[发明专利]一种线控制动系统测试试验系统及方法

权利要求书

1.一种线控制动系统测试试验系统，其特征在于，该系统包括：

上位机模块：包括建模仿真单元、上位机管理单元、虚拟仪器开发单元和总线测试标定单元，用以实现线控制动系统的自动化测试；

通讯模块：包括总线分析仪，用以实现信息交互；

实时机模块：包括实时处理器板卡、通信板卡、数据采集板卡、故障注入板卡、实时机PXI控制器以及用以安装板卡的机箱；

线控制动模块：包括环境仓、线控制动执行器、线控制动控制器和旋转摩擦元件，用以接收需求制动压力信号并对车轮端施加制动力矩；

负载测功模块：包括负载测功机和负载测功机连接的测功机控制柜，负载测功机用以根据实时机模块得到的车轮转速模拟车轮旋转运动；

传感器模块：包括设于测功机控制柜上的转速传感器和设置在联轴器上的扭矩传感器；

供电模块：包括UPS不间断电源、电池模拟器和可编程直流电源，用以供电。

2.根据权利要求1所述的一种线控制动系统测试试验系统，其特征在于，所述的上位机模块通过以太网与实时机模块的实时处理器板卡连接，通过USB总线与总线分析仪连接；

所述的建模仿真单元用以建立车辆动力学模型和仿真测试环境，并通过以太网将车辆动力学模型装载至实时机模块；

所述的上位机管理单元用以将车辆动力学模型和测试用例导入实施及模块，并配置车辆动力学模型接口与通讯板卡连接，所述的上位机管理单元与其他单元联合以实现线控制动系统的自动化测试；

所述的虚拟仪器开发单元用以监测车辆动力学模型以及处理、显示、保存和反馈采集的测试数据，所述的测试数据为与制动系统相关的且在测试需求中需要采集的数据，测试数据包括需求制动压力、制动压力、车轮转速、车辆减速度、车轮滑移率、车辆横摆角速度、车辆制动时间和车辆制动距离；

所述的总线测试标定单元用以数据测量与参数标定。

3.根据权利要求1所述的一种线控制动系统测试试验系统，其特征在于，所述的实时处理器板卡用以实时运行车辆动力学模型与控制算法，所述的车辆动力学模型的输入量为制动扭矩，输出量为车轮转速；

所述的数据采集板卡用以采集相关数据，所述的相关数据包括制动压力、温度、负载测功机的车轮转速和负载测功机的制动扭矩；

所述的通信板卡包括CAN通信板卡、FlexRay通信板卡、EtherCAT通信板卡和EtherNet通信板卡，所述的总线通信故障包括短路和断路，以实现不同模块之间的通信和模拟总线通信故障；

所述的故障注入板卡用以在被测设备之间设置不同的故障，所述的被测设备包括线控制动控制器、线控制动执行器、上层控制器、传感器模块的传感器和供电模块的电源和，不同的故障包括在被测设备之间注入开路、被测设备引脚间的短路以及外部故障源故障，用以模拟多个线控制动控制器断电、单个线控制动控制器断电以及传感器输入信号与控制输出信号的漂移和噪声。

4.根据权利要求3所述的一种线控制动系统测试试验系统，其特征在于，所述的线控制动模块的线控制动执行器、线控制动控制器和旋转摩擦元件设置在环境仓内，所述的环境仓用以模拟线控制动模块所处的环境温度和环境湿度，所述的线控制动控制器通过CAN通信板卡或FlexRay通信板卡与实时机模块连接，所述的线控制动控制器与线控制动执行器连接，以向线控制动执行器发送控制信号。

5.根据权利要求4所述的一种线控制动系统测试试验系统，其特征在于，所述的线控制动执行器通过摩擦片与旋转摩擦元件连接，所述的旋转摩擦元件包括盘式制动器和鼓式制动器，所述的线控制动执行器通过摩擦片向旋转摩擦元件施加制动扭矩，即盘式制动器与鼓式制动器分别通过活塞与制动蹄与摩擦片接触，对盘式制动器和鼓式制动器施加扭矩，所述的旋转摩擦元件通过联轴器与负载测功机输出端连接。

6.根据权利要求1所述的一种线控制动系统测试试验系统，其特征在于，所述的转速传感器用以测量负载测功机的车轮转速，并将其反馈至测功机控制柜，以形成车轮转速的闭环控制，所述的扭矩传感器用以测量负载测功机的车轮转速和承受的制动扭矩，并将其反馈至实时机模块中，以形成仿真闭环。