[发明专利]一种基于故障注入的轮毂电机复合制动Hil试验系统及方法

权利要求书

1.一种基于故障注入的轮毂电机复合制动Hil试验系统，其特征在于，包括机械部分和电气部分；所述机械部分包括垂直加载系统(3)、飞轮箱(9)、增速箱(8)、滚筒(7)、制动执行机构(1)、电动轮(2)、试验台(13)、操作台(12)、离合器(11)、制动盘(4)、扭矩仪(6)、测功机(5)；

所属测功机(5)、扭矩仪(6)、滚筒(7)、增速箱(8)、飞轮箱(9)固定在大型铸铁底板上，电动轮(2)通过轴承与制动盘(4)和垂直加载系统(3)相连，并置于滚筒(7)正上方；

所述制动执行机构(1)将制动器总成固定与龙门支架和电动轮之间的制动盘(4)之上；

所述电动轮(2)安装于龙门支架上(16)，与滚筒(7)接触，可模拟道路实际工况下的动力和制动性能；

所述垂直加载系统(3)位于电缸下，通过转接板固定在龙门支架上，并横跨于滚筒(7)上方；

所述滚筒部分(7)通过轴承和支座安装在大型铸铁底板上；

所述飞轮箱(9)通过轴承一端与离合器(11)联接另一端和增速轮(8)联接；

所述测功机(5)位于本系统左右两端，通过轴承与扭矩仪(6)和滚筒(7)联接；

所述电气部分，用于提供试验所需的模拟场景，并注入故障信号，根据故障信号控制对应的被测样件，实现自动化测试。

2.根据权利要求1所述的一种基于故障注入的轮毂电机复合制动Hil试验系统，其特征在于，所述制动执行机构(1)由EMB-ECU根据上层控制器BCU输出的需求制动夹紧力来控制驱动电机，驱动电机的输出力矩经减速机构放大后传递到运动转换机构，运动转换机构将旋转运动转化为直线运动推动制动钳体并夹紧制动盘(4)，产生制动力矩使电动轮(2)制动减速。

3.根据权利要求1所述的一种基于故障注入的轮毂电机复合制动Hil试验系统，其特征在于，所述电动轮(2)能够通过线性滑轨控制其上下移动，使用用电动轮固定工装来固定电动轮(2)的位置。

4.根据权利要求3所述的一种基于故障注入的轮毂电机复合制动Hil试验系统，其特征在于，所述线性滑轨(15)安装于龙门支架上，电动轮及其固定工装、压力传感器与电缸在龙门支架中心处连接，并可随线性滑轨上下移动。

5.根据权利要求1所述的一种基于故障注入的轮毂电机复合制动Hil试验系统，其特征在于，所述系统采用电缸实现电动轮的垂直加载，结合压力传感器以实时精准测量施加在电动轮上的垂直载荷。

6.根据权利要求5所述的一种基于故障注入的轮毂电机复合制动Hil试验系统，其特征在于，所述电缸(14)通过转接板固定在龙门支架(16)上，并横跨于滚筒(7)上方。

7.根据权利要求1所述的一种基于故障注入的轮毂电机复合制动Hil试验系统，其特征在于，所述滚筒圆周表面的两侧边沿处设置螺纹孔，便于用螺钉将不同材质的薄件/包裹物安装至滚筒表面，以此改变系统模拟路面的附着系数，适应不同的制动工况。

8.根据权利要求1所述的一种基于故障注入的轮毂电机复合制动Hil试验系统，其特征在于，所述部分采用研华工控机、研华板卡以及PLC，在研华工控机中插入研华板卡用于控制本电气系统的模拟量输出、模拟量输入、频率输入和串口、以太网、can的通讯，测功机系统由研华板卡控制系统的转速、转矩，用以模拟道路阻力、坡度阻力，扭矩仪的转速、转矩信号经脉冲输入板卡采集实时反馈给研华工控机；安全急停由PLC来控制，避免事故发生；垂直加载系统(3)由电缸与拉压力传感器组成，经过研华板卡控制伺服电机实时动态垂直加载，用以模拟电动轮在路面行驶时的上下跳动；机械制动系统根据所需制动力经过研华板卡来控制驱动电机。