章中,首先对接入系统的ECU进行诊断测试,然后对接入硬件在环系统的ECU进行了各种典型工况的试验,对ECU的功能性和可靠性进行了验证。最后一章为文章的工作总结和展望,总结各章节所做的工作,指出现有工作中的不足,并对以后的工作进行了展望。
【关键词】：硬件在环仿真 客车EBS及ESC 气压制动 TruckSim Labview RT
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.6
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 论文研究背景及意义11-13
• 1.1.1 研究背景11-13
• 1.1.2 研究意义13
• 1.2 国内外EBS及ESC硬件在环仿真研究现状13-18
• 1.2.1 国外EBS及ESC硬件在环仿真研究现状13-16
• 1.2.2 国内EBS及ESC硬件在环仿真研究现状16-18
• 1.3 本文研究内容18-21
• 第2章 EBS及ESC硬件在环试验台方案设计21-31
• 2.1 客车EBS及ESC系统的基本组成21-25
• 2.1.1 客车EBS及ESC系统的实车布置21-22
• 2.1.2 传感器22
• 2.1.3 制动踏板系统22-23
• 2.1.4 电磁阀23-24
• 2.1.5 中央ECU24-25
• 2.2 客车EBS及ESC系统的基本原理25-27
• 2.2.1 客车EBS及ESC系统的理论基础25-26
• 2.2.2 客车EBS及ESC系统的工作原理26-27
• 2.3 本文HIL试验台的搭建方案27-30
• 2.3.1 HIL试验台的一般结构27-28
• 2.3.2 本文HIL试验台的基本结构28-30
• 2.3.3 本文HIL试验台的工作原理30
• 2.4 本章小结30-31
• 第3章 EBS及ESC硬件在环试验台硬件建设31-43
• 3.1 本文HIL试验台的硬件构成31-32
• 3.2 实时仿真环境32-35
• 3.2.1 Labview RT实时系统简介32
• 3.2.2 Labview RT实时系统的硬件构成32-35
• 3.3 二自由度转动平台35-37
• 3.3.1 侧向加速度模拟原理35-36
• 3.3.2 二自由度转动平台基本组成及工作原理36-37
• 3.4 轮速模拟机构37-38
• 3.5 气压传感器和方向盘转角传感器38-40
• 3.5.1 气压传感器38-39
• 3.5.2 方向盘转角传感器39-40
• 3.6 绝对式编码器40-41
• 3.7 其他硬件41
• 3.8 本章小结41-43
• 第4章 EBS及ESC硬件在环试验台软件设计43-67
• 4.1 TruckSim车辆模型搭建43-49
• 4.1.1 TruckSim软件介绍43-44
• 4.1.2 大型客车整车参数化建模44-49
• 4.2 TruckSim车辆模型与实时系统连接49-51
• 4.3 制动气室压力采集51-53
• 4.4 轮速信号生成程序53-55
• 4.5 二自由度转台电机控制程序55-61
• 4.5.1 模拟生成横摆角速度信号55-58
• 4.5.2 模拟生成侧向加速度信号58-60
• 4.5.3 绝对式编码器信号采集60-61
• 4.6 CAN信号的收发61-65
• 4.6.1 CAN信号接收61-63
• 4.6.2 CAN信号发送63-65
• 4.7 本章小结65-67
• 第5章 EBS及ESC硬件在环试验台仿真结果分析67-77
• 5.1 EBS ECU的硬件在环仿真结果67-70
• 5.1.1 仿真前的EBS及ESC系统检测67
• 5.1.2 高附着路面直线制动仿真试验67-69
• 5.1.3 低附着路面直线制动仿真试验69-70
• 5.2 ESC ECU的硬件在环仿真结果70-76
• 5.2.1 阶跃转向输入仿真试验70-71
• 5.2.2 鱼钩仿真试验71-73
• 5.2.3 双移线仿真试验73-76
• 5.3 本章小结76-77
• 第6章 全文总结与展望77-79
• 6.1 全文总结77-78
• 6.2 工作展望78-79
• 参考文献79-85
• 致谢85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 任保宽;刘如迪;李晓霞;党楠;;国内客车安全技术研究进展[J];华东交通大学学报;2013年01期

2 朱红岩;游国平;;商用车电子稳定控制系统测试技术[J];客车技术与研究;2012年06期

3 张丽;杨俊飞;陈立剑;;基于Labview实时系统设计与实现的测试系统[J];船电技术;2011年07期

4 杨银辉;王W，

本文编号：1045312