底盘系统硬件在环（HiL）测试解决方案

概述

新四化的浪潮正以一种不可阻挡的趋势鞭策着汽车各子系统技术的革新。包括底盘系统也在朝着电子化、智能化、网络化方向发展，智电底盘对于测试平台的要求也日趋严格和复杂。

北汇信息科技依托自身多年的汽车电子行业的经验,并同时与德国MdynamiX公司开展底盘和ADAS测试业务上的合作，可以为OEM和零部件企业提供众多成熟的底盘系统解决方案，包括电动助力转向系统EPS HiL测试方案，制动系统HiL测试方案等。

 

转向系统HiL方案

适用于汽车智能化电气化的新型转向系统开发解决方案

针对客户不同的需求，提供定制化的测试台架方案，比如对不同的测试范围可以提供紧凑型到高性能的测试台架，或者针对不同类型的转向系统提供性价比高的测试台架。

 

紧凑型EPS硬件在环（HiL)测试方案

 

 

如上图右侧所示，两种为紧凑型电动助力转向系统测试台架；其中第一种针对Rack-assist形式的EPS，即助力在齿条上实现，包括P-EPS（小齿轮型）,DP-EPS（双小齿轮型）,R-EPS（齿条型）

 

第①种台架方案

负载仿真采用单个主轴驱动电机，可以提供足够的负载和反应速度。结构高度紧凑和轻便、低成本。可以转换为系统级测试台架。电机参数如下：

 

 

测试范围：特性、性能和耐久性测试

 

第②种台架方案

负载仿真采用单个交流伺服电机，高度紧凑和便携、足够的负载和反应速度，低成本。只能测试C-EPS,可以转换为系统级测试台架。电机参数如下：

  

 

测试范围：特性、性能和耐久性测试

 

高性能EPS硬件在环（HiL)测试方案

 

 

如上图右侧所示，三种为高性能系统级转向系统测试台架；均支持Rack-assist形式和Column-assist型的转向系统。

 

第③种系统级测试台架：

与④⑤的区别在于它负载采用双线性电机仿真，可以满足最高的动态和精度要求，线性电机可以高频高精度的仿真负载的阻力特性。动态响应快，成本最高。

 

测试范围：适用于各种类型的转向系统的系统特性、性能、耐久测试

 

电机参数如下：

 

 

第④种系统级测试台架

负载采用双主轴驱动电机仿真，可以满足较高的动态响应和精度要求，提供高负载、高速的负载仿真，价格中等。

 

测试范围：适用于各种类型的转向系统的系统特性、性能、耐久测试

 

电机参数如下：

 

 

第⑤种系统级测试台架

负载采用单主轴驱动电机仿真，相对于第④种方案，少了一个主动驱动电机，使台架变得相对紧凑和轻便、能够提供足够的负载和速度反应，成本略低，性价比较高。

 

测试范围：适用于各种类型的转向系统的系统特性、性能测试

 

电机参数如下：

 

小结

通过HiL机柜与测试台架的配置和映射，实现EPS台架的控制和相关信号的采集。HiL系统软件层面包括：整车系统模型，主要包括车辆动力学、道路环境以及驾驶员模型。模型可以基于Matlab/Simulink环境建立，根据车辆相关特性数据，可以通过模型参数化软件对车辆模型进行参数化，使实时车辆模型能够正确模拟车辆运动，被控对象能够及时准确响应控制器的控制动作，并把车辆的运动状态提供给待测控制器。

 

MXsteeringbench示例

优势

• 模块化软件开发平台，保障连贯稳定的早期开发环境
• 依据实车调整安装位置，更加能够接近车试的结果
• 不同的线性电机组合和参数范围选择，得益于精准的转矩转角，齿条力和位置的控制，最终达到精确的实时测试结果
• 满足需求的定制化车辆模型参数，实现接近实车测试的闭环HIL测试环境 
• 转向测试台架灵活开放，用户可以轻松根据具体需求对转向测试台架进行包括控制器，ECU界面的调节转换，也可以实现电动转向系统控制器和自动驾驶功能相结合的前期测试
• 可以轻松转换为转向模拟器，实现早期的驾驶感分析

交钥匙服务

北汇可以在EPS系统测试平台领域为你提供全面技术支持服务，包括：

• 定制化方案和台架选型咨询
• 控制系统，转向模型到整车模型的开发及参数化经验共享
• 交钥匙服务，与现有转向系统总成集成进行半实物闭环仿真测试
• 测试服务咨询和测试台架维护
• 新型转向系统或新型控制方案的开发

总结

针对EPS系统的开发测试流程，我们可以提供完整的全流程测试方案。包括软件层面的以控制策略为测试目的的信号级测试（MiL和SiL测试），软件层面的测试一般由整车厂的ECU供应商进行。

 

另外就是对EPS系统总成的测试，系统级测试方案的待测对象为整套转向系统，把ECU控制策略和电机驱动执行部分一同测试，其控制器和转向助力总成都是实物，借助测试台架对EPS系统在最接近于真实EPS在实车工况下的测试进行性能或系统的release（通关） 测试，这些都是OEM在对比各个转向系统必须要进行的测试方案。

 

MdynamiX公司成立于2014年，创始人为来自宝马、Tüv Süd等的技术专家，总部位于德国慕尼黑。MdynamiX公司作为慕尼黑应用科技大学和肯普腾应用科技大学的附属研究所，专注于汽车转向系统及底盘技术开发，ADAS和自动驾驶技术，NVH分析。为众多国际一流OEM如保时捷，宝马，奥迪，大众，Daimler，福特，丰田，现代汽车等提供专业技术方案和服务。

 

北汇信息联合MdynamiX公司将为您提供专业转向模型及XiL全流程（从MiL-SiL-HiL到Vehicle Test）解决方案，以及ADAS和自动驾驶解决方案。

 

以上部分图片来自于MdynamiX。