一种车辆驱动防滑控制算法测试系统及其测试方法与流程

本发明属于车辆驱动领域，具体涉及一种车辆驱动防滑控制算法测试系统及其测试方法。

背景技术

随着整车技术的不断进步，整车电气系统及功能不断拓展，越来越多的功能来自电控系统的创新。如何对控制策略进行算法验证成为一项重要工作。其中应用于在低附着路面下的驱动防滑以及分布式驱动带来的左右车轮驱动力平衡控制成为提高整车安全性能的重要手段。

对于车辆来说，整车车速通常根据变速器输出轴转速进行计算，车轮打滑会导致计算车速不稳，带来异常换挡，动力输出变差等问题。对于左右车轮独立驱动的轮毂车辆来说，左右车轮地面附着系数不同会导致左右车轮驱动力不平衡，转速不一致现象发生，严重影响整车行驶安全。开发安全可靠的驱动防滑控制算法尤为必要。对于驱动防滑控制算法开发面临的最大挑战是难以通过实车亟需道路试验模拟各种道路附着系数路面及工况，且实车试验存在很大安全隐患。因此，亟需一种针对整车驱动防滑控制算法的测试验证平台。

中国专利号cn106772029a公开了一种电动汽车电机驱动系统测试平台，包括工控机、测功机系统、电压/电流采样电路、转矩/转速采样电路和电源模拟系统。工作时首先通过路况模拟系统再现真实的汽车行驶的加减速各种工况；其次，采用基于模型预测控制的负载模拟跟踪控制系统实现测功机系统对负载模拟的快速响应和精确跟踪控制；最终通过性能分析系统实现电机驱动系统的综合性能测试和分析。本发明为电动汽车提供一种电机驱动系统测试平台，能够实时检测电机性能，及时有效获得研发驱动电机所需数据，缩短对驱动电机的研发时间，对于引领电机测试的标准化、信息化发展均具有重要的意义。但是该发明并不能实现对驱动防滑控制算法的测试。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种车辆驱动防滑控制算法测试系统及其测试方法。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

所述测试系统，包括相互连接的仿真器和上位机，所述仿真器集成有驱动防滑控制单元、整车仿真模型、道路模型、驾驶员模型，所述整车仿真模型分别与所述驱动防滑控制单元、驾驶员模型、道路模型连接，所述上位机用于采集所述整车仿真模型的行驶状态、所述道路模型的工况信息以及所述驱动防滑控制单元的输出信息，并通过虚拟场景显示。

进一步的，所述整车仿真模型包括车轮、车身、空气阻力模型、转向系统、制动系统、传动系统、驱动系统，所述驾驶员模型分别与所述驱动系统、制动系统、转向系统连接，所述驱动系统通过所述传动系统与所述车轮连接，所述制动系统和转向系统分别与所述车轮连接，所述车轮与所述道路模型连接，所述车身设置在所述车轮上，所述空气阻力模型设置在所述车身上，所述驱动防滑控制单元分别与所述驱动系统和所述传动系统连接。

进一步的，所述驾驶员模型包括与所述驱动系统连接的油门踏板，与所述制动系统连接的制动踏板，与所述转向系统连接的转向盘。

进一步的，所述道路模型包括坡道、侧倾角、不同附着力路面。

进一步的，所述驱动防滑控制单元包括依次连接的信息采集模块、控制算法模块和信号输出模块，所述信息采集模块用于实时采集所述整车仿真模型的车速和所述传动系统的传动轴转速，所述控制算法模块对采集的信息进行运算处理得出所述驱动系统的扭矩阈值，所述信号输出模块根据所述扭矩阈值输出信号到所述驱动系统，用于控制所述驱动系统的扭矩在所述扭矩阈值内工作。

本发明所述测试方法，包括如下步骤：

1)预定义所述道路模型的道路工况；

2)预定义所述驾驶员模型的驾驶员行为；

3)将仿真车型的参数输入至所述整车仿真模型；

4)进行仿真操作，通过上位机实时采集仿真数据，并将整车动态响应数据生成曲线分析。

进一步的，所述驾驶员行为包括所述油门踏板开度、制动踏板开度随时间的变化曲线。

进一步的，所述道路工况包括道路附着力随距离的变化曲线和坡道随距离的变化曲线。

本发明的有益效果为：

1、本发明通过虚拟整车被控对象，并实时仿真整车在驱动系统控制、道路环境作用下的整车响应，为驱动防滑控制算法验证提供了仿真环境。

2、本发明所述测试系统能简单快速的建立不同总成形式的车型仿真，并根据驱动防滑控制单元的信息采集模块，能够快速将整车相关信息与控制算法模块相关联。

3、本发明所述测试系统通过对所述驾驶员模型和所述道路模型的配置，能够实现对多种测试工况的模拟。

4、本发明所述测试系统通过上位机测试软件的设置，能够实现对车辆驱动防滑控制算法的自动化测试。

5、本发明所述测试系统相比于实车测试，实现更安全、快速及更高测试用例覆盖度的算法验证。

附图说明

图1是本发明所述测试系统的结构框图；

图2是本发明所述测试系统的工作原理图；

图3是本发明所述测试方法的流程框图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案作进一步详细说明。

实施例1，如图1所示，所述测试系统，包括相互连接的仿真器和上位机，所述仿真器集成有驱动防滑控制单元、整车仿真模型、道路模型、驾驶员模型，所述整车仿真模型分别与所述驱动防滑控制单元、驾驶员模型、道路模型连接，所述上位机为计算机或工控机，用于采集所述整车仿真模型的行驶状态、所述道路模型的工况信息以及所述驱动防滑控制单元的输出信息，并通过虚拟场景显示。

如图2所示，所述整车仿真模型包括车轮、车身、空气阻力模型、转向系统、制动系统、传动系统、驱动系统，所述驾驶员模型分别与所述驱动系统、制动系统、转向系统连接，所述驱动系统通过所述传动系统与所述车轮连接，所述制动系统和转向系统分别与所述车轮连接，所述车轮上设置有轮胎，并且通过所述轮胎与所述道路模型连接，所述车身包括悬架，并且通过所述悬架安装在所述车轮上，所述空气阻力模型设置在所述车身上，用于模拟整车行驶过程中的空气阻力，所述驱动防滑控制单元分别与所述驱动系统和所述传动系统连接，用于采集所述传动系统的传动轴转速，并向所述驱动系统输出控制信号。

进一步的，所述驾驶员模型包括与所述驱动系统连接的油门踏板，与所述制动系统连接的制动踏板，与所述转向系统连接的转向盘。

进一步的，所述道路模型包括坡道、侧倾角、不同附着力路面。

进一步的，所述驱动防滑控制单元包括依次连接的信息采集模块、控制算法模块和信号输出模块，所述信息采集模块用于实时采集所述整车仿真模型的车速和所述传动系统的传动轴转速，所述控制算法模块对采集的信息进行运算处理得出所述驱动系统的扭矩阈值，所述信号输出模块根据所述扭矩阈值输出信号到所述驱动系统，用于控制所述驱动系统的扭矩在所述扭矩阈值内工作。

实施例2，如图3所示，所述测试方法，包括如下步骤：

1)预定义所述道路模型的道路工况；

2)预定义所述驾驶员模型的驾驶员行为；

3)将仿真车型的参数输入至所述整车仿真模型；

4)进行仿真操作，通过上位机实时采集仿真数据，并将整车动态响应数据生成曲线分析。

进一步的，所述驾驶员行为包括所述油门踏板开度、制动踏板开度随时间的变化曲线。

进一步的，所述道路工况包括道路附着力随距离的变化曲线和坡道随距离的变化曲线。

本申请并不限于上述实施方式，在不背离本发明实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本申请的保护范围。