新能源車輛整車控制器硬體在迴路測試裝置的製作方法
2023-05-06 06:05:46 1
專利名稱：新能源車輛整車控制器硬體在迴路測試裝置的製作方法
技術領域：
新能源車輛整車控制器硬體在迴路測試裝置技術領域[0001]本實用新型涉及新能源車輛領域，特別涉及一種新能源車輛整車控制器硬體在迴路測試裝置。
背景技術：
[0002]新能源汽車被廣泛認為是解決汽車尾氣汙染和石油能源短缺等問題的主要途徑之一，隨著新能源汽車的技術快速發展，對其核心零部件的產品性能、可靠性要求也越來越重要。[0003]新能源汽車的整車控制器(簡稱VCU，Vehicle Control Unit)是負責整車狀態的監測、驅動扭矩的控制、整車的能量管理、對高壓的上/下電管理、對系統故障的綜合處理和報告。是動力系統核心的部分。因此加強該控制器的測試是非常有必要的。目前對新能源汽車的整車控制器的測試較為先進的技術為硬體在迴路技術，該技術的特點是能夠將控制器的硬體在虛擬的測試環境中實現閉環測試。通過硬體在迴路的技術，能夠測試出很多開環測試不能夠發現的問題。[0004]但是當前市場上常見的實現硬體在迴路測試的設備都非常的昂貴，通常一個硬體在迴路測試的設備動輒就得百萬的費用，對開發成本要求高的項目很難支撐一樣一套測試設備。所以即使非常需要進行這樣的閉環測試，還是限於成本的考慮放棄了該項測試。因此，市場急需一種可以實現硬體在迴路仿真的低成本的裝置。實用新型內容[0005]本實用新型的目的是提供一種新能源車輛整車控制器硬體在迴路測試裝置，以達到降低實際使用成本的目的。[0006]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現:[0007]一種新能源車輛整車控制器硬體在迴路測試裝置，包括PC機和整車控制器，所述PC機內設有模擬信號採集板卡、數位訊號採集板卡、CAN卡和真車環境模擬裝置，所述模擬信號採集板卡與模擬信號產生裝置和整車控制器相連接，所述數位訊號採集板卡與數位訊號產生裝置和整車控制器相連接，所述CAN卡與整車控制器通過CAN線相連接；所述真車環境模擬裝置內設有模擬量採集模塊、數字量採集模塊、CAN發送模塊、CAN接收模塊和模擬車輛；所述數位訊號採集板卡與數字量採集模塊相連接，所述模擬信號採集板卡與模擬量採集模塊相連接，所述CAN發送模塊和CAN接收模塊與CAN卡相連接。[0008]進一步的，所述數位訊號產生裝置包括鑰匙開關及傳感器和空調開關及傳感器；所述模擬信號產生裝置包括油門和制動踏板及傳感器。[0009]優選的，所述模擬信號採集板卡、數位訊號採集板卡和CAN卡通過PCI接口與PC機相連接。[0010]本實用新型的有益效果為:在保證模擬真實新能源車輛在整車控制器硬體的控制下的特性，實現閉環測試的目的的前提下，實現了以PC機為基礎的應用，大幅度的降低了成本，僅為市場上的硬體在迴路裝置的五分之一，適合大規模推廣應用。
[0011]下面根據附圖對本實用新型作進一步詳細說明。[0012]圖1是本實用新型實施例所述的一種新能源車輛整車控制器硬體在迴路測試裝置的整體結構框圖；[0013]圖2是本實用新型實施例所述的一種新能源車輛整車控制器硬體在迴路測試裝置的PC機結構框圖。
具體實施方式
[0014]如圖1-2所示，本實用新型實施例所述的一種新能源車輛整車控制器硬體在迴路測試裝置，包括PC機和整車控制器，所述PC機內設有模擬信號採集板卡、數位訊號採集板卡、CAN卡和真車環境模擬裝置，所述模擬信號採集板卡與模擬信號產生裝置和整車控制器相連接，所述數位訊號採集板卡與數位訊號產生裝置和整車控制器相連接，所述CAN卡與整車控制器通過CAN線相連接；所述真車環境模擬裝置內設有模擬量採集模塊、數字量採集模塊、CAN發送模塊、CAN接收模塊和模擬車輛；所述數位訊號採集板卡與數字量採集模塊相連接，所述模擬信號採集板卡與模擬量採集模塊相連接，所述CAN發送模塊和CAN接收模塊與CAN卡相連接。[0015]所述數位訊號產生裝置包括鑰匙開關及傳感器和空調開關及傳感器；所述模擬信號產生裝置包括油門和制動踏板及傳感器；所述模擬信號採集板卡、數位訊號採集板卡和CAN卡通過PCI接口與PC機相連接。[0016]具體使用時，真車環境模擬裝置的硬體包括:[0017]與整車控制器直接連接的駕駛員操作部件及相應的傳感器，如油門和制動踏板及傳感器，鑰匙開關及傳感器，其他開關信號發生器，如空調開關，模擬真車上駕駛員能夠進行操作，同時又是整車控制器的硬體輸入信號；[0018]模擬和數位訊號採集板卡，如NI公司的模擬信號採集板卡和數位訊號採集板卡。主要是將上述的信號採集到軟體中以便進行閉環仿真；[0019]CAN卡，如Vector公司的CANCaseXL，主要是用來收發總線信號的。這些總線信號有整車控制器發送給車輛其他控制器的控制信號，如發送給電機控制器扭矩請求信號；也有其他控制器反饋給整車控制器的信息信號，如電池控制器的電池容量信號；[0020]PC機，上述的模擬和數位訊號採集板卡和CAN卡都是通過一定方式連接到PC機上，如PCI接口。[0021]其中真車環境模擬裝置的軟體包括:[0022]Matlab/Simulink 軟體環境；[0023]Matlab數據採集工具箱(Data Acquisition Toolbox),用於將上文所述的模擬和數位訊號採集板卡的信號讀取到Matlab/Simulink中；[0024]Matlab車輛總線工具箱(Vehicle Network Toolbox),用於將上文所述的CAN卡的總線信號讀取和模擬車載除整車控制器但與整車控制器有通訊關係的其他控制器的發送信號；[0025]新能源車輛模型，表現為一個Simulink模型，該模型模擬了新能源車輛的動力學特性，還模擬了車輛中與整車控制器有通訊關係的其他控制器的特性。由於該模型在PC機上運行，該模型需要以類實時方法運行，及CPU運行時間不能超過步長。[0026]上述的軟硬體裝置形成了新能源車輛真實整車控制器的硬體在迴路的閉環測試環境。測試過程由測試人員控制與整車控制器直接連接的駕駛員操作部件，如油門，制動踏板，或鑰匙等，整車控制器和車輛模型同時採集到該信息，整車控制器通過內部程序計算後給其他控制器發送控制指令，如給發動機一個扭矩請求總線信號，車輛模型接收到該總線信號，車輛模型模擬真實發動機控制器和發動機計算出一個發動機發送扭矩，進而傳送到車輛動力學模型計算出車輛運行狀態，通過模擬與整車控制器有通訊關係的控制器，將對應信息發送到CAN總線上，實現了閉環測試。[0027]本實用新型不局限於上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種新能源車輛整車控制器硬體在迴路測試裝置，包括PC機和整車控制器，其特徵在於:所述PC機內設有模擬信號採集板卡、數位訊號採集板卡、CAN卡和真車環境模擬裝置，所述模擬信號採集板卡與模擬信號產生裝置和整車控制器相連接，所述數位訊號採集板卡與數位訊號產生裝置和整車控制器相連接，所述CAN卡與整車控制器通過CAN線相連接；所述真車環境模擬裝置內設有模擬量採集模塊、數字量採集模塊、CAN發送模塊、CAN接收模塊和模擬車輛；所述數位訊號採集板卡與數字量採集模塊相連接，所述模擬信號採集板卡與模擬量採集模塊相連接，所述CAN發送模塊和CAN接收模塊與CAN卡相連接。
2.根據權利要求1所述的一種新能源車輛整車控制器硬體在迴路測試裝置，其特徵在於:所述數位訊號產生裝置包括鑰匙開關及傳感器和空調開關及傳感器；所述模擬信號產生裝置包括油門和制動踏板及傳感器。
3.根據權利要求2所述的一種新能源車輛整車控制器硬體在迴路測試裝置，其特徵在於:所述模擬信號採集板卡、數位訊號採集板卡和CAN卡通過PCI接口與PC機相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種新能源車輛整車控制器硬體在迴路測試裝置，包括PC機和整車控制器，所述PC機內設有模擬信號採集板卡、數位訊號採集板卡、CAN卡和真車環境模擬裝置，所述真車環境模擬裝置內設有模擬量採集模塊、數字量採集模塊、CAN發送模塊、CAN接收模塊和模擬車輛；所述數位訊號採集板卡與數字量採集模塊相連接，所述模擬信號採集板卡與模擬量採集模塊相連接。本實用新型的有益效果為在保證模擬真實新能源車輛在整車控制器硬體的控制下的特性，實現閉環測試的目的的前提下，實現了以PC機為基礎的應用，大幅度的降低了成本，僅為市場上的硬體在迴路裝置的五分之一，適合大規模推廣應用。
文檔編號G05B23/02GK202929475SQ201220653738
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者姜丹娜, 崔海龍, 高史貴 申請人:北京智行鴻遠汽車技術有限公司