基于硬件在环的电动汽车整车控制器功能测试方法研究

一、流程介绍

“三电技术”（电机，电池及电控技术）是电动汽车的关键技术，整车控制器作为电控系统的核心，其开发遵循汽车电子的标准V-Cycle流程。而对于里面的硬件在环测试就是其中的一环，接下来针对于里面的HIL做一整方面的介绍。

对于目前上市面上在环仿真的工具有一下公司的产品：dSPACE公司的Simulator，ETAS公司的Labcar，MathWorks的xPC Targert以及NI公司的各类板卡，等等。对于产品的开发需要相对应的生命周期，然而对于HIL来说也拥有相对应的生命周期。

需求分析：主控制器的需求与功能定义，来分析HIL测试系统需要提供的测试功能。比如；输入输出接口的电器特性等。

HIL系统需要输出的信号，采集的信号以及信号的精度要求。

HIL系统的实时性，处理器主频太低或者模型太过复杂将会影响实时性。

HIL系统的硬件的可靠性与安全保护。

模型的详细程度，影响工作量。

管理的功能与涉及，实验数据的存储管理。

系统构建：需求与功能定义来搭建HIL的软件硬件测试环境。

硬件系统，软件接口，实验软件，对象模型。

确认测试：为了测试，确认HIL系统自身的可靠性，对模型进行的测试与校准。

功能裁剪：不同阶段的测试配置环境不同，针对于情况进行各个阶段的测试需求裁剪。

使用维护：根据HIL系统的软硬件测试环境，流程规范，测试操作进行测试，保证测试系统不被损坏。

对于以上搭建好的平台，也是需要验证各模块之间的联系。

以上是针对于HIL的流程方面做了一个梳理的工作，然而接下来的过程这对于具体的整车控制器这块作为例子来说明这个过程是怎样的体现的。

二、VCU介绍

前期如果想要从细节里面去描述整车控制器的话，就需要从新能源的电动驱动系统去理解。对于以下图来说，整车控制器就是汽车方面的大脑。

而对于大脑来说包含哪些方面的功能？上电流程管理，断电流程管理，汽车驱动控制，制动能量回馈控制，充电管理等功能。

上电流程管理：根据司机的操作，检查DC/DC几点起，低压几点起，高雅断路器，预充电继电器等是否存在故障，完成低压附件以及电机上电，保证安全。

断电流程管理：司机拔掉钥匙开关后，依次给低压附件，电机等部件断电，同时保存故障信息。

汽车驱动控制：根据司机的驾驶需求，车辆运行状态，道路及环境状况，经过程序计算，向电机控制器发出指令，满足驾驶工况要求。

制动能量回馈控制：根据制动踏板和加速踏板的开度m，车辆行驶状态，蓄电池状态，计算制动力矩并发送给电机。

充电管理：监控电池状态，进行充电保护。

故障诊断及保护：连续监控整车电控系统，进行诊断，并及时启动相应的安全保护处理。故障码的存储及回调，通过故障指示灯指出故障类别和部分故障码。

而对于以上面的功能来说还是比较的笼统的，接下来就来看看相对应的硬件平台。

对于图中左测的是输入信号，而右测的信号是输出信号用来驱动相对应的负载。对于整车控制器来说前期对输入信号进行相应的处理，如开关信号的隔离，踏板信号的整波等，在将处理后的相关信号输入给整车控制器MCU，整车控制器MCU将根据相应的控制程序对输入的信号，数据等进行分析，判断和计算，最终得出正确控制指令，并通过通讯接口及时的将控制指令发送给电机控制器，电机控制器将根据相应的控制指令来控制电机。当然了这里面也可以通RS232与上位机连接，只不过这个地方没能画出来，对整车控制器通讯进行监控。