一种主动悬架硬件在环模拟系统及方法与流程

本发明属于汽车，具体涉及一种主动悬架硬件在环模拟系统及方法。

背景技术：

1、现有乘用车悬架整车道路模拟耐久性试验主要采用24通道轴耦合道路模拟机，根据实车道路试验采集的载荷谱，应用道路模拟试验技术，在试验室内复现试车场道路试验场景，进而对被动悬架进行快速、全面的长周期耐久性测试，如麦弗逊式悬架、双叉臂式悬架、多连杆式悬架等。

2、现有技术存在以下不足：24通道轴耦合道路模拟机试验能力不足，无法覆盖主动悬架测试。根本原因在于，主动悬架存在电控系统(ecas)用于控制悬架主动运动，其在试验室内耐久性测试试验，不仅需要模拟试车场道路载荷的力和位移驱动，还需要同步模拟实车悬架控制器(ecas)驱动信号，控制弹簧刚度、减震器阻尼力和实车高度，进而提升车辆操控性和舒适性。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的24通道轴耦合道路模拟机试验能力不足，无法覆盖主动悬架测试等问题，本发明提供了一种主动悬架硬件在环(hil)模拟系统及方法，采用悬架hil模拟系统和24通道轴耦合道路模拟机联合仿真模式，复现主动悬架道路试验场景，支撑主动悬架整车耐久性测试，尽可能复现了实车路试状态，保证测试科学性，进而保证产品质量。

2、本发明通过如下技术方案实现：

3、一种主动悬架硬件在环模拟系统，包括：

4、上位机，与高性能实时机连接，用于安装模型开发软件、试验管理软件以及其他辅助软件；

5、高性能实时机，与io板卡机箱连接，用于运行仿真模型以及信号处理；

6、io板卡机箱，用于放置io板卡；

7、电源控制板卡，用于控制测试系统中的程控电源；

8、程控电源，用于模拟车载蓄电池，为待测车辆供电；

9、电源管理单元，与高性能实时机、程控电源、信号调理电源连接；

10、信号调理电源，用于输出±24v、±12v、5v电源，分别与io板卡机箱及电源控制板卡连接。

11、进一步地，所述高性能实时机内置有can通讯板卡，can通讯板卡的第1个通道与待测车辆obd口通过can总线相连，can通讯板卡的第2个通道与24通道轴耦合道路模拟机通过can总线相连。

12、进一步地，所述io板卡选用cb1032数字量io板卡，包括32路数字通道，通过acecat软件进行通道配置；cb1032板卡第1个数字量输出通道与电源控制板卡接口1脚连接，第2个数字量输出通道与电源控制板卡接口2脚连接，用于控制程控电源的使能；cb1032板卡含有16路模拟输入，20路模拟输出通道，通过visual studio 2015软件进行通道配置；cb2020板卡第1个模拟量输出通道分别与电源控制板卡接口3脚和4脚连接，用于控制程控电源输出电压，第2个模拟量输出通道分别与电源控制板卡接口5脚和6脚连接，用于控制程控电源输出电流最大值；cb2020板卡第1个模拟量输入通道分别与电源控制板卡接口7脚和8脚连接，用于采集程控电源实际输出电流值。

13、进一步地，所述电源控制板卡可控制程控电源的输出电压、电流限值、关断，将程控电源输出的用于表征电流大小的电压送给cb2020板卡采集；程控电源通过标准15pin的排线进行连接，进而实现程控电源远程控制。

14、进一步地，所述电源管理单元用于提供220v交流供电输入，电源管理单元的输入端与试验室电源连接。

15、进一步地，所述信号调理电源的24v输出端与io板卡机箱连接，12v输出端与电源控制板卡接插件第9脚和第10脚相连，为板卡提供电源输入。

16、另一方面，本发明提供了一种主动悬架硬件在环模拟系统的试验方法，具体包括如下步骤：

17、s1：搭建电源模型；

18、s2：接收mts设备发送的试车场道路测试试验车辆控制器记录的报文信息；

19、s3：对接收到的mts设备报文信息后进行转发给实车，以及手动编辑报文信号发送给实车，用于控制实车进行悬架相应的主动运动。

20、进一步地，步骤s1具体过程如下：

21、程控电源的使能信号eaenable常量模块通过取反模块再接入数字量输出板卡的第1通道模型驱动端口do_ch1；

22、程控电源的电压控制常量模块ea_pwrsupuctrl和ea_pwrsupuctrl1依次经过选择模块、限值模块，再经过比例模块，最后进入模拟量板卡的第1输出通道模型驱动端口dac_ch1[v]，当eaenable＝1时，程控电源输出12v，eaenable＝0时，程控电源输出0v；

23、程控电源的电流限值控制常量模块ea_currentlimit[a]经过限值模块、比例模块，再进入模拟量板卡的第2输出通道模型驱动端口dac_ch2[v]；

24、通过模拟量板卡的第1输入通道模型驱动端口adc_ch1[v]连接至显示模块，读取程控电源实际电流值。

25、进一步地，步骤s2具体过程如下：

26、s21：在matlab中安装speedgoat驱动库，在simulink模型中找到simulink real-time工具箱,即可找到can报文设置模块can setup、can报文发送模块can write、can报文接收模块can read、can报文打包模块can pack、can报文解包模块can unpack；

27、s22：通过报文设置模块can setup，设置can波特率，保证speedgoat端口的can波特率与mts设备波特率保持一致，speedgoat的can端口在接收到报文后将报文储存在接收通道的buffer中，当simulink模型到达运行的周期点时，can read模块读取buffer中的报文；

28、s23：将can read模块和can unpack模块放在do-while子系统中，使得can read模块在一个周期内循环读取buffer中的报文，直到把所有的报文都读取上来为止；

29、s24：1个can read可对应多个can unpack模块，can unpack模块对应一个控制器网络节点，在每个can unpack中导入dbc文件，通过dbc文件选择要读取的报文。

30、进一步地，步骤s3具体过程如下：

31、首先将从mts设备读取到的信号，通过分线器进入can打包模块，然后进入can发送模块，通过io602板卡的第2个can通道发送给实车,其中can pack模块中导入车型dbc文件，基于dbc文件进行打包传输，最后通过can发送模块给实车，进而实现车辆驱动控制。

32、与现有技术相比，本发明的优点如下：

33、本发明的一种主动悬架硬件在环(hil)模拟系统及方法，采用悬架hil模拟系统和24通道轴耦合道路模拟机联合仿真模式，复现主动悬架道路试验场景，支撑主动悬架整车耐久性测试，尽可能复现了实车路试状态，保证测试科学性，进而保证产品质量。