项目五任务4 线控制动系统性能测试-教学课件

主讲老师：汪俊东线控制动系统性能测试项目五：线控制动技术任务5.4《智能汽车线控底盘装调与测试》目录CONTENTS任务导入Taskimport01学习目标Learningobjectives02知识准备Knowledgepreparation03课堂小测Classroomquiz04课堂总结Classroomsummary06任务实施Taskimplementation05PART01任务导入AssignmentINTRO任务导入随着汽车技术的不断进步，线控制动系统作为现代汽车安全技术的关键组成部分，近年来得到了迅速的发展和应用，线控制动技术以其高校、可靠和智能化的特点，逐渐取代了传统的机械制动系统，成为汽车制动系统的发展趋势。假设你是某家线控底盘解决方案供应商的测试工程师，需要对线控驱动系统的性能进行全面的测试，你应该如何设计测试方案，如何执行测试计划并对测试结果进行分析呢?PART02学习目标Learningobjectives学习目标素质目标在任务中引入性能要求及试验方法的相关标准，养成规范化、标准化工作习惯；通过性能测试的任务，培养学生互帮互助、团结合作精神。能力目标能使用上位机工具，对线控制动系统进行性能测试[A67]；能根据测试结果，对线控制动系统进行性能分析[A68]。知识目标能解析说明线控制动系统的性能要求[K73]；能阐述说明线控制动系统的性能测试试验方法和步骤[K74]。思政专栏习近平同志指出，中国人民是具有伟大团结精神的人民。我们要大力弘扬伟大团结精神，为夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利凝聚起同心同向的磅礴力量。几千年来，团结一心、同舟共济是中华民族一以贯之的文化基因。从“兄弟同心，其利断的朴素道理到“能用众力，则无敌于天下”的金玉良言，从“五方之民共天下”的大一统观念金”到“像石榴籽一样紧紧抱在一起”的中华民族共同体意识，团结统一始终被视为中华民族“天地之常经，古今之通义”习近平同志大力弘扬伟大团结精神思政专栏马克思在总结第一国际的经验时指出:“国际的一个基本原则一-团结。如果我们能够在切国家的一切工人中间牢牢地巩固这个富有生气的原则，我们就一定会达到我们所向往的伟大目标。”团结是我们党的生命所系、力量所在，讲团结既是核心组织目标也是重要工作方法，既是明确纪律要求也是鲜明政治文化。大力弘扬伟大团结精神马克思PART03知识准备Backgroundknowledge一、性能要求

1.行车制动性能

一、性能要求（3）响应时间td当Ax_Target≥-4m/s²时，td＜200ms（未制动），td＜150ms（正在制动）；当Ax_Target＜-4m/s²时，td＜150ms（未制动），td＜100ms（正在制动）1.行车制动性能

一、性能要求（4）变化率θ’Ax_Target≥-4m/s2且|θ’|<10m/s2：≥MIN(0.4m/s2，20%)Ax_Target<-4m/s2且10m/s2<|θ’|<45m/s2≥20%1.行车制动性能

一、性能要求

1.行车制动性能

一、性能要求（3）响应时间td当Ax_Target＜-4m/s²时，td＜150ms（未制动），td＜100ms（正在制动）。（4）最大制动减速度Vmax≤60km/h：≥0.6g；Vmax>60km/h：≥0.9g1.行车制动性能

一、性能要求2.驻车制动性能分类指标自动驾驶等级3级和4级驻车制动性能静态驻车制动性能满载驻坡≥20%；空载（整备+110Kg）驻坡≥30%；单侧车轮失效驻坡度≥8%驻车夹紧时间≤1.2s驻车释放时间≤1s二、试验方法（1）场地条件试验路面应为干燥、平整、清洁的沥青路面会混凝土路面，路面附着系数应不小于0.9。（2）环境条件试验环境应满足以下要求：1）环境温度为0℃~40℃；2）天气干燥，没有降水，降雪；1.试验准备沥青路面二、试验方法3）平均风速不大于3m/s；4）其他要求按照GB/T12534的规定执行。（3）设备要求试验用设备应满足如下要求：1）速度精度不低于0.1km/h；2）横摆角速度精度不低于0.1°/s；3）纵向加速度精度不低于0.1m/s；1.试验准备整车设备二、试验方法4）测试设备需具备ADC与BBW之间通信所采用的软硬件接口，可以采集线控制动系统信号接口要求中信号，采样和存储的频率至少为100Hz；5）总线调试设备及开发工具，用于连接车端通讯，发送和接收相关数据，用于自动驾驶线控制动测试脚本开发，信号精度同上述要求。1.试验准备CAN总线通讯卡二、试验方法（4）车辆条件试验开始前，试验车辆，轮胎及轮胎气压满足GB21670中5.1的要求外，还应满足以下要求：1）车辆应按制造厂的技术要求进行检查及必要的调整；2）对于车辆和驱动系统的正常运行不是必须的设备和部件，如空调、车窗和进气口等，应通过正常的操作关闭；1.试验准备二、试验方法3）车辆若装有动力蓄电池，车辆应至少用安装在试验车辆上的动力蓄电池行驶300km。试验开始前，试验车辆的动力蓄电池分别处于完全充电和完全充电的50%到60%进行后续测试；4）在试验前，将试验车辆加载到最大设计总质量，增加的载荷应均匀分配到乘客舱及行李舱内；1.试验准备整车设备二、试验方法5）制动系统磨合：①加速车辆到80km/h；②将档位换至空挡（确保无能量回收）；③将车辆以0.3g的减速度减速到车辆停止；④每次制动前需保证制动盘温度控制在200℃以下；⑤重复以上步骤200次。1.试验准备制动系统二、试验方法6）测试前制动准备：①试验车辆车速56km/h以0.5g至0.6g的平均减速度进行急停，重复10次；②试验车辆车速72km/h执行3次较高减速度的急停（全过程激活ABS）；③最后一次急停完成后，车辆应以72km/h的速度行驶5min来冷却制动系统；④制动预热处理完成后两小时内进行相关测试。1.试验准备制动系统二、试验方法（1）斜坡测试本试验的规定车速为60km/h，若Vmax<60km/h，以Vmax进行试验，试验步骤如下：1）对车辆制动系统进行磨合测试，使制动器温度处于65℃~100℃之间；2）档位D档，将车辆加速至规定车速以上5km/h时，控制车辆进入带档滑行阶段；3）当车辆速度下降到规定车速时，测试人员通过车辆测试的通讯设备和车辆线控制动接口下发制动控制指令进行线控行车制动。对于不同的减速度用例，应在每次测试过程中根据需求梯度持续发送固定减速度；4）车辆完全停稳后，停止信号采集，并保存原始数据；2.试验内容二、试验方法5）重复上述测试过程，每个测试用例进行3-5组，每次线控制动尽可能持续至停车；6）按照右表行车制动斜坡工况测试用例依次从小减速度到大减速度测试，测试直至车辆实际减速度不能达到目标减速度停止，并记录为系统的最大减速度以及车辆是否保证纵向稳定性要求，保持当前车道行驶；2.试验内容纵向控制模式目标减速度（Nmorm/s2or踏板开度）1%刻度对应0.1m/s2刻度斜坡输入θ’=-10m/s2进行测试滑行0.51234斜坡输入θ’=-25m/s2进行测试5678910二、试验方法7）处理制动过程数据，实测减速度的变化率计算从实际减速度开始响应到达到目标减速度的90%之间的平均变化率，其他响应时间，执行时间以及超调量计算有效数据的算数平均值、标准偏差和变化系数（标准偏差/算数平均值），评价是否满足要求；8）重复上述试验步骤，在试验过程中将默认线控制动系统供电电源断掉，记录默认及备份系统切换时间以及故障接管时间间隔，并处理制动过程数据，计算有效数据的算术平均值、标准偏差和变化系数（标准偏差/算数平均值），评价是否满足要求。2.试验内容二、试验方法（2）驻车制动测试测试人员通过车辆测试的通讯设备和线控驻车接口下发夹紧及释放驻车指令，实现车辆驻车夹紧及释放功能，应按照一下步骤进行：1）满载车辆挂入D档，行驶到20%坡道，踩下制动踏板，挂入N档，拉起EPB开关，松开制动踏板；2）车外观察车辆在5分钟内有无溜坡现象；3）踩下制动踏板，按下EPB开关；2.试验内容二、试验方法4）满载车辆挂入R档，行驶到20%坡道，踩下制动踏板，挂入N档，拉起EPB开关，松开制动踏板；5）观察设备在5分钟内有无溜坡现象；6）踩下制动踏板，按下EPB开关；7）通过测试人员干预，使单侧卡钳失效，将车辆放置8%坡道，重复上述步骤；8）将车辆配置成空载按照1）~6）步骤在30%坡道上重复上述步骤测试。2.试验内容PART04课堂小测Classroomquiz一、判断题1.线控制动系统在进行斜坡测试前，需对制动系统进行磨合测试，使制动器温度处于65℃~100℃之间。（

）2.试验路面应为干燥、平整、清洁的沥青路面会混凝土路面，路面附着系数应不小于1%。（）√×二、选择题1.驻车制动性能总体性能相应指标中，驻车夹紧时间应不大于（）A.1s B.1.1s C.1.2s D.1.3s2.线控制动系统做斜坡测试时，需将车速加速至规定车速以上（

）时，控制车辆进入带档滑行阶段。A.50Km/h B.60Km/h C.

70Km/h D.80Km/hCAPART05任务实施Assignmentimplement一、测试用例线控制动系统性能测试用例1.工具设备清单二、实施准备分类名称数量图例实训设备线控底盘1套测试电脑1套CAN分析仪1套千斤顶1台1.工具设备清单二、实施准备分类名称数量图例防护用品工作服1套安全帽1个工作手套1双辅助材料无纺布1张2.检查设备（1）穿戴好工作手套和安全帽，将工具设备等摆放在工位上。（2）检查线控底盘外观是否正常，内部零件是否齐全，线束连接是否正常。（3）用千斤顶举升线控底盘后轮，使后轮离地。（选择在实训室场地测试时需要做此操作）（4）检查测试电脑外观是否正常。（5）连接CAN分析仪外观是否正常无破损。二、实施准备3.连接设备（1）将车辆外接CAN0接口连接到CAN分析仪CAN1通道。二、实施准备连接CAN分析仪3.连接设备（2）通过拨码开关，将CAN1的终端电阻R1拨到ON的位置，接入终端电阻。二、实施准备接入终端电阻4.启动设备（1）按下车辆的电源开关，启动车辆。二、实施准备启动车辆4.启动设备（2）长按遥控器的电源键（左右各一个，同时长按3秒），启动遥控器。二、实施准备启动遥控器4.启动设备（3）将遥控器最右侧SWD拨杆开关往下拨动，进入遥控驾驶模式。（4）按下测试电脑的电源开关，启动测试电脑。二、实施准备进入遥控驾驶模式1.启动连接上位机测试实施时，若测试场地条件不允许的情况下，可以选择在实训室场地进行测试（需举升车辆后轮）。（1）双击测试电脑桌面上的上位机图标，打开上位机。三、线控制动系统性能测试实施上位机1.启动连接上位机（2）点击“打开设备”，显示打开设备成功，再点击“启动CAN”，最后点击“开始”，进入上位机操控界面三、线控驱动系统性能测试实施上位机操作界面2.压力单步增加测试（1）在上位机主界面点击“观测模式”，切换到“控制模式”，点击“制动未使能”，切换到“制动使能”。三、线控驱动系统性能测试实施切换模式2.压力单步增加测试（2）切换完成之后在上位机右下角查看反馈信息是否正确，此时控制模式显示为“自动驾驶”，制动使能显示为“已使能”。三、线控驱动系统性能测试实施反馈信息2.压力单步增加测试（3）点击“存储文件”，根据个人需求新建文件夹，并将.txt文件命名为项目名称用于存储数据。此文件会用于记录期望压力，实际压力以及时间戳。三、线控驱动系统性能测试实施存储文件文件命名2.压力单步增加测试（4）点击“归零”，再点击“开始记录”。三、线控驱动系统性能测试实施归零开始记录2.压力单步增加测试（5）将步长设置为2，模式选择“单步模式”，点击增加按钮，进行单步递增。三、线控驱动系统性能测试实施单步递增2.压力单步增加测试（6）点击增压按钮，查看上位机右下角压力值。直至期望压力值显示为“12bar”后，停止增压。三、线控驱动系统性能测试实施反馈信息2.压力单步增加测试（7）点击“结束记录”，并点击“加载文件”，最后点击“生成曲线”查看单步增压曲线图。三、线控驱动系统性能测试实施结束记录加载生成曲线3.压力单步减小测试（1）点击“存储文件”，选择与压力单步递增测试时同一文件夹存储文件，并将.txt文件名修改为项目名称。三、线控驱动系统性能测试实施存储文件3.压力单步减小测试（2）点击“归零”，再点击“开始记录”。三、线控驱动系统性能测试实施归零开始记录3.压力单步减小测试（3）将步长设置为2，模式选择“单步模式”，点击减少按钮，进行单步递减。三、线控驱动系统性能测试实施单步递减3.压力单步减小测试（4）点击“结束记录”，并点击“加载文件”，最后点击“生成曲线”查看单步减压曲线图。三、线控驱动系统性能测试实施结束记录加载生成曲线4.压力连续增加测试（1）在上位机主界面点击“观测模式”，切换到“控制模式”，点击“制动未使能”，切换到“制动使能”。三、线控驱动系统性能测试实施切换模式4.压力连续增加测试（2）点击“存储文件”，根据个人需求新建文件夹，并将.txt文件命名为项目名称用于存储数据。此文件会用于记录期望压力，实际压力以及时间戳。三、线控驱动系统性能测试实施存储文件文件命名4.压力连续增加测试（3）点击“单步模式”，将模式切换为连续模式，在连续模式下，将压力值步长设置为2，每2秒进行一次递增。三、线控驱动系统性能测试实施连续模式4.压力连续增加测试（4）点击“归零”，再点击“开始记录”。三、线控驱动系统性能测试实施归零开始记录4.压力连续增加测试（5）点击增加按钮，进行自动连续的递增，直到80bar停止。三、线控驱动系统性能测试实施连续递增4.压力连续增加测试（6）点击“结束记录”，并点击“加载文件”，最后点击“生成曲线”查看连续增加曲线图。三、线控驱动系统性能测试实施结束记录加载生成曲线5.压力连续减小测试三、线控驱动系统性能测试实施（1）点击“存储文件”，选择与压力单步递增测试时同一文件夹存储文件，并将.txt文件名修改为项目名称。存储文件5.压力连续减小测试（2）点击“单步模式”，将模式切换为连续模式，在连续模式下，将压力值步长设置为2，每2秒进行一次递减。三、线控驱动系统性能测试实施连续模式5.压力连续减小测试（3）点击“归零”，再点击“开始记录”。三、线控驱动系统性能测试实施归零开始记录5.压力连续减小测试（4）点击减小按钮，进行自动连续的递减，直到0bar停止。三、线控驱动系统性能测试实施连续递减5.压力连续减小测试（6）点击“结束记录”，并点击“加载文件”，最后点击“生成曲线”查看连续减小曲线图。三、线控驱动系统性能测试实施结束记录加载生成曲线6.压力/减速度测试三、线控驱动系统性能测试实施（1）点击“存储文件”，选择与压力单步递增测试时同一文件夹存储文件，并将.txt文件名修改为项目名称。存储文件6.压力/减速度测试（2）点击“归零”，再点击“开始记录”。三、线控驱动系统性能测试实施归零开始记录6.压力/减速度测试（3）打开制动测试上位机，点击给油门按钮，对车辆进行加速（务必将车辆架起来）；当车辆未到达指定速度时，会提示正在给油门；当车辆到达指定速度时，提示给油门成功。三、线控驱动系统性能测试实施给油门加速完成加速6.压力/减速度测试（4）完成加速后，在反馈信息栏查看车速是否达到最大值，减速度测试速度指定值为12km/h。三、线控驱动系统性能测试实施反馈信息6.压力/减速度测试（5）确认车速到达指定速度后，点击给制动，对底盘进行第一次制动。三、线控驱动系统性能测试实施给制动6.压力/减速度测试（6）点击制动按钮后，底盘会进行刹车，根据得到的刹车时间计算出当前减速度，第一次进行制动时，指定的制动压力为6bar。因此，当第一次速度变为0时，会计算出压力为6时的减速度。三、线控驱动系统性能测试实施初次减速度6.压力/减速度测试（7）重复上述步骤，完成不同制动压力时减速度的计算，随着制动压力的增加，相对应减速度会有所变化。三、线控驱动系统性能测试实施减速度测试6.压力/减速度测试（8）点击生成制动减速度图像，查看制动减速度产生过程。三、线控驱动系统性能测试实施减速度图像6.压力/减速度测试（9）点击“结束记录”，并点击“加载文件”，最后点击“生成曲线”查看减速度测试曲线图。三、线控驱动系统性能测试实施结束记录加载生成曲线7.响应时间测试（1）将需要生成响应时间测试的文件复制两份，分别命名为ce1、ce2，并放置在计算机D盘根目录。这里以压力/减速度为例。三、线控驱动系统性能测试实施重命名文件7.响应时间测试（2）点击“生成响应时间”图标，等待图标按钮由红变绿，证明生成成功。三、线控驱动系统性能测试实施生成响应时间7.响应时间测试（3）此时，可在D盘根目录看到已经生成的“制动响应时间测试”工作表。三、线控驱动系统性能测试实施响应时间测试8.稳态误差测试（1）点击“生成稳态误差”图标，等待图标按钮由红变绿，证明生成成功。三、线控驱动系统性能测试实施生成稳态误差8.稳态误差测试（2）此时，可在D盘根目录看到已经生成的“制动稳态误差测试”工作表。三、线控驱动系统性能测试实施制动稳态误差测试9.制动跟随性测试（1）点击“生成制动跟随性”图标，等待图标按钮由红变绿，证明生成成功。三、线控驱动系统性能测试实施生成制动跟随性9.制动跟随性测试（2）此时，可在D盘根目录看到已经生成的“制动跟随性测试”工作表。三、线控驱动系统性能测试实施制动跟随性测试四、线控驱动系统性能测试分析1.压力单步增加测试分析观察线控制动曲线。红色曲线代表期望制动压力，即用户设定的值，黑色曲线反馈的是实际线控制动系统给出的压力值。可观察出实际制动压力的峰值会和期望压力值有所误差，但总体制动压力是呈阶梯状增长。所以压力单步增加测试通过。压力单步增加测试分析四、线控驱动系统性能测试分析2.压力单步减小测试分析观察线控制动曲线，如所示。红色曲线代表期望制动压力，即用户设定的值，黑色曲线反馈的是实际线控制动系统给出的压力值。可观察出实际制动压力的峰值会和期望压力值有所误差，但总体制动压力是呈阶梯状减小。所以压力单步减小测试通过。压力单步减小测试分析四、线控驱动系统性能测试分析3.压力连续增加测试分析分析制动曲线图中，如所示。期望压力值是设定定值并随着时间的增加而增长，最后达到峰值80bar。红色曲线代表的是期望中压力随着时间