CN206573299U - 一种电动汽车复合制动防抱死性能实验装置 - Google Patents
一种电动汽车复合制动防抱死性能实验装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种电动汽车复合制动防抱死性能实验装置，包括驱动电机、减速器、制动盘、加载电机以及测试系统，制动盘设有机械制动器，测试系统包括上位机、复合制动控制单元、驱动电机控制器、机械制动控制器、加载电机控制器、电流传感器、轮速传感器、电源单元，驱动电机、电流传感器、复合制动控制单元和驱动电机控制器构成第一控制回路用于控制所述制动盘的轮速；制动盘、轮速传感器、复合制动控制单元和机械制动控制器构成第二控制回路用于使制动盘制动。该实验装置可以实现对不同质量车辆和不同实验路况的模拟，实现电动汽车防抱死制动过程的模拟。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车制动性能实验装置，特别是涉及一种电动汽车复合制动防抱死性能实验装置，属于电动汽车实验装置技术领域。
背景技术
电动汽车具有的一大优势就是再生制动技术，它能够在车辆制动过程中利用电机进行能量回收，提高电动汽车的续航能力，但是因为电机提供的制动力矩有限，目前大多数电动汽车都保留了传统的防抱死制动系统。
电动汽车由于同时拥有电机制动和机械制动系统，其制动防抱死控制具有和传统汽车不一样的特点。在对电动汽车制动防抱死系统进行研发时，需要对控制策略及方法进行大量的测试，从测试的过程中获取一些关键数据，但是实验仍会存在许多问题，如实车实验成本较高、具有很高的危险性等，而若采用专门的实验台来替代一些整车实验，不仅可以缩短开发时间，更能降低实验成本，同时能够保证人员安全，尤其对于一些进行电动汽车项目研究的科研院校，采用实验台测试是一种更为可行的方法。
目前，在对电动汽车复合制动防抱死实验台进行开发的过程中，往往存在着一些问题：如模拟的精度不高，实验结果偏差较大；实验台过于复杂，对测试系统的精度要求较高，开发成本较大；对实验人员操作的专业性要求比较高等。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种电动汽车复合制动防抱死性能实验装置，能实现电动汽车防抱死制动过程的模拟，结构简单、设计合理，且加工制作及使用操作简便。
本实用新型技术方案如下：一种电动汽车复合制动防抱死性能实验装置，包括驱动机构、机械制动机构、加载电机以及测试系统；所述驱动机构包括驱动电机和减速器，驱动电机的电机轴与减速器输入轴驱动连接；所述机械制动机构包括制动盘和与所述制动盘配合制动的机械制动器，制动盘与所述减速器输出轴传动连接；所述加载电机与所述制动盘传动连接；所述测试系统包括上位机、复合制动控制单元、驱动电机控制器、机械制动控制器、加载电机控制器、电流传感器、轮速传感器、电源单元，所述电流传感器向复合制动控制单元发送驱动电机的驱动及制动电流信号，所述轮速传感器向复合制动控制单元发送制动盘转速信号，所述电源单元向复合制动控制单元发送电源荷电状态信号，所述复合制动控制单元通过驱动电机控制器控制驱动电机，通过机械制动控制器控制机械制动器，通过加载电机控制器控制加载电机；所述上位机和复合制动控制单元电连接。
进一步的，所述驱动电机、电流传感器、复合制动控制单元和驱动电机控制器构成第一控制回路用于控制所述制动盘的轮速。
进一步的，所述制动盘、轮速传感器、复合制动控制单元、机械制动控制器构成第二控制回路，所述第一控制回路和第二控制回路用于控制制动盘制动。
进一步的，所述驱动电机为永磁无刷直流电机。
进一步的，所述加载电机为交流变频电机。
本实用新型所提供的技术方案的优点在于：上位机预先设定实验装置的工作参数，可以实现对不同质量车辆和不同实验路况的模拟；使用加载电机，可以实现对惯性力较为精确的模拟；采用复合制动控制单元，可以根据所选择的制动模式对电机制动力和机械制动力进行协调控制。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的原理框图。
图3为本实用新型模拟稳定行驶阶段的控制框图。
图4为本实用新型模拟防抱死制动阶段的控制框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。
请结合图1和图2所示，本实施例所涉及的一种电动汽车复合制动防抱死性能实验装置，目的是模拟电动汽车防抱死制动的单轮工作过程。该实验装置包括驱动电机1、减速器4、制动盘6、机械制动器7、加载电机10以及测试系统。驱动电机1选用永磁无刷直流电机，驱动电机1作为实验装置的驱动装置和制动装置。驱动电机1的电机轴通过第一联轴器3与减速器4的输入轴驱动连接，减速器4的输出轴通过第二联轴器5与制动盘6左侧传动连接，驱动电机1通过减速器4将驱动力矩和制动力矩传递给制动盘6。加载电机10选用交流变频电机，在本实施例中，调整加载电机10的输出力矩，可以实现模拟不同质量的车辆在制动过程中的惯性力，加载电机10通过第三联轴器9与制动盘6右侧传动连接。驱动电机1通过电机支座一11、加载电机10通过电机支座二12分别固定安装在实验装置的台架上。
测试系统包括电流传感器2、轮速传感器8、驱动电机控制器13、机械制动控制器14、加载电机控制器15、复合制动控制单元16、电源单元17以及上位机19。其中，电流传感器2为霍尔式电流传感器，轮速传感器8为磁电式传感器，驱动电机控制器13为直流电机控制器，机械制动控制器14为液压ABS系统的ECU控制器，加载电机控制器15为交流电机控制器，复合制动控制单元16为DSP控制器，选用型号为TMS320F2812的控制器，电源单元17采用电池组与超级电容并联的结构。电流传感器2安装在驱动电机1上且与驱动电机1电连接，用于测量驱动电机1的驱动和制动电流，轮速传感器8用于测量制动盘6的轮速，电流传感器2与轮速传感器8将测得的信号传送到复合制动控制单元16。上位机19根据所模拟的车辆状况和道路状况，设定包括车辆惯性力和路面阻力的工作参数，并选择模拟的制动模式。制动模式为电机制动力和机械制动力的分配方式，上位机19将工作参数和制动模式信息发送到复合制动控制单元16。复合制动控制单元16发送控制信息到加载电机控制器15，加载电机控制器15控制加载电机10输出模拟的车辆惯性力，同时复合制动控制单元16根据所得到的电流信号、轮速信息、电源单元17传送的荷电状态信息以及上位机19传送的制动模式信息，生成电机制动力控制信号和机械制动力控制信号。复合制动控制单元16将电机制动力控制信号发送到驱动电机控制器13，驱动电机控制器13控制驱动电机1的端电压以改变电枢电流，实现驱动电机1的驱动与制动控制；复合制动控制单元16将机械制动力控制信号发送到机械制动控制器14，机械制动控制器14控制机械制动器7的液压管路压力，以实现对机械制动力的控制。
图3示意了本实验装置模拟稳定行驶阶段的控制框图。首先通过上位机19向复合制动控制单元16发送模拟的车辆惯性力和目标轮速ωidea信息，复合制动控制单元16向加载电机控制器15发送控制信号，加载电机控制器15控制加载电机10输出所设定的惯性力；复合制动控制单元16将目标轮速ωidea与轮速传感器8测得的实际轮速ωreal作比较，确定理想驱动电流iidea，电流传感器2检测到的实际电流ireal与该理想电流iidea作比较，由驱动电机控制器13控制驱动电机1的端电压，使驱动电机1带动制动盘6达到目标轮速ωidea。当制动盘6达到目标轮速后，稳定运行一段时间，然后将自动开始制动控制，也可以由实验者在制动盘6达到目标轮速后，通过上位机19发出开始制动信号，则立即开始制动过程。
图4示意了本实验装置模拟防抱死制动阶段的控制框图。通过上位机19设定制动模式和理想滑移率λidea信息，传送到复合制动控制单元16，复合制动控制单元16中有滑移率计算模块18，滑移率计算模块18根据轮速传感器8测得的实际轮速ωreal和计算出的车速v得到实际滑移率λreal，实际滑移率λreal与上述理想滑移率λidea作比较，由复合制动控制单元16根据所选的制动模式，生成液压控制信号和理想制动电流iidea信号，分别发送到机械制动控制器14和驱动电机控制器13。机械制动控制器14控制机械制动器7的液压管路压力，使机械制动器7对制动盘6产生机械制动力矩；复合制动控制单元16发送的理想制动电流iidea与电流传感器2测得的实际制动电流ireal作比较，由驱动电机控制器13控制驱动电机1的端电压，使驱动电机1对制动盘6产生电机制动力矩。所述控制过程反复进行，直至制动盘6停止转动，制动过程结束。
Claims (5)
1.一种电动汽车复合制动防抱死性能实验装置，其特征在于：包括驱动机构、机械制动机构、加载电机以及测试系统；所述驱动机构包括驱动电机和减速器，驱动电机的电机轴与减速器输入轴驱动连接；所述机械制动机构包括制动盘和与所述制动盘配合制动的机械制动器，制动盘与所述减速器输出轴传动连接；所述加载电机与所述制动盘传动连接；所述测试系统包括上位机、复合制动控制单元、驱动电机控制器、机械制动控制器、加载电机控制器、电流传感器、轮速传感器、电源单元，所述电流传感器向复合制动控制单元发送驱动电机的驱动及制动电流信号，所述轮速传感器向复合制动控制单元发送制动盘转速信号，所述电源单元向复合制动控制单元发送电源荷电状态信号，所述复合制动控制单元通过驱动电机控制器控制驱动电机，通过机械制动控制器控制机械制动器，通过加载电机控制器控制加载电机；所述上位机和复合制动控制单元电连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车复合制动防抱死性能实验装置，其特征在于，所述驱动电机、电流传感器、复合制动控制单元和驱动电机控制器构成第一控制回路用于控制所述制动盘的轮速。
3.根据权利要求2所述的电动汽车复合制动防抱死性能实验装置，其特征在于，所述制动盘、轮速传感器、复合制动控制单元、机械制动控制器构成第二控制回路，所述第一控制回路和第二控制回路用于控制制动盘制动。
4.根据权利要求1所述的电动汽车复合制动防抱死性能实验装置，其特征在于，所述驱动电机为永磁无刷直流电机。
5.根据权利要求1所述的电动汽车复合制动防抱死性能实验装置，其特征在于，所述加载电机为交流变频电机。
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| CN111929072A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-13 | 格陆博科技有限公司 | 一种用于epb后轮防抱死功能测试的模拟轮速及采集设备及其测试方法 |
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| JP7577768B2 (ja) | 2020-08-07 | 2024-11-05 | 格陸博科技有限公司 | Ｅｐｂの後輪アンチロック試験に用いる車輪速のシミュレーション及び収集装置の試験方法 |
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