电动客车集成控制硬件在环测试平台的制作方法

本实用新型属于电动客车控制系统硬件测试技术领域，以线控气压制动系统为基础，具体涉及电动客车集成控制硬件在环测试平台。

背景技术：

近年来随着我国经济的迅速发展，公路客运量逐年提高，客车在公路客运体系中所占的比重越来越大，使用也日益频繁。但是由于客车承载乘员多、重量和体积大以及重心较高等原因，经常发生侧翻、侧滑等事故，造成大量人员伤亡，随着人们安全意识的提高和国家相关法规的制定，客车的安全性问题越来越多的受到人们的关注。

目前，大多数客车都采用气压制动系统，传统气压制动系统存在许多缺陷：首先，客车制动管路较长，制动时气压响应缓慢，产生制动滞后现象；其次，传统客车按照固定比例分配各轴间的制动力，没有考虑制动时的轴荷转移问题。

随着电子技术的发展，线控气压制动系统应运而生，线控气压制动系统是在气压ABS系统的基础上发展而来，其采用电子控制取代传统气压传动控制制动系统，与传统气压制动系统相比，线控气压制动系统可以有效改善制动响应时间，自动调节各轴间的制动力分配，提高制动舒适性和安全性。

ASR(驱动轮防滑控制系统)和ESC(电子稳定控制系统)是线控气压制动系统在ABS基础上的延伸，其可以针对车辆驱动轮滑转、转向不足或过度、紧急避让以及甩尾等紧急工况，在车辆将要出现侧翻或者侧滑之前，提前修正车辆行驶状态，保证车辆安全行驶。

国内公开了多种测试制动系统的试验台，但是均为电控液压制动系统测试平台、电控气压制动防抱死控制测试平台或驱动轮主动防滑(ASR)集成控制系统测试平台。

中国专利申请号为201310478188.6，专利名称为“车辆稳定性控制系统实时模拟硬件在环试验台”，专利权人为吉林大学。该试验台利用车身姿态模拟装置、多级驱动电机等硬件，通过dSPACE实时系统对车辆稳定性控制开展测试研究，但是该试验台主要用于乘用车电控液压制动系统的研究；

中国专利申请号为200910088930.6，专利名称为“汽车制动防抱死和制动能量回馈集成控制硬件在环试验台”，申请人为清华大学。该试验台主要用于传统气压制动系统与制动能量回馈系统的协调控制研究；

中国专利申请号为200610017223.4，专利名称为“主动防滑集成控制系统的硬件在回路试验台”，申请人为吉林大学，该试验平台通过前后轴的四个ABS电磁阀以及后轴的ASR 阀和继动阀实现气压制动系统的主动防滑集成控制。

上述现有技术均无法进行以线控气压制动系统为基础的电动客车集成控制硬件在环测试。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电动客车集成控制硬件在环测试平台,用于解决基于线控气压制动系统的电动客车集成控制问题。结合说明书附图，本实用新型的技术方案如下：

电动客车集成控制硬件在环测试平台，以线控气压制动为基础，由气源组件、线控气压制动系统、传统制动组件、驾驶操纵组件、信号模拟组件、目标机31和上位机32组成；

所述气源组件输出空气分别经储气筒输出，分别形成前轴制动回路、后轴制动回路和驻车制动回路；

所述线控气压制动系统由控制器30、制动总阀9、前后轴对应的比例继动阀、备压阀10、四个车轮对应的ABS电磁阀组成；所述控制器30的硬件系统由向外部输出信号的外围驱动电路、接收并处理外部信号的信号处理电路，以及与目标机31中的CAN卡连接的CAN通信电路；

所述传统制动组件由驻车制动阀12、继动阀11、与四个车轮相对应地四组制动装置以及三个分别连接于三个制动回路的三通阀，其中制动装置分别由制动器、制动气室和制动气室压力传感器依次连接组成；

驾驶操纵组件由方向盘64、方向盘转角传感器65、加速踏板66和加速踏板位移传感器67组成；

所述信号模拟组件由车身姿态模拟组件和轮速模拟组件组成；所述车身姿态模拟组件由二自由度旋转平台34和信号采集模块33组成，信号采集模块33采集二自由度旋转平台34产生的横摆和侧倾运动信号；所述轮速模拟组件由分别与四个车轮相对应地四组轮速模拟装置组成，所述轮速模拟装置由轮速模拟电机、齿圈和轮速传感器依次连接组成；

所述目标机31中安装有与制动气室压力传感器相连的所述信号采集板卡、用于向轮速模拟电机和二自由度旋转平台34发送控制信号的控制信号板卡和与控制器30中CAN模块、方向盘转角传感器65和加速踏板位移传感器67相连的CAN卡；

所述目标机31与上位机32双向通信连接，上位机32向目标机31下载模型，目标机31向上位机32反馈车辆的实时信息。

电动客车集成控制硬件在环测试平台，其中，所述前轴制动回路为：气源组件输出空气经前轴储气筒5输出，前轴储气筒5的出气口分别与制动总阀9的下进气口和前轴比例继动阀42的高压进气口相连，制动总阀9的下进气口与前轴比例继动阀42的低压控制端口相连，前轴比例继动阀42的出气口与前桥三通阀43的进气口相连，前桥三通阀43的两个出气口分别与左前轮ABS电磁阀44和右前轮ABS电磁阀41的进气口相连，左前轮ABS电磁阀44的出气口与左前轮制动气室48相连，左前轮制动气室48与左前轮制动器49相连，右前轮ABS电磁阀41的出气口与右前轮制动气室39相连，右前轮制动气室39与右前轮制动器38相连；

所述后轴制动回路为：气源组件输出空气经后轴储气筒6输出，后轴储气筒6的出气口分别与制动总阀9的上进气口和后轴比例继动阀14的高压进气口相连，制动总阀9的上出气口与备压阀10的进气口相连，备压阀10的出气口与后轴比例继动阀14的低压控制端口相连，后轴比例继动阀的出气口与后轴三通阀22的进气口相连，后轴三通阀22的两个出气口分别与左后轮ABS电磁阀21和右后轮ABS电磁阀23的进气口相连，左后轮ABS电磁阀21的出气口与左后轮制动气室19相连，左后轮制动气室19与左后轮制动器18相连，右后轮ABS电磁阀23的出气口与右后轮制动气室24相连，右后轮制动气室24与右后轮制动器26相连；

所述驻车制动回路为：气源组件输出空气经驻车制动储气筒7输出，驻车制动储气筒7的出气口分别与驻车制动阀12的进气口和继动阀11的高压进气口相连，驻车制动阀12的出气口与继动阀11的低压控制端相连，继动阀11的出气口与驻车三通阀17的进气口相连，驻车三通阀17的两个出气口分别与左后轮制动气室19和右后轮制动气室24相连，左后轮制动气室19与左后轮制动器18相连，右后轮制动气室24与右后轮制动器26相连。

电动客车集成控制硬件在环测试平台，其中，所述二自由度旋转平台34由上、下两个驱动传动机构；

在下驱动传动机构中，安装于下电机支架51的伺服电机52与安装于传动轴套筒54中的下传动轴56同轴连接，下传动轴56的顶端与通过上电机支架连接件58与上电机支架60连接；在上驱动传动机构中，安装在上电机支架60上的步进电机59与上传动轴61同轴连接，所述伺服电机52与步进电机59垂直安装，上传动轴61通过上传动轴连接件62与信号采集模块支架63连接，并传递扭矩；

所述伺服电机52带动上电机支架60模拟横摆运动，所述步进电机59转动带动信号采集模块支架63模拟侧倾运动；

所述信号采集模块33内置侧向加速度传感器和横摆角速度传感器，采集二自由度旋转平台34模拟出的整车侧向加速度和横摆角速度信号，并将采集到的信号输入到控制器30的信号处理电路中。

进一步地，在所述上电机支架连接件58的下方安装有滑环57，将信号采集模块33以及安装于上电机支架60的步进电机59的线束通过滑环57，防止线束缠绕。

电动客车集成控制硬件在环测试平台，其中，所述上位机32由显示屏和主机组成，显示屏通过VGA线与主机连接，所述主机的输出端口与目标机31的SIT模块连接，实现上位机32将整车模型和电机/电池模型下载到目标机31中实时运行，同时目标机31将车辆状态的实时信息反馈给上位机32，并通过上位机32的显示屏实时显示。

电动客车集成控制硬件在环测试平台，其中，所述信号处理电路包括：与制动总阀9的制动信号输出端连接的踏板信号处理电路，分别与前后轴比例继动阀内置的压力传感器输出端连接的前后轴压力信号处理电路，分别与四个车轮对应的轮速信号传感器连接的轮速信号处理电路，与方向盘转角传感器65的输出端连接的方向盘转角信号处理电路，与信号采集模块33的输出端连接的横摆角速度信号处理电路和侧向加速度信号处理电路；

所述外围驱动电路包括：与四个车轮对应的ABS电磁阀连接的ABS电磁阀驱动电路，分别与前后轴比例继动阀连接的前后轴比例继动阀驱动电路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型基于线控气压制动系统并结合二自由度旋转平台和轮速模拟电机等信号模拟组件及相应控制策略实现了对电动客车的集成控制。

2、本实用新型所述的硬件在环试验台不仅可以用于电动客车ABS、ASR、ESC以及RBS(再生制动)集成控制策略的开发，还可用于实车ECU的测试和错误诊断。

3、本实用新型中的硬件在环试验台为电动客车集成控制系统的关键部件的开发研究和测试提供了平台。

4、本实用新型所述的硬件在环试验台除了可以研究纵向的制动工况外，设置有加速踏板，可进行加速工况试验，研究ASR驱动轮防滑转系统；还设置有方向盘和二自由度旋转平台，可进行转向工况试验，研究ESC电子稳定控制系统；

5、本实用新型所述的硬件在环试验台不仅适用于电动客车集成控制系统的测试开发，还可以用于其他电动商用车车型集成控制系统的研究。

6、在本实用新型所述的硬件在环试验台上进行电动客车集成控制系统的试验研究可以减少室外实车的试验次数，不受道路环境、天气等外部环境的影响，节约时间和经费。

附图说明

图1为本实用新型所述电动客车集成控制硬件在环测试平台组成结构示意图；

图2为本实用新型所述电动客车集成控制硬件在环测试平台的原理逻辑框图；

图3为本实用新型所述电动客车集成控制硬件在环测试平台中控制器的结构示意框图；

图4为本实用新型所述电动客车集成控制硬件在环测试平台中二自由度旋转平台的结构示意图；

图5为本实用新型所述电动客车集成控制硬件在环测试平台中轮速模拟组件的结构示意图；

图6为本实用新型所述电动客车集成控制硬件在环测试平台中驾驶操纵组件的结构示意图；图中：

1-空气压缩机； 2-湿储气筒； 3-干燥器；

4-四回路保护阀； 5-前轴储气筒； 6-后轴储气筒；

7-驻车制动储气筒； 8-驾驶操纵组件； 9-制动总阀；

10-备压阀； 11-继动阀； 12-驻车制动阀；

13-左后轮轮速模拟电机； 14-后轴比例继动阀； 15-左后轮齿圈；

16-左后轮轮速传感器； 17-驻车三通阀； 18-左后轮制动器；

19-左后轮制动气室； 20-左后轮制动气室压力传感器； 21-左后轮ABS电磁阀；

22-后轴三通阀； 23-右后轮ABS电磁阀； 24-右后轮制动气室；

25-右后轮制动气室压力传感器； 26-右后轮制动器； 27-右后轮轮速传感器；

28-右后轮齿圈； 29-右后轮轮速模拟电机； 30-控制器；

31-目标机； 32-上位机； 33-信号采集模块；

34-二自由度旋转平台； 35-右前轮轮速模拟电机； 36-右前轮齿圈；

37-右前轮轮速传感器；38-右前轮制动器； 39-右前轮制动气室；

40-右前轮制动气室压力传感器； 41-右前轮ABS电磁阀； 42-前轴比例继动阀；

43-前轴三通阀； 44-左前轮ABS电磁阀； 45-左前轮轮速模拟电机；

46-左前轮齿圈； 47-左前轮制动气室压力传感器； 48-左前轮制动气室；

49-左前轮制动器； 50-左前轮轮速传感器； 51-下电机支架；

52-伺服电机； 53-联轴器套筒； 54-传动轴套筒；

55-联轴器； 56-下传动轴； 57-滑环；

58-上电机支架连接件； 59-步进电机； 60-上电机支架；

61-上传动轴； 62-上传动轴连接件； 63-信号采集模块支架；

64-方向盘； 65-方向盘转角传感器； 66-加速踏板；

67-加速踏板位移传感器。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型的技术方案，结合说明书附图，本实用新型的具体实施方式如下：

参阅图1，本实用新型公开了一种电动客车集成控制硬件在环测试平台，该电动客车集成控制基于线控气压制动系统，所述测试平台包括：气源组件、线控气压制动系统、传统制动组件、驾驶操纵组件、信号模拟组件、目标机和上位机。

所述气源组件包括：空气压缩机1、湿储气筒2、空气干燥器3、四回路保护阀4、前轴储气筒5、后轴储气筒6和驻车制动储气筒7；

所述线控气压制动系统包括：控制器30、制动总阀9、前轴比例继动阀42、后轴比例继动阀14、备压阀10、左前轮ABS电磁阀44、右前轮ABS电磁阀41、左后轮ABS电磁阀21和右后轮ABS电磁阀23；

所述传统制动组件包括：驻车制动阀12、继动阀11、左前轮制动气室48、左前轮制动器49、左前轮制动气室压力传感器47、右前轮制动气室39、右前轮制动器38、右前轮制动气室压力传感器40、左后轮制动气室19、左后轮制动器18、左后轮制动气室压力传感器20、右后轮制动气室24、右后轮制动器26、右后轮制动气室压力传感器25、前轴三通阀43、后轴三通阀22、驻车制动三通阀17以及连接上述组件的制动管路和接头。

所述信号模拟组件包括车身姿态模拟组件和轮速模拟组件；

参阅图4，所述车身姿态模拟组件包括二自由度旋转平台34和信号采集模块33，所述二自由度旋转平台34包括上下两个驱动传动机构，在下驱动传动机构中，安装于下电机支架51的伺服电机52的输出轴通过联轴器55与下传动轴56连接，联轴器55安装于联轴器套筒53中，下传动轴56安装于传动轴套筒54中，传动轴套筒54中有两个角接触球轴承用于支撑下传动轴56，下传动轴56的顶端通过螺纹与上电机支架连接件58连接，上电机支架连接件58与上电机支架60通过均布的螺栓连接，这样伺服电机52通过下传动轴56带动上电机支架60转动，此外，由于信号采集模块33以及安装于上电机支架60的步进电机59有许多线束，二自由度旋转平台在转动过程中会造成线束缠绕，为解决这个问题，在上电机支架连接件58下面安装了一个滑环57，将线束通过滑环57，避免了线束缠绕问题。

在上驱动传动机构中，安装在上电机支架60上的步进电机59的输出轴通过联轴器与上传动轴61连接，上传动轴61与上传动轴连接件62通过平键连接以传递扭矩使信号采集模块支架63产生侧倾运动，这样当两个电机同时工作时，下部的伺服电机52转动带动上电机支架60模拟横摆运动，同时安装在上电机支架60的步进电机59转动带动信号采集模块支架63模拟侧倾运动，因此，通过相应的电机内部配套的电机控制器控制伺服电机52和步进电机59的转动即可同时实现信号采集模块支架63的横摆和侧倾运动，从而使安装在信号采集模块支架63上的信号采集模块33采集到这两种信号；

所述信号采集模块33包括内置的侧向加速度传感器和横摆角速度传感器，用于采集二自由度旋转平台34模拟出的整车侧向加速度和横摆角速度信号，并将采集到的信号输入到控制器30的信号处理电路中。

所述轮速模拟组件为四个，分别对应左前轮、左后轮、右前轮和右后轮，包括：左前轮轮速模拟电机45、左前轮齿圈46、左前轮轮速传感器50、右前轮轮速模拟电机35、右前轮齿圈36、右前轮轮速传感器37、左后轮轮速模拟电机13、左后轮齿圈15、左后轮轮速传感器16、右后轮轮速模拟电机29、右后轮齿圈28、右后轮轮速传感器27。

左前轮、左后轮、右前轮和右后轮所对应的轮速模拟组件结构相同，参阅图5，以左前轮所对应的轮速模拟组件为例，左前轮轮速模拟电机45为伺服电机，安装在电机支架上，左前轮齿圈46固定在左前轮轮速模拟电机45的输出轴上，左前轮轮速传感器50固定在电机支架上并与左前轮齿圈46相对安装，根据需要通过相应电机内置的电机控制器实时控制左前轮轮速模拟电机45的转速，这时左前轮轮速模拟电机45带动左前轮齿圈转动，与左前轮齿圈46相对安装的左前轮轮速传感器50采集相应的轮速信号，并将采集到的信号输入到控制器30的轮速信号处理电路中。

参阅图6，所述驾驶操纵组件8包括方向盘64和加速踏板66，所述方向盘64上安装有方向盘转角传感器65，所述加速踏板66上安装有加速踏板位移传感器67。

整个试验台为台架式结构，用铝合金型材焊接成的一个主台架和四个副台架放置在实验室的地面上，其中四个副台架分别位于主台架的四个角，用于放置和固定四个制动器和制动气室等组件；空气压缩机1直接放置在主台架左侧的地面上为整个试验台提供压缩空气；空气干燥器3和四回路保护阀4安装在主台架的前端；湿储气筒2、前轴储气筒5、后轴储气筒6和驻车制动储气筒7放置在主台架内的地面上，靠近空气干燥器3和四回路保护阀4；四个轮速模拟组件并排放置在主台架后侧的地面上，二自由度旋转平台34放置在主台架的后侧靠近轮速模拟组件的位置；驾驶操纵组件8放置于工作台右侧，其中驾驶操纵组件8的上侧为一工作台，上面放置上位机32，下侧依次布置方向盘64、加速踏板66、制动总阀9(参阅图6)，驾驶操纵组件8的对面放置一个座椅，目标机31放置于驾驶操纵组件8的一侧，控制器30放置于目标机31的机箱内，其他的零部件都安装在主台架上，安装位置与图1所表示的各零部件位置关系基本相同，各零部件的连接关系具体如下，图中粗实线为气路连接示意，带有箭头的细实线为电路连接示意：

气路连接：

参阅图1，所述空气压缩机1的出气口与湿储气筒2的进气口相连，湿储气筒2的出气口与空气干燥器3的进气口相连，空气干燥器3的出气口与四回路保护阀4的进气口相连，四回路保护阀4的三个出气口分别与前轴储气筒5、后轴储气筒6和驻车制动储气筒7的进气口连接，这是气源部分；

前轴储气筒5的出气口分别与制动总阀9的下进气口和前轴比例继动阀42的高压进气口相连，制动总阀9的下进气口与前轴比例继动阀42的低压控制端口相连，前轴比例继动阀42的出气口与前桥三通阀43的进气口相连，前桥三通阀43的两个出气口分别与左前轮ABS电磁阀44和右前轮ABS电磁阀41的进气口相连，左前轮ABS电磁阀44的出气口与左前轮制动气室48相连，左前轮制动气室48与左前轮制动器49相连，右前轮ABS电磁阀41的出气口与右前轮制动气室39相连，右前轮制动气室39与右前轮制动器38相连，这是前轴制动回路；

后轴储气筒6的出气口分别与制动总阀9的上进气口和后轴比例继动阀14的高压进气口相连，制动总阀9的上出气口与备压阀10的进气口相连，备压阀10的出气口与后轴比例继动阀14的低压控制端口相连，后轴比例继动阀的出气口与后轴三通阀22的进气口相连，后轴三通阀22的两个出气口分别与左后轮ABS电磁阀21和右后轮ABS电磁阀23的进气口相连，左后轮ABS电磁阀21的出气口与左后轮制动气室19相连，左后轮制动气室19与左后轮制动器18相连，右后轮ABS电磁阀23的出气口与右后轮制动气室24相连，右后轮制动气室24与右后轮制动器26相连，这是后轴制动回路；

驻车制动储气筒7的出气口分别与驻车制动阀12的进气口和继动阀11的高压进气口相连，驻车制动阀12的出气口与继动阀11的低压控制端相连，继动阀11的出气口与驻车三通阀17的进气口相连，驻车三通阀17的两个出气口分别与左后轮制动气室19和右后轮制动气室24相连，左后轮制动气室19与左后轮制动器18相连，右后轮制动气室24与右后轮制动器26相连，这是驻车制动回路。

电路连接：

参阅图2，所述上位机32为普通PC机，包括一个显示屏和一个主机，所述显示屏通过VGA线与所述主机连接，所述主机的输出端口与目标机31的SIT模块连接，所述主机中安装有LabView软件、TruckSim软件和MATLAB/simulink软件。

试验过程中，上位机32将TruckSim软件中的整车模型和MATLAB/Simulink软件中的电机/电池模型下载到目标机31中实时运行，同时目标机31将车辆状态的实时信息反馈给上位机32，并通过上位机32的显示屏实时显示。

所述目标机31中安装有信号采集板卡、控制信号板卡和CAN卡，所述信号采集板卡的模拟端口与左前轮制动气室压力传感器47、右前轮制动气室压力传感器40、左后轮制动气室压力传感器20和右后轮制动气室压力传感器25连接，用于采集四个制动气室压力传感器输出的压力信号；所述控制信号板卡与左前轮轮速模拟电机45、右前轮轮速模拟电机35、左后轮轮速模拟电机13、右后轮轮速模拟电机30以及二自由度旋转平台34中的伺服电机52和步进电机59的控制端连接，用于控制上述电机生成轮速信号以及整车侧向加速度和横摆角速度信号；所述CAN卡与控制器30中CAN模块连接，用于目标机31与控制器30之间通信，此外，所述CAN卡还用于采集方向盘转角传感器65输出的方向盘转角信号以及加速踏板位移传感器67输出的加速踏板位移信号。

参阅图3，所述控制器30的硬件系统主要包括信号处理电路、外围驱动电路和CAN通信电路；

所述信号处理电路包括：与制动总阀9的制动信号输出端连接的踏板信号处理电路；与前轴比例继动阀42和后轴比例继动阀14内置的压力传感器输出端连接的前后轴压力信号处理电路；与左前轮轮速传感器50、右前轮轮速信号传感器37、左后轮轮速信号传感器16和右后轮轮速信号传感器27的输出端连接的轮速信号处理电路；与方向盘转角传感器65的输出端连接的方向盘转角信号处理电路；与信号采集模块33的输出端连接的横摆角速度信号处理电路和侧向加速度信号处理电路；

所述外围驱动电路包括：与左前轮ABS电磁阀44、右前轮ABS电磁阀41、左后轮ABS 电磁阀21和右后轮ABS电磁阀23的控制端连接的ABS电磁阀驱动电路，用于控制ABS电磁阀进排气口的打开时间；与前轴比例继动阀42的控制端连接的前轴比例继动阀驱动电路，用于控制前轴比例继动阀高压进气口的开度；与后轴比例继动阀14的控制端连接的后轴比例继动阀驱动电路，控制后轴比例继动阀高压进气口的开度；

所述CAN通信电路与目标机中的CAN卡连接。

本实用新型所述电动客车集成控制硬件在环测试平台的测试过程具体如下：

首先启动气源，由空气压缩机1提供的高压气体经湿储气筒3、干燥器3、四回路保护阀4、前轴储气筒5和后轴储气筒6到达前轴比例继动阀42和后轴比例继动阀14的高压进气口，与此同时对上位机32进行操作，将TruckSim软件中的整车模型和MATLAB/Simulink软件中的电机和电池模型下载到目标机31中实时运行，然后通过驾驶操纵组件8对虚拟车辆模型进行加速、制动和转向操作，从而实现加速测试、制动测试和转向测试。

1、加速测试

如图2和如图3所示，在加速过程中，试验人员踩下加速踏板66之后，目标机31中的CAN卡采集加速踏板位移传感器67的输出信号，并将采集到的信号经过数学转换后输入到TruckSim整车模型中，实现虚拟车辆模型的加速，这时整车模型四个车轮的轮速信息通过目标机31中的控制信号板卡输出到四个轮速模拟电机的控制端，控制相应的轮速模拟电机模拟出整车实时的轮速，然后四个轮速传感器将采集到的轮速信息输入到控制器30中的轮速信号处理电路中，控制器30根据处理后的轮速信息估算出整车的实时车速和各个车轮实时的滑转率，并将估算出的滑转率与控制器30中的设定滑转率阈值进行比较，判断整车的实际运转情况；

如果某个驱动车轮的滑转率超过设定滑转率阈值，以左后轮为例，首先控制器30对整车车速进行判断，如果实时车速小于30km/h,控制器30通过后轴比例继动阀驱动电路以及ABS电磁阀驱动电路控制增加后轴比例继动阀高压进气口的开度以及左后轮ABS电磁阀进气口的打开时间，这时供至后轴比例继动阀高压进气口的气体依次通过后轴比例继动阀14、后轴三通阀22、左后轮ABS电磁阀21达到左后轮制动气室19，左后轮制动气室压力传感器20将采集到的制动气室压力信号通过目标机31中的信号采集板卡输入到TruckSim中的整车模型，对左后轮进行制动操作；如果实时车速大于30km/h,即车辆处于高速行驶状态，如果对车轮进行制动操作会引起摩擦片过热而影响控制效果,这时控制器30通过CAN总线与目标机31之间通信，控制减小电机模型(即图2中从上位机中下载到目标机中的电机模型，该电机是电动汽车的动力源，在驱动工况下为整车提供驱动力矩，同时在制动工况下通过倒拖该电机可以产生制动力矩，即所谓再生制动力矩，下文制动测试工况中提到的电机力矩即指该电机倒拖产生的再生制动力矩)输出的驱动力矩，同时对左后轮实施制动操作；通过上述过程使车辆状态发生相应变化，这时变化后的轮速信息再次通过控制信号板卡输出到轮速模拟电机的控制端，控制轮速模拟电机的转速发生变化，轮速传感器将采集到的轮速信息再次输入到控制器30中的轮速信号处理电路中，控制器30再次进行车速和滑转率的实时估算和对比，上述循环过程反复进行以保证各个车轮的滑转率处于最佳范围，最大限度的利用地面驱动力。

2、制动测试

如图2和如图3所示，在制动过程中，试验人员踩下制动总阀9，制动总阀9内置的踏板位移传感器将制动踏板的开度和开度变化率信号输入到控制器30的踏板信号处理电路中，控制器30根据处理后的信号对制动意图进行辨识，由制动踏板的开度来辨识需求制动力，由踏板开度变化率来辨识车辆的制动状态，是处于常规制动工况还是处于紧急制动工况；

当控制器30辨识出车辆处于常规制动工况时，则由需求制动力根据常规复合制动控制策略确定出前轴目标气压制动力、后轴目标气压制动力和目标电机制动力。然后根据前轴目标气压制动力和后轴目标气压制动力，控制器30通过前后轴比例继动阀驱动电路和ABS电磁阀驱动电路控制前后轴比例继动阀高压进气口的开度和ABS电磁阀进排气口的打开时间，这时供至前轴比例继动阀高压进气口的气体通过前轴比例继动阀42、前轴三通阀43、左前轮ABS电磁阀44、右前轮ABS电磁阀41到达左前轮制动气室48和右前轮制动气室39，供至后轴比例继动阀高压进气口的气体通过后轴比例继动阀14、后轴三通阀22、左后轮ABS电磁阀21、右后轮ABS电磁阀23到达左后轮制动气室19和右后轮制动气室24，这时左前轮制动气室压力传感器47、右前轮制动气室压力传感器40、右后轮制动气室压力传感器25和左后轮制动气室压力传感器20采集四个制动气室的压力，然后将采集到的压力信号输入到目标机31中的信号采集板卡，所述信号采集板卡将采集到的压力信号通过数学转换后得到这些量的实际值输入到TruckSim整车模型中；此外控制器30将目标电机制动力信号通过CAN总线传输的到目标机31中的CAN卡，所述CAN卡将采集到的信号输入到目标机31中的电机模型产生相应的电机制动力并作用于TruckSim整车模型，同时目标机31将整车模型中电机和电池状态信息通过CAN卡和CAN总线反馈到控制器30中，控制器30根据实时的电机和电池信息以及前后轴比例继动阀内置压力传感器反馈的实时压力信息对前后轴气压制动力和电机制动力进行实时修正，然后再将修正后的制动力作用于整车模型，从而实现整个制动压力的闭环控制。

当控制器30辨识出车辆处于紧急制动工况时，这时电机制动力退出，并触发相应的ABS控制，由需求制动力根据ABS控制策略确定出前轴目标气压制动力和后轴目标气压制动力，这时控制器30通过前后轴比例继动阀驱动电路和ABS电磁阀驱动电路控制前后轴比例继动阀高压进气口的开度和ABS电磁阀进排气口的打开时间，这时供至前轴比例继动阀高压进气口的气体通过前轴比例继动阀42、前轴三通阀43、左前轮ABS电磁阀44、右前轮ABS电磁阀41到达左前轮制动气室48和右前轮制动气室39，供至后轴比例继动阀高压进气口的气体通过后轴比例继动阀14、后轴三通阀22、左后轮ABS电磁阀21、右后轮ABS电磁阀23到达左后轮制动气室19和右后轮制动气室24，这时左前轮制动气室压力传感器47、右前轮制动气室压力传感器40、右后轮制动气室压力传感器25和左后轮制动气室压力传感器20采集四个制动气室的压力，然后将采集到的压力信号输入到目标机31中的信号采集板卡，所述信号采集板卡将采集到的压力信号通过数学转换后得到这些量的实际值输入到TruckSim整车模型中，使车辆的状态发生相应的改变，这时整车模型四个车轮的轮速信息通过目标机31的控制信号板卡输出到四个轮速模拟电机的控制端，控制轮速模拟电机模拟出实时的轮速，然后左前轮轮速传感器50、右前轮轮速传感器37、右后轮轮速传感器27和左后轮轮速传感器16将采集到的轮速信息输入到控制器30的轮速信号处理电路中，控制器30根据处理后的轮速信息估算出整车的实时的车速和各个车轮的滑移率，然后根据车轮的滑移情况对相应的车轮的制动力进行实时修正，然后将修正后的制动力反馈给整车模型，上述循环过程反复进行以保证各个车轮的滑移率处于最佳滑移率范围，最大限度的利用地面制动力。

3、转向测试

如图2、图3所示，在转向过程中，试验人员转动方向盘64，方向盘转角传感器65采集方向盘转角信号，并将采集到的信号同时输入到控制器30中的方向盘转角信号处理电路和目标机31中的CAN卡，这时控制器30根据接收到的方向盘转角信号判断驾驶员的转向意图，估算出理想的整车横摆角速度和侧向加速度，而目标机31中的CAN卡将接收到的方向盘转角信号经过数学转换后输入到TruckSim整车模型中，实现虚拟车辆模型的转向，这时整车模型的横摆角速度和侧向加速度信息通过目标机31中的信号控制板卡输出到二自由度旋转平台34两个电机的控制端，控制相应的伺服电机52和步进电机59转动，通过信号采集模块支架63模拟出整车实时的横摆和侧倾运动，与信号采集模块支架63连接的信号采集模块33通过内置的横摆角速度传感器和侧向加速度传感器采集整车实时的横摆角速度和侧向加速度，并将采集到的信息输入到控制器30中的横摆角速度信号处理电路和侧向加速度处理电路中，这时控制器30将处理后的实时横摆角速度和侧向加速度信息与估算出的理想整车横摆角速度和侧向加速度进行对比，当两者之间的误差超过设定的阈值时，控制器30按照相应的控制逻辑对车辆制动系统施加控制。

以车辆右转时转向不足为例，如果控制器30判断出车辆右转时转向不足，首先控制器30对车辆的实时车速进行判断，如果此时车速小于60km/h，则控制器30通过后轴比例继动阀驱动电路以及ABS电磁阀驱动电路控制增加后轴比例继动阀高压进气口的开度以及右后轮ABS电磁阀进气口的打开时间，这时供至后轴比例继动阀高压进气口的气体通过后轴比例继动阀14、后轴三通阀22、右后轮ABS电磁阀23达到右后轮制动气室24，右后轮制动气室压力传感器25将采集到的制动气室压力信号通过目标机31中的信号采集板卡输入到Tru ckSim中的整车模型，对右后轮进行制动操作，使整车产生一个向内侧的横摆力矩，如果上述过程发生在制动阶段，则在增加右后轮制动压力的同时减小左前轮的制动压力；如果此时车速大于60km/h，即车辆处于高速行驶状态，仅用制动力不足以对车辆进行有效的控制，这时控制器30通过CAN总线与目标机31通信，控制减小电机模型输出的驱动力矩使车辆减速，同时增加右后轮的制动压力，通过上述操作后，车辆状态发生相应的变化，这时变化后的横摆角速度和侧向加速度信息再次通过目标机31中的控制信号板卡输出到二自由度旋转平台34中的伺服电机52和步进电机59的控制端，控制伺服电机52和步进电机59的转动，信号采集模块33再次采集整车的横摆角速度和侧向加速度信息，然后输入到控制器30中与理想整车横摆角速度和侧向加速度进行对比，上述循环过程反复进行以保证车辆实际运行状态与驾驶员期望运行状态一致，并且保持车辆稳定。

对于上述过程，ABS和ASR(驱动轮防滑控制系统)只在制动和加速过程中工作，直接控制车轮的纵向滑动率，提高车辆的制动或驱动性能，同时间接控制车辆的侧向稳定性，ESC(电子稳定控制系统)则在车辆行驶的任何时刻(加速、制动、转向)都起作用，它直接控制车辆的侧向稳定性。

在上述过程中，车辆状态信息及线控气压制动系统相关组件的信息由目标机31反馈到上位机32中，可以通过上位机32的显示屏实时查看车辆状态信息的变化并监控目标机31的运行。