EPB电子驻车系统硬件在环（HIL）测试

概述：

随着科学技术的不断发展和进步，人们对汽车安全性的要求与日俱增，而汽车底盘电控系统也在朝着电子化、智能化、网络化方向发展。EPB电子驻车系统以EPB开关、电子控制器和电机取代了传统驻车制动装置所使用的驻车拉索及驻车操纵机构，该系统不仅实现了车辆的驻车功能，同时还增加了一系列的自动控制功能，有效提升了用户使用舒适度。

但针对该电子控制系统的测试也提出了新的要求。传统实车搭载验证的方式，其测试与整改周期长、场地环境要求高、人员安全风险大等缺点逐渐难以适应汽车厂家不断压缩的研发周期和预算。EPB HIL硬件在环测试系统的搭建可以为EPB控制器测试提供极大的便利。HIL系统可以从安全性、可行性、合理的成本上考虑，减少实车路试次数，缩短开发时间降低成本同时提高了ECU开发质量，可以大大的降低整车厂的试验风险。在实车测试很难实现的领域，如测试在连续变化的坡度上驻车夹紧力大小、测试不同坡度上的驶离溜车情况，都具备实车测试所无法比拟的优势。

沃瓦为客户提供的EPB HIL仿真测试系统，可以应客户不同需求采用国际主流的HIL测试机柜搭建完整的EPB系统HIL试验平台，实现EPB功能、通讯、诊断及故障注入等方面全方位自动化测试。

EPB系统的类型与结构：

1）EPB系统的类型：

从EPB电子驻车系统发展历程来说，主要分为三种类型，拉索式EPB、独立ECU式EPB，集成ECU式EPB，后两者型式均含有EPB控制器，且得到广泛应用。集成ECU 式EPB系统的控制器一般是与ESC控制器进行集成，即目前市场上主流的产品EPBi。所以EPB系统HIL测试系统的被控对象为EPB ECU或EPBi。

2）EPB系统的结构：

EPB系统主要包含：操纵机构、电子控制单元ECU、执行机构及报警指示灯等。

其中操纵机构一般指EPB开关，执行机构主要包括EPB卡钳电机、减速机构、螺旋转动机构、制动轮缸活塞、摩擦片及制动盘。

EPB卡钳电机：一般采用直流有刷电机；

减速结构：一般采用行星齿轮减速机构；

螺旋转动机构主要分为螺纹传动机构及滚珠丝杠传动机构两种类型。

EPB系统工作原理：

1）EPB驻车夹紧原理：

当车辆静止或车速低于一定阈值时，驾驶员通过拉起EPB开关，EPB控制单元接收输入的电流信号，再综合接收其他控制器或传感器传递的相关信号后，计算当前车辆需要的夹紧力，从而向EPB卡钳电机输出目标电流信号，卡钳电机开始转动输出扭矩，经过减速机构实现电机的减速增扭，形成EPB卡钳输入扭矩，再通过螺纹传动或滚珠丝杆传动将EPB卡钳输入扭矩转为活塞夹紧力实现驻车。

2）EPB驻车释放原理：

当驾驶员踩下制动踏板或油门踏板，且按下EPB开关时，EPB控制单元通过接收输入的电流信号及其他车辆状态信号后，控制器判断车辆处于人工制动或想要起步的状态，属于安全状态，则EPB控制单元会发送释放电流给EPB卡钳电机，电机反向旋转，摩擦片在螺纹传动或滚珠丝杆传动带动下自动释放，解除驻车制动。

EPB HIL硬件在环测试系统：

1）搭建EPB HIL硬件在环测试系统：

硬件在环测试系统是以实时处理器运行整车仿真模型来模拟被控对象的运行状态，通过I/O接口与被测ECU连接，对被测ECU进行全面、系统的自动化测试。EPB硬件在环测试系统主要由上位机、实时处理器、I/O板卡、EPB卡钳及车身姿态模拟系统组成，如图所示。

● 上位机主要负责运行HIL测试机柜相关的工具链软件，主要包括测试试验管理软件、I/O模型生成工具、总线数据监控分析软件、自动化测试软件、故障注入软件，以及将整车仿真模型下载至实时处理器等功能；

● 实时处理器主要运行车辆动力学模型，并根据I/O板卡间的通信实时仿真车辆状态；

● I/O板卡主要负责实时处理器与被测控制器之间的数据转换与通信，一方面将控制器或执行器输出的电气信号转换为逻辑值输入至车辆动力学模型，另一方面也将车辆动力学输出的逻辑值转换为电气信号输入至被测控制器；

● 车身姿态模拟系统的作用为坡度、加速度、横摆角速度的模拟，通过3组电机分别控制ESC控制器的横向、纵向侧倾角与垂向旋转速度。

2）EPB系统功能列表

EPB除了具备常规驻车功能外，还可以提供动态制动、自动驻车/释放、溜坡再夹等功能，这些功能极大地提高了驾驶的舒适性和安全性。各个功能项均具有其初始条件和触发条件，只在初始条件满足的状态下方可以进行测试，具体介绍详见下表。

3）EPB系统HIL功能测试

EPB系统HIL功能测试，首先需要编写功能测试用例及功能测试规范，而功能测试用例的编写就是基于对EPB系统功能列表的理解，形成HIL功能测试适用格式的测试用例，便于测试工程师进行HIL自动化测试，然后对测试结果作出合理的测试评价，最后输出测试报告。