基于PXI汽车电子液压制动系统EHB设计方案

研发EHB控制器的关键点在于通过大量测试实验掌握执行元件的工作性能，在模拟环境下有效地进行参数仿真、软件仿真，减少实际路面测试带来的困难，并开发基于虚拟现实技术的混合仿真平台，在不同虚拟环境下由驾驶员产生的的实际操纵动作对EHB快速原型的控制器进行功能验证和逼真的产品性能演示。

 

图1实验台外观
应用方案：利用LabVIEW构建轮缸压力测控系统，在大量测试试验的基础上选择合适的PWM载波频率和占空比控制EHB系统的高速开关电磁阀，满足对轮缸压力控制的要求；通过NI PXI-8464 CAN总线接口卡以及NI PXI-6289数据采集卡完成硬件在环实验中方向盘、电子油门、制动踏板、轮缸压力等数据采集和通讯；由NI PXI-7851R FPGA板卡完成控制器的快速原型，满足严格的实时性需要；在Veristand软件平台上，联合在DYNAware软件中生成的实时车辆模型，大大缩短了混合仿真系统的开发周期和应用程序开发成本。
1、基于LabVIEW的轮缸压力测试系统

 

图2系统组成   

 

图3增压特性曲线
受高速开关阀电磁铁的响应能力及阀芯运动时间的影响，实际的阀芯响应不能完全跟随脉宽信号的变化，脉冲调制周期和占空比对其影响很大。因此需要搭建如左图所示的测试平台，在不同的载波频率下得到不同的增减压力曲线。综合考虑控制的快速性和有效的占空比调节范围选择合适的载波频率。
数据采集卡的输出电压为5V电压，通过驱动电路放大为12V的PWM信号控制电磁阀。液压控制单元里的轮缸压力传感器信号通过放大电路转换为0～5电压信号供数据采集卡采集。右图为载波频率为100HZ下的增压特性曲线，当占空比小于15或大于89时由于电磁阀的死区和饱和效应电磁阀无动作。LabVIEW帮助我们在短时间内搭建这样的测试系统，确定PWM信号合适的载波频率。