[发明专利]一种新能源汽车整车控制器硬件在环测试系统

说明书

本发明提供一种基于NI‑PXI平台的纯电动汽车整车控制器硬件在环测试设备。由纯电动汽车整车控制器VCU，NI实时处理器，NI板卡，故障注入系统，PC机构成。具体为以NI实时处理器来运行仿真模型来模拟受控对象的运行状态，利用NI板卡模拟输入输出，通过I/O接口与被测VCU连接，利用Veristand软件把模型接口和板卡资源关联，从而组成一套实时仿真系统，在PC机上对VCU系统控制策略进行检测。本发明可以对整车控制器的控制策略进行验证测试，缩短整车控制器的开发周期，本发明灵活度高，可扩展性强，用户可根据实际使用需求在设备基础上进行功能扩展，经过硬件、模型的简单配置后可实现其他变型控制器的测试。

技术领域

本发明属于硬件在环测试系统领域，尤其是一种新能源汽车整车控制器硬件在环测试系统。

背景技术

近年来，各大企业大力发展纯电动汽车，而整车控制器VCU作为纯电动汽车三大核心部件之一，是整车控制系统的核心，VCU技术在电动汽车发展中显得尤为重要。HIL仿真技术是一种功能强大的测试方法，做为当前V字型开发流程不可或缺的验证手段，用于更加有效的测试嵌入式控制系统。在VCU开发过程中HIL测试能够有效缩短开发周期、减小实车测试和标定的风险。目前广泛采用的DSPACE平台开发的硬件在环测试系统由于成本昂贵，难以普及。

发明内容

基于此，本发明提出一种新能源汽车整车控制器硬件在环测试系统，采用的技术方案如下：

一种新能源汽车整车控制器硬件在环测试系统，包括上位机和测试机柜，测试机柜包括故障注入系统、可编程电源模块，主开关，空气开关，应急开关，电源显示灯和实时仿真系统，实时仿真系统运行测试模型，测试时测试模型接收的参数包括以表格形式存储的整车模型测试参数；由仿真软件传递的驾驶方式参数，表格中存储的测试参数包括整车参数，电机参数，电池参数，表格中电机参数中的电机转速与电机的扭矩一一对应，电池参数中的电池的SOC与温度的关系、电池SOC与放电电阻的关系、电池SOC与充电电阻的关系一一对应，电机参数中map图的行数与电机map转速的行数一致，电机map图的列数与电机map转矩的行数一致。

进一步的，电机map图数据通过实验获得，当实验数据偏少，不能满足map图的行列数与电机map转速行数、电机map转矩行数相一致时，取近似取效率数据作为对应缺失的转速和转矩下的效率数据。

进一步的，所述实时仿真系统使用的板卡包括数字量输入输出板卡，模拟量输入输出板卡，双通道CAN卡，PWM信号输入输出板卡，可编程电阻板卡，板卡通过线束连接器连接VCU，双通道CAN卡用于整车CAN通讯与动力CAN通讯，数字量输入输出板卡用于模拟车辆的状态输入、档位输入，协调测试模型进行相应动作，模拟量输入输出板卡提供的模拟量包括加速踏板、制动踏板开度。

进一步的，测试机柜中的实时仿真系统基于NI-PXI平台搭建，机箱选用NI-PXIE1078，使用的板卡和处理器包括：

PXIe-8840 RT：作为宿主机，能够加载并且实时运行整车模型，模拟整车运行环境；

PXI-8513：提供双CAN通道，分别用于整车CAN通讯与动力CAN通讯，而且能够通过配置相应的DBC文件来模拟CAN报文的发送和接受，实现自动解析，很好的与待测VCU的整车CAN和动力CAN两路CAN实现对接；

PXI-6528：提供24路的数字I/O输入输出，能够模拟VCU的数字量的输入，比如车辆的状态输入(ACC、ON、Start)、档位的输入(D档、R档)以及其他输入。数字量的输入能够实时采集VCU的输出，检测整车其他零部件的状态并将其发送给模型进行相应动作；

PXIe-6738：提供32路的模拟量输出，可用来模拟整车的加速踏板、制动踏板等模拟量的输入；

PXIe-2722：主要为VCU提供电阻信号的输入；