某轿车电子稳定性控制电控单元硬件在环试验评价研究

《某轿车电子稳定性控制电控单元硬件在环试验评价研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、—————————————————————某轿车电子稳定性控制电控单元硬件在环试验评价研究—————————————————————ResearchonECUHardware-In-the-LoopTestEvaluationforElectronicStabilityControlofaCar————————————作者姓名：桂鸿杰专业名称：车辆工程指导教师：李静教授学位类别：工学硕士答辩日期：2015年5月24日摘要某轿车电子稳定性控制电控单元硬件在环试验评价研究电子稳定性控制(ElectronicStabilityControl，简称ESC，下同)通过监测车辆

2、的运行状态，比较车辆实际行驶轨迹与驾驶员期望的行驶轨迹之间的差异，并根据两者之间的差异来决策如何调节轮缸压力和发动机输出转矩，从而减小或消除车辆行驶方向的偏差，保证车辆按照驾驶员期望的安全行车轨迹行驶。由于ESC对汽车主动安全性提高所起的重大作用，人们对ESC的研究热情不减，ESC已成为汽车动力学领域的研究热点。在国外，包括美国、加拿大、欧洲各国都已经制定相关法规强制车辆装备ESC系统，并给出了相应的试验评价标准，但目前我国仅针对制动防抱死功能ABS制定了GB/T13594-2003标准，其他与ESC相关的法规或试验评价标准还未制定或发布，针对ESC的研究还有很多工

3、作需要去做。目前，基于硬件在环仿真技术的试验评价已经成为各大汽车生产厂、供应商测试验证ESC性能的主要手段。尽管实车道路试验可以最直接最有效地评价ESC的性能，但由于很多因素会限制实车道路试验在实际中的应用，如对试验条件的要求、试验的危险性、试验的可重复性等，使得部分实车道路试验逐渐被硬件在环仿真试验所取代。就国内汽车企业现状而言，国内新车型装备的ESC均由国外供应商提供，为了验证供应的ESC与新车开发阶段的功能定义相符，同时也为了防止该款ESC在使用中出现某些缺陷，国内汽车企业都需要在新车开发阶段对ESC进行硬件在环测试，及早发现问题并解决问题，从而可以避免新车上

4、市后由于ESC缺陷出现的召回问题。针对ESC进行硬件在环仿真测试，就需要建立基于硬件在环的试验评价体系，从而为整个仿真测试的进行提供理论指导和技术支持。本文结合某企业ESC电控单元测试项目，针对目标ESC开展电控单元硬件在环试验评价研究。本文的具体的研究工作如下：（1）分析了硬件在环仿真技术、ESC硬件在环试验台、ESC试验评价方法的研究现状，并结合本文的研究对象—ESC电控单元，提出了ESC电控单元硬件在环试验评价体系的总体架构，并依次对其包含的各个模块进行了功能定义和简要的分析。（2）提出了ESC电控单元硬件在环测试平台的总体方案，并对测试平台的工作原理和软硬件

5、组成进行了简要的分析和介绍。然后将测试平台的搭建分成两个方面，一方面是硬件设计，一方面是软件设计。就硬件设计而言，具体进行的工作包括IdSPACE实时仿真系统的介绍和硬件选取、车辆姿态模拟试验台的方案设计和模拟原理分析、霍尔传感器安装位置及磁饱和性能的测试、阀线圈信号检测模块的设计以及信号处理电路的开发等。然后，针对测试平台的软件设计，本文先对Matlab/Simulink仿真环境、CarSim车辆动力学仿真软件、实时接口RTI等软件环境进行了介绍，接着搭建了基于Matlab/Simulink的IO接口模型，设计了ControlDesk试验管理界面，设计了基于模糊P

6、ID的车辆姿态模拟试验台的控制器，并分别进行了离线仿真和硬件在环仿真，仿真结果表明该控制器能够实现较好的控制效果。（3）通过查阅国内外标准，统计了国内外汽车主动安全性试验评价相关标准，并针对其中与ESC控制功能试验评价相关的标准进行了详细介绍，包括具体的试验方法、评价标准等。然后，结合国内外ESC控制功能试验评价标准，并根据目标ESC的性能要求，确定了本文的ESC电控单元硬件在环控制功能试验评价方法。针对故障诊断功能的试验评价研究，首先分析了国外汽车故障诊断相关的标准，并将在ESC上应用的故障诊断协议进行了分类，根据分类对国外ESC故障诊断功能试验评价方法进行了简要

7、介绍，最后确定了本文的ESC电控单元硬件在环故障诊断功能试验评价方法。（4）基于搭建的控制功能测试平台和故障诊断功能测试平台，并根据前面确定的仿真试验工况及评价标准，分别对ESC电控单元的控制功能和故障诊断功能进行了试验评价。试验评价的结果不仅证明了所建立的ESC电控单元硬件在环试验评价体系的有效性，也进一步验证了ESC电控单元硬件在环测试平台的有效性。关键词：车辆工程；电子稳定性控制；电控单元；试验评价；硬件在环IIAbstractResearchonECUHardware-In-the-LoopTestEvaluationforElectronicStabi