[发明专利]一种ECU硬件在环的半主动悬架混合仿真测试系统及方法

说明书

本发明提供了一种ECU硬件在环的半主动悬架混合仿真测试系统及方法，属于仿真测试技术领域，本发明以最小的实物单元，建立悬架台架试验系统与整车数字化仿真模型及悬架ECU的实时通讯，台架减振器的运行状态由悬架ECU进行实时控制的汽车半主动控制悬架系统硬件在环混合仿真试验方法。本发明基于整车动力学模型，建立悬架ECU硬件在环混合仿真试验台，以悬架ECU及1/4半主动空气悬架为实物嵌入整车仿真模型，验证ECU在连接实际传感器及CDC减振器下的控制效果，可对ECU电控单元的控制参数做出评价,而且可以避免在系统装车后由于ECU与控制程序不兼容而导致的系统不稳定，简化后期装车后的调试等工作，同时可验证控制算法对车辆乘坐舒适性的改善。

技术领域

本发明属于仿真测试技术领域，具体涉及一种ECU硬件在环的半主动悬架混合仿真测试系统及方法。

背景技术

电控悬架能够根据路面、工况的不同对刚度和阻尼进行控制调节，提高了整车行驶平顺性和操纵稳定性等性能，已成为悬架系统的主要发展方向。随着硬件在环技术(HIL)发展，硬件在环技术(HIL)对半主动悬架系统进行硬件在环仿真试验在不需要全部被控对象的前提下便可完成其硬件和软件测试，因为不会产生实际危险，还可以在极端和危险的工作条件下进行控制器和整车仿真试验。而传统的半主动悬架设计过程需要对半主动减振器进行大量的台架及多种工况的实车试验，例如开发人员想验证其控制程序在ECU中是否正常运行，需要通过昂贵的试验设备采集车辆道路试验的振动信号与仿真结果作对比，但前后两者的路面激励不可能保持完全一致，这样对比结果很难具有较高的可信度；

文献《电控空气悬架系统硬件在环仿真测试研究_刘立超》中描述了基于NI Veri-stand实时测试应用程序、LabVIEW虚拟仪器技术、PXI硬件总线、1/4空气悬架试验台机械结构，建立了ECAS实时硬件在环测试系统，在Simulink中建立了1/4空气悬架和，并使用采集到的路面位移谱进行了LabVIEW和Simulink联合仿真，结果证明所建模型的准确性。该方法仅搭建了硬件在环仿真测试系统，使用电液伺服激振台对1/4空气悬架实物进行了半实物仿真测试，没有研究整车状态下模糊控制器模型正确性。

实用新型《汽车电控空气悬架硬件在环实验平台CN211015072U》描述了基于dSPACE实时仿真系统，设计并开发空气悬架的硬件回路仿真试验平台，以dSPACE实时仿真系统作为试验控制平台，实时运行CarSim车辆模型与悬架控制算法。该新型以CarSim车辆模型中四分之一悬架的动行程控制作动器动作，从而激励四分之一悬架，将悬架顶部支承力反馈至CarSim车辆模型中对应悬架位置的车身处，以此将CarSim模型中的四分之一悬架替换为硬件，达到将实物嵌入于模型的目的。该新型布置车辆1/4电控空气悬架部件，包括空气弹簧和可调阻尼减振器，车辆模型没有考虑轮胎影响，没有验证真实悬架ECU在环控制效果，同时没有考虑台架试验与仿真数据同步处理，该新型的另一目的为在辅助台架布置车辆3/4电控空气悬架部件，用于对空气弹簧的充放气试验。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种ECU硬件在环的半主动悬架混合仿真测试系统及方法，本发明以最小的实物单元，建立悬架台架试验系统与整车数字化仿真模型及悬架ECU的实时通讯，其中台架减振器的运行状态由悬架ECU进行实时控制的汽车半主动控制悬架系统硬件在环混合仿真试验方法。本发明基于整车动力学模型，建立一个悬架ECU硬件在环混合仿真试验台，以悬架ECU及1/4半主动空气悬架为实物嵌入整车仿真模型，验证ECU在连接实际传感器及CDC减振器下的控制效果，可对ECU电控单元的控制参数做出评价,而且可以避免在系统装车后由于ECU与控制程序不兼容而导致的系统不稳定，简化后期装车后的调试等工作，同时可验证控制算法对车辆乘坐舒适性的改善。

本发明通过如下技术方案实现：