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择要：制动功能是车辆中心成效之一，硬件在环台架（HIL）也许更好地帮助车辆的快速开辟及智能驾驶成效测试，而基于HIL台架开辟须要保证台架的测试后果与实车测试一致性。经由将制动经由逐层分解，对制动履行机构、制动器、轮胎等影响测试精度的模子举行优化，明晰关键因子，并从制动反应趋向、延缓率和制动间隔等多个维度对实车与台架测试的数据举行客观比较剖析。对标后果声明：优化后的模子在制动反应趋向、延缓率、制动间隔等方面与实车具备较好的一致性。0引言汽车研发特别是更快的车辆开辟及智能驾驶本领的应用，均也许行使硬件在环（HardwareInLoop，HIL）台架的方便及快速迭代特点。制动功能是车辆底盘中心成效之一，往常开辟光阴较长、须要举行一直的调校和成效考证。制动功能开辟包罗通例制动及须要制动管束系统模块举行参与的ABS、ESC、TCS等成效开辟。以ABS功能开辟为例，人员须要在不同车速、不同路面如沥青路面、冰雪路面、对开路面（车辆左右轮位于不同特点路面上）赶上行最大延缓率制动测试，并对制动功能举行评价。基于HIL台架的制动管束功能开辟具备不限地方、不限使历光阴窗口的特点，行使HIL台架也许处理上述开辟痛点，不只也许优化车辆实验须要，并且极大改良底盘制动管束系统开辟体会，系统开辟更为高效。应用HIL台架举行制动管束功能开辟关键点在于须要保证在一样的制动职掌工况下，HIL测试后果与整车测试后果具备一致性，保证台架测试后果也许用来举行整车功能评价。本文做家提议一种模子解耦剖析办法，经由将制动经由举行模子解耦，剖析实车与台架数据并对制动卡钳、轮胎等模子参数举行协商，进而断定影响制动功能精度关键因子并举行优化，减小实车与台架测试差错。1制动系统HIL台架构成制动系统HIL测试台架构成如图1所示，由线性机电、踏板、真空助力器、制动管、制动管束模块及卡钳构成。其它，台架还经由轮速模仿器以发送脉冲气象向制动管束模块供给轮速讯息。台架上制动系统均为什物零件，卡钳压力做为输入传播到车辆模子，模子输出的轮速讯息经由轮速模仿器变化为脉冲后输出到制动管束模块，进而构成闭环HIL台架。图1制动管束系统HIL提醒2制动功能优化宗旨制动分红通例制动和制动管束系统参与后的ABS制动两种。前者制动力未抵达轮胎与大地附出力极限，施加的制动压力更改成大地制动力，使车辆延缓；后者由于制动压力构成的制动力使车轮产生了抱死，制动管束模块对压力举行调理使轮胎在不抱死前提下让汽车从大地赢得尽管多的制动力以减小制动间隔。ABS制动测试首要包罗高附路面（沥青路面）、低附路面（如冰面）和对开路面（车辆左边与右边车轮位于不同路面）最大延缓率制动测试。遵循管束宗旨，制动延缓率、制动间隔是紧要检察宗旨。其它，ABS办事时台架上车轮反应趋向是不是与实车一致也是宗旨之一。梦想的趋向是经由ABS管束算法一直的压力调压后，车轮轮速与车辆的车速弧线一直靠近。经由HIL台架与实车制动效率比较剖析也许表征台架测试工况下ABS的管束参与逻辑与实车测试偏离水平。故本文做家以ABS制动延缓率、制动间隔及制动时反应趋向为优化宗旨。聚集HIL台架的构成及车辆模子输入为卡钳压力、输出为轮速，是以遵循制动经由将剖析分红踏板力-真空助力器构成制动主缸压力、卡钳压力至制动扭矩、制动扭矩至轮胎制动力三部份对实车与HIL台架测试举行剖析，完结各个物理模子之间必定的解耦。2.1制动踏板力与主缸压力建压经由优化针对踏板力至真空助力器部份。由于该部份HIL台架均为什物硬件，力与主缸压力输出值依赖于零件自己，不过由于HIL台架部份并无相仿整车供给真空部份，会致使主缸压力建压速率慢、影响制动管束模块举行压力管束［1］，是以该部份的优化宗旨是在输入必定踏板力后主缸输出的制动压力建压须要反应飞快。经由实验，额外真空贴补装配使主缸建压经由抵达15MPa／s，知足制动测试须要。2.2制动卡钳模子优化针对制动卡钳压力与制动扭矩部份。个别制动卡钳压力与扭矩具备线性关联，该线性系数称为制动功效系数。通例制动也许行使该系数策画出车辆的制动力，进而策画出制动延缓率。不过，当ABS制动时，由于制动卡钳压力在遭到ABS模块管束举行增压、泄压与保压经由切换，会致使卡挟制动功效系数存在迟滞，构成卡钳压力与制动扭矩存在非线性部份，如图2所示。为了更好地反响ABS参与时车轮制动扭矩，经由应用状况机完结带推迟的模子制动功效系数，如图3所示，输入为卡钳压力，输出为制动扭矩，拟合了增压、减压阶段制动功效参数，状况机遵循效用在卡钳端压力处于增压或减压策画制动扭矩。图2ABS制动时制动卡钳压力与扭矩弧线图3制动卡钳状况机优化模子2.3轮胎模子优化针对制动扭矩与轮胎制动力部份。遵循仿真测试用处轮胎模子有多种范例，本文做家采取了Pacejka轮胎模子［2］。这是一种基于轮胎实验测试数据拟合的轮胎模子，用于抒发车轮在制动时的力学特点，也许知足在必定侧偏角下的测试精度。由于ABS管束逻辑与轮胎滑移率关连，须要轮胎模子针对车轮纵向行动举行中心建模。图4是某车型17寸轮胎车轮滑移率与Fx／Fz（车辆纵向力与笔直力之比）弧线，反响了在不同滑移率下车轮供给的纵向制动力。图4车轮轮胎滑移率与制动力弧线2.4轮速输出模子优化针对轮速模子部份，与上文说起的ABS的管束逻辑与滑移率关连。制动管束模块遵循接管到的车轮轮速记号策画滑移率等，并据此举行压力调理管束。图5为模子优化前直接应用车辆模子输出轮速弧线，图中在低速段部份存在轮速大于车速等反常环境，提醒在制动时车轮的滑移率为负值。图5轮速反常弧线为了防止该反常环境，应用车辆车速与轮胎滑移率记号做为输出。经由公式（1）策画出不同车轮的轮速值，也许防止车辆模子内部运算经由致使制动经由中轮速高于车速的反常景象。式中：vwheel为车轮轮速；λ为车轮滑移率；vveh为车辆车速。2.5模子优化后制动功能目标在对制动经由举行分段式数据剖析及模子优化后，以车辆在高附沥青路面举行km／hABS测试工况为例，卓越的HIL台架模子制动反应趋向该当是车辆制动经由中，车轮轮速弧线一直靠近车辆车速弧线。图6所示为制动经由中实车与模子优化后轮速弧线，抵达了上述的预期。图6ABS工况下模子与车辆轮速弧线其它，为了客观权衡实车与台架测试数据偏离度，经由引入均方差来抒发实车与台架测试延缓率及制动间隔数据差别（3），如式（2）所示式中：xveh为整车测试后果；xHIL，i为第i次HIL测试后果。在举行多组一样制开工况测试后，测试车辆与模子优化靠山架延缓率、制动间隔均值及及准则差数据如表1所示。表1实车与台架制动功能目标数据比较基于模子优化后实车与台架数据差错均小于5%，知足预期，在该模子根本赶上一步履行低附及对开路面制动测试。图7所示为不同路面下延缓率弧线改变趋向，个中对开路面由于车辆在制动后会呈现跑偏景象，故只采取车辆跑偏前的一段数据举行检察剖析。从数据改变趋向看，模子在不同路面下延缓率展现也有较好一致性。图7不同路面下台架与车辆ABS制动延缓率弧线3小结经由模子精度剖析及优化，ABS功能在延缓率、制动间隔抵达了预期宗旨，车轮与HIL数据在不同路面上的延缓率弧线相符，经由优化后的模子也许用于台架级功能评价及剖析，帮助功能开辟。经由模子的分解及优化对标，为更多的实车与台架功能对标及模子优化供给了一个有用的办法。

做家：吴君，杨鸿福，张斌

泛亚汽车本领中间有限公司

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