[发明专利]纯电动整车级的电控系统HIL测试系统的设计方法

说明书

本发明公开了一种纯电动整车级的电控系统HIL测试系统的设计方法，包括以下步骤：步骤1.上位机子系统被控对象建模；步骤2.上位机虚拟控制器建模；步骤3.各虚拟控制器与其被控对象进行子系统级的联合调试：步骤4.上位机整车电控系统级联合调试；步骤5.HIL半实物仿真系统；步骤6.HIL半实物仿真测试系统调试，调试通过后，该纯电动整车电控系统HIL测试系统设计完成。本发明解决了单控制器的HIL测试及部分控制器的联合HIL测试环节中被测对象的仿真模型及测试环境与实车测试环境差异大的问题，以及提升了HIL测试系统的灵活性。

技术领域

本发明属于HIL测试技术领域，具体涉及一种纯电动整车级的电控系统HIL测试系统的设计方法。

背景技术

HIL 测试（硬件在环测试）是新能源车整车控制策略V 流程开发中系统集成测试重要的验证方式。除了能够缩短控制器的开发周期和降低开发成本外，HIL 测试环节先于实车测试，利用硬件在环测试环境可进行部分极限工况测试，能够避免在实车测试时的风险；同时可快速模拟与复现故障模式，解决实车上故障注入测试的风险与难点。它通过搭建测试模型，模拟整车控制器运行的虚拟工作环境，通过变化各种不同的输入条件，观察控制器的输出，验证逻辑关系是否按照预期设计要求实现。其主要工作原理参见图1。

目前，HIL测试系统在新能源汽车领域得到广泛应用。HIL测试系统多用于单控制器的测试，如整车控制器、电池管理系统、电机控制器等。HIL测试系统也被部分企业应用于纯电动汽车大三电（电控、电机、电池）联合测试。也有部分企业实施基于车身域控制器的HIL测试。但单控制器的HIL测试与部分控制器的联合HIL测试，存在被测对象的仿真模型及测试环境与实车测试环境有很大的差异，测试数据与实车一致性差，同时不能实际监测被控对象的行为表现问题。

因此，有必要开发一种新的纯电动整车级的电控系统HIL测试系统的设计方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种纯电动整车级的电控系统HIL测试系统的设计方法，以解决单控制器的HIL测试及部分控制器的联合HIL测试环节中被测对象的仿真模型及测试环境与实车测试环境差异大的问题，以及提升HIL测试系统的灵活性。

本发明所述的一种纯电动整车级的电控系统HIL测试系统的设计方法，包括以下步骤：

步骤1.上位机子系统被控对象建模：在上位机上对纯电动汽车动力系统整车动力学模型及被控对象模型进行建模，包括：电机模型、电池模型、电源模型、减速器模型、制动系统模型、转向柱模型、冷却系统模型、热管理系统模型、车身系统部件模型、整车动力学模型；

步骤2. 上位机虚拟控制器建模：在上位机上对整车电控系统的各控制器建立虚拟模型，包括：虚拟整车控制器、虚拟电驱动系统总成控制器、虚拟电池管理系统、虚拟电源补给系统总成控制器、虚拟集成化电子驻车制动系统、虚拟电动助力转向系统控制器、虚拟空调控制器、虚拟热管理系统控制器和虚拟集成车身控制器；

步骤3.各虚拟控制器与其被控对象进行子系统级的联合调试：在上位机上对单个的虚拟控制器及其被控对象模型进行离线闭环调试，包括：虚拟电驱动系统总成控制器与电机模型的离线闭环调试、虚拟电池管理系统与电池模型的离线闭环调试、虚拟电源补给系统总成控制器与电源模型的离线闭环调试、虚拟集成化电子驻车制动系统与制动系统模型的离线闭环调试、虚拟电动助力转向系统控制器与转向柱模型的离线闭环调试、虚拟空调控制器与冷却系统模型的离线闭环调试、虚拟热管理系统控制器与热管理系统模型的离线闭环调试、虚拟集成车身控制器与车身系统部件模型的离线闭环调试；各子系统离线闭环调试通过后进入步骤4；

步骤4. 上位机整车电控系统级联合调试：在上位机上对全部虚拟控制器及被控对象模型按照整车系统架构进行集成和仿真调试，在整车电控系统级联合调试通过后进入步骤5；