EPB功能开发与测试(基于ModelBase实现)

ModelBase是经纬恒润开发的车辆仿真软件,包含两个大版本:动力学版本、智能驾驶版本。动力学版包含高精度动力学模型,能很好地复现车辆在实际道路中运行的各种状态变化,可用于乘用车、商用车动力底盘系统算法开发、控制器仿真测试;智能驾驶版本在动力学版本的基础上增加了动静态场景仿真、各类传感器模型、高逼真动画渲染,可用于乘用车、商用车的整车电控系统、ADAS系统的设计、测试和验证。

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EPB简介

EPB(Electric Park Brake)是电子驻车制动的简称,通过电子线路控制停车制动。EPB可取代传统机械手刹,停车熄火时可自动释放驻车力,行车时可自动关闭,并且不会像传统拉杆手刹一样会因驾驶者的力度而改变制动效果,因此EPB更加安全可靠。随着EPB系统的不断发展,还增加了AUTOHOLD自动驻车功能,可防止溜坡,也适合走走停停的城市路况,能够解放驾驶员右脚,很好地缓解驾驶疲劳。

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EPB系统搭建

ModelBase设置

在Modelbase道路编辑器中搭建这样一个斜坡,用来后续测试电子驻车功能。

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在Modelbase中选择传统的后驱油车为研究对象,在IO接口设置中选择输入输出参数,点击发送至simulink,即可在simulink中自动生成下图中橙色模块,在此基础上进行后续逻辑模块、执行模块的搭建,实现闭环控制。

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ModelBase内置的车辆动力学模型输出:挡位Gear、纵向车速Vx、主缸压力MstCldPrs、制动踏板信号BrkPdll(0到1)、总驱动阻力力矩Mt、总等效坡度阻力力矩Mi 以及总滚动阻力力矩Mf。

EPB系统控制逻辑

将EPB初始标志位设为1,即默认激活启动EPB。当车速小于2km/h 并且挡位为0时,启动静态驻车制动,即电子手刹;当车速不小于2km/h 并且主缸输出为0、制动信号大于0时,启动动态驻车制动;其余情况,EPB自动关闭,直到满足上述情况再激活启动。

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将EPB的不同标志位转换为电压信号,再将电压信号转换为驻车制动力矩输入橙色ModelBase车辆动力学模块,实现电子驻车控制,防止溜坡。

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EPB仿真试验

输入如下所示的油门开度信号:
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开始运行,前7s汽车行驶爬坡,7-8s汽车刹车至0并保持5s,13s后汽车再加油门。由下图可看出,7s汽车坡道停车时,EPB激活自动开启并施加驻车制动力矩,直至13s后驾驶员踩油门才自动关闭。

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下图是汽车的纵向速度变化曲线,可以看出7-13s在EPB的作用下,汽车能够稳定地坡道停车,直至EPB关闭,汽车才溜坡下行,由此可见搭建的EPB模型是有效的。

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联合仿真动画如下,动画下方曲线为后轮的驻车制动力矩变化曲线。从动画中可直观看出,7s时,汽车坡道停车,EPB激活自动开启并施加驻车制动力矩;13s后驾驶员踩油门,EPB自动关闭,驻车制动力矩消失,汽车溜坡下行。

EPB激活或关闭状态的仿真动画


ModelBase软件包含了用于上述仿真测试的工程和Simulink模型,ModelBase软件可免费申请试用,只需要发送【姓名、联系电话、邮箱、公司/学校名称、部门/院系、申请版本(动力学版本/智能驾驶版本)】信息到[email protected]即可。点击链接查看ModelBase详细介绍。

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