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1、汽车底盘多ecu协调控制试验台的制作方法汽车底盘多ecu协调控制试验台的制作方法本发明公开了一种汽车底盘多ECU协调控制试验台，弥补对车辆协调控制系统的硬件在环试验内容不足的问题，汽车底盘多ECU协调控制试验台包括实时平台和硬件部分。实时平台由上位机与dSPACE组成，上位机与dSPACE通过PCMCIA总线连接。硬件部分包括电控单元组件等；电控单元组件包括整车协调控制ECU、主动悬架ECU、ESC/TCS/ABS?ECU、线控转向ECU与地面负载模拟ECU。整车协调控制ECU、主动悬架ECU、ESC/TCS/ABS?ECU、线控转向ECU、地面负载模拟ECU的CAN接口高端与接口低端通过双绞
2、线和dSPACE?DS2202板卡第一路CAN总线的CAN1H与CAN1L连接。【专利说明】汽车底盘多ECU协调控制试验台【技术领域】0001本发明涉及一种底盘控制试验台，更具体地说，它涉及一种汽车底盘多ECU协调控制试验台。【背景技术】0002随着道路条件改善和汽车技术提高，汽车行驶速度不断提升，与此同时对车辆主动安全性能要求也不断提高。近年来，车辆控制系统已在某些方面取得了成功的应用，如防抱死制动系统、牵引力控制系统、电子操纵稳定性控制、线控转向系统等，并逐渐向主动悬架和四轮转向等方面拓展。然而，这些系统因为自身要完成某些特定功能的特性，对于车整体的动力学性能都存在着某些局限。例如，主动制
3、动会显著影响车辆质心侧偏角，增加侧倾危险；而线控转向在轮胎力达到饱和状态时便失去了控制作用。汽车作为一个整体，往往集成多种系统，如何使这些主动安全控制系统有效合理的协调工作是车辆底盘控制技术发展的必然趋势。因此以实现车辆整体性能最优为目标的多ECU协调控制成为现今车辆控制领域研究的新热点。0003目前国内对这种集成多E的试验台研究较少，多是将ABS (Ant1-lock BrakingSystem防抱死制动系统)/TCS (Traction Control System牵引力控制系统)/ESC(Electronic Stability Control电子稳定控制系统)控制EQJ,线控转向EQJ
4、,汽车主动悬架控制ECU，整车性能协调控制ECU的两种或是三种集成到一个实验台上，经检索还未有将四种集成于同一试验台的。【发明内容】0004本发明所要解决的技术问题是弥补现有技术对车辆协调控制系统的硬件在环试验内容不足的问题，提供了一种汽车底盘多ECU协调控制试验台。0005为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的:所述的汽车底盘多ECU协调控制试验台包括实时平台和硬件部分。0006实时平台是由上位机与dSPACE组成，上位机与dSPACE之间采用PCMCIA总线连接。0007dSPACE包括型号为DS2211的多路1/0板卡、型号为DS2202的多路1/0板卡和V/F转换模块；00
5、08型号为DS2211的多路1/0板卡和dSPACE的主机中对应的硬件接口之间采用PCI总线连接，型号为DS2202的1/0板卡和dSPACE的主机中对应的硬件接口之间采用PCI总线连接，型号为DS2211的多路1/0板卡的第I至第4PWM测量输入端和四个V/F转换模块输出端之间电线连接，型号为DS2202的1/0板卡的第I至第4D/A通道和四个V/F转换模块输入端之间采用电线连接。0009硬件部分包括电控单元组件，即包括整车协调控制E、主动悬架E、ESC/TCS/ABS E、线控转向E与地面负载模拟E。0010整车协调控制E、主动悬架E、ESC/TCS/ABS E、线控转向E、地面负载模拟E
6、的CAN接口高端与接口低端通过双绞线和dSPACE中DS2202板卡第一路CAN总线的高端CANlH与低端CANlL连接。0011技术方案中所述的硬件部分还包括传感器组件，传感器组件包括方向盘转角传感器、油门位置传感器、制动开关传感器、主缸压力传感器、轮缸压力传感器、I号力矩传感器、2号力矩传感器与线位移传感器。轮缸压力传感器包括左前轮轮缸压力传感器、右前轮轮缸压力传感器、左后轮轮缸压力传感器与右后轮轮缸压力传感器；主缸压力传感器包括制动主缸前腔压力传感器和制动主缸后腔压力传感器。方向盘转角传感器的输出端与型号为DS2211的多路I/O板卡的第1A/D通道电线连接，油门位置传感器的输出端与型号
7、为DS2211的I/O板卡的第2A/D通道电线连接，制动开关传感器的输出端与型号为DS2211的I/O板卡的第3A/D通道电线连接，左前轮轮缸压力传感器、右前轮轮缸压力传感器、左后轮轮缸压力传感器、右后轮轮缸压力传感器、制动主缸前腔压力传感器与制动主缸后腔压力传感器的输出端依次和型号为DS2211的多路I/O板卡的第4至第9A/D通道电线连接。0012技术方案中所述的I号力矩传感器通过电线连接到线控转向ECU，2号力矩传感器通过电线连接到地面负载模拟ECU，线位移传感器通过电线连接到线控转向ECU。0013技术方案中所述的硬件部分还包括HCU驱动器、路感电机驱动器、转向执行电机驱动器与负载电机
8、驱动器。HCU驱动器与液压控制单元HCU之间通过电线连接；路感电机驱动器与线控转向ECU之间通过电线连接；转向执行电机驱动器与线控转向ECU之间通过电线连接；负载电机驱动器与地面负载模拟ECU之间通过电线连接。0014技术方案中所述的硬件部分还包括地面负载模拟系统，地面负载模拟系统包括2号力矩传感器、负载电机与负载电机驱动器。负载电机与线控转向系统的转向器米用2号力矩传感器机械连接，即负载电机与2号力矩传感器之间采用梅花联轴器连接，2号力矩传感器与转向器之间采用梅花联轴器连接；负载电机选用北京勇光高特微电机有限公司生产的200LYX01稀土永磁直流力矩电动机。0015技术方案中所述的硬件部分还
9、包括线控转向系统，线控转向系统包括方向盘总成、转向执行总成。所述的方向盘总成包括方向盘、方向盘转角传感器、I号力矩传感器、路感电机及路感电机驱动器。方向盘转角传感器的输出端和dSPACE中型号为DS2211的多路I/O板卡的第1A/D通道电线连接，方向盘转轴与路感电机采用I号力矩传感器机械连接，即方向盘转轴与I号力矩传感器之间采用梅花联轴器连接，I号力矩传感器与路感电机之间米用梅花联轴器连接。所述的转向执行总成包括转向执行电机、转向执行电机驱动器、转向器与线位移传感器。转向执行电机与转向器机械连接，转向执行电机与转向执行电机驱动器电线连接，转向器为齿轮齿条结构，转向器与线位移传感器通过螺栓固定
10、连接，转向器通过十字万向节与地面负载模拟系统中的2号力矩传感器机械连接。所述的路感电机选用北京勇光高特微电机有限公司生产的90LWX型永磁无刷直流力矩电动机；转向执行电机选用型号为JLT-80的交流电机。0016与现有技术相比本发明的有益效果是:00171.本发明所述的汽车底盘多ECU协调控制试验台实现了多系统的硬件在环，对各电控系统控制算法的开发和结果验证具有实际意义，使得结果更加准确。00182.本发明所述的汽车底盘多ECU协调控制试验台在进行硬件在环仿真试验时，试验工况和驾驶工况由计算机模拟实现，更加灵活，不受人员、场地和天气等外部因素的影响，可模拟较为复杂和危险的工况，减少测试成本并缩
11、短开发周期。00193.本发明所述的汽车底盘多ECU协调控制试验台在单独底盘控制系统开发和多系统协调开发过程中，采用本试验台进行试验，可以对控制算法在线调试，方便多种工况下各种控制参数的调试。很好的解决离线仿真开发过程所不能解决的实时性检测与协调性检测问题。00204.本发明所述的汽车底盘多ECU协调控制试验台可以建立多控制器的硬件在环平台，除单独控制器测试之外，还可以进行多控制器网络通讯等测试，更接近实际车辆底盘控制系统。【专利附图】【附图说明】0021下面结合附图对本发明作进一步的说明:0022图1是本发明所述的汽车底盘多ECU协调控制试验台结构组成示意框图；0023图2是本发明所述的汽车
12、底盘多ECU协调控制试验台进行快速原型试验时的结构组成示意框图；0024图3是本发明所述的汽车底盘多ECU协调控制试验台所采用的线控转向系统结构组成示意图；0025图4是本发明所述的汽车底盘多ECU协调控制试验台所采用液压制动系统结构组成示意框图；0026图5是本发明所述的汽车底盘多ECU协调控制试验台所采用的底盘多ECU协调控制的分层控制示意框图；0027图6是本发明所述的汽车底盘多ECU协调控制试验台工作的流程框图；0028图中:1.整车协调控制E，2.主动悬架E，3.ESC/TCS/ABS ECU，4.线控转向E，5.地面负载模拟E，6.方向盘转角传感器，7.油门位置传感器，8.制动开关
13、传感器，9.主缸压力传感器，10.轮缸压力传感器，11.方向盘，12.加速踏板，13.制动踏板，14.制动主缸，15.液压控制单元HCU，16.HCU驱动器，17.车轮制动器，18.1号力矩传感器，19.路感电机，20.路感电机驱动器，21.转向执行电机，22.转向执行电机驱动器，23.转向器，24.线位移传感器,25.负载电机,26.负载电机驱动器,27.2号力矩传感器。【具体实施方式】0029下面结合附图对本发明作详细的描述:0030本发明提供了一种汽车底盘多ECU协调控制试验台，所要解决的技术问题是保证试验台具有良好的实时性，能够实现在各种行驶工况下车辆动力学模型、车辆控制算法、各ECU
14、、各执行器以及各传感器之间的实时通讯。0031 为解决上述技术问题，本发明利用基于MATLAB/Simulink的控制系统开发及半实物仿真的dSPACE作为汽车底盘多ECU协调控制试验台的实时平台。采用dSPACEDS1005标准组件系统结合RTI (Real-Time Interface)实时工具、试验过程综合管理工具ControlDesk、多功能I/O板卡、整车协调控制ECU1、主动悬架ECU2、ESC/TCS/ABS ECU3、线控转向E4、地面负载模拟E5以及CAN总线自主开发了汽车底盘多E协调控制试验台。本发明所述的汽车底盘多ECU协调控制试验台可划分为:实时平台和硬件部分。0032
15、实时平台由上位机和dSPACE组成。上位机中安装有采用Matlab/Simulink建立的车辆动力学模型和车辆底盘控制算法，并通过RTI (Real-Time Interface)将车辆动力学模型和车辆底盘控制算法编译成为可以在dSPACE中运行的实时代码，通过PCMCIA总线将可以在dSPACE中运行的实时代码下载到dSPACE中，dSPACE中的处理器板卡DS1005需要运行车辆动力学模型及车辆底盘控制算法的实时代码。dSPACE中的信号处理部分是由型号为DS1005的处理器板卡，型号为DS2211的多路I/O板卡，型号为DS2202的多路I/O板卡，型号为DS4003定时板卡、数字I/O
16、板卡和V/F转换模块组成。DS2202、DS2211等板卡需要完成信号的采集与发送，如方向盘转角传感器信号、压力传感器信号、油门踏板信号等信号的采集以及快速原型试验时对线控转向系统执行器、制动系统执行器控制信号的输出。轮速脉冲生成模块用于模拟轮速传感器产生的脉冲信号。0033硬件部分包括地面负载模拟系统、线控转向系统、液压制动系统、悬架系统的硬件执行部分、各E以及各传感器。整车协调控制E1、主动悬架E2、ESC/TCS/ABS E3、线控转向ECU4、地面负载模拟ECU5内下载有各ECU相应的控制算法。各ECU从CAN总线中采集dSPACE车辆动力学模型中的整车信号、车辆姿态信号以及其它信息，通过电线连接采集所需的传感器信号。dSPACE DS1
