CN102890499A - 一种纯电动汽车整车控制器软件在回路测试的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纯电动汽车整车控制器软件在回路测试的方法，采用的方法是在Matlab/Simulink中建立一个车辆动力学的模型，用Simulink的S-function模块来集成VCU控制器的软件代码，将该模块与车辆动力学模型相连接，形成一个可在Simulink环境下仿真的模型，进行VCU控制器软件的测试。本发明的有益效果为：完成整车控制器VCU软件编程后，不需要等到软硬件集成之后才进行测试，大大缩短了整车控制器的研发时间，简化了整车控制器VCU的检测设备，完全采用软件进行模拟检测，降低了整车控制器VCU的软件检测费用。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车领域，尤其涉及一种纯电动汽车整车控制器软件在回路测试的方法。
背景技术
电动汽车被广泛认为是解决汽车尾气污染和石油能源短缺等问题的主要途径之一，随着电动汽车的快速发展，对其核心零部件的产品性能、可靠性要求也越来越重要。
电动汽车整车的动力系统主要由动力电池、动力电池管理器（简称BMS：Battery Management System）、驱动电机、启动电机控制器（简称MCU：Motor Control Unit）、整车控制器（简称VCU：Vehicle Control Unit）组成。其中，VCU负责整车状态的监测、驱动扭矩的控制、整车的能量管理、对高压的上/下电管理、对系统故障的综合处理和报告。是动力系统核心的部分。因此加强VCU开发过程中对应用软件的测试是非常有必要的。
目前，汽车整车控制器的算法大多都是C语言程序，测试手段主要以代码走查，代码测试为主，软件的功能往往要等到系统软硬件集成了之后才能进行功能测试，如果发现算法有问题还需要重新编写软件并进行测试，所以整个软件开发周期非常的长。
发明内容
本发明的目的是提出一种纯电动汽车整车控制器软件在回路测试的方法，通过本方法可以在整车控制器VCU应用软件的开发阶段就进行功能测试，不需要等到软硬件集成之后才进行测试。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种纯电动汽车整车控制器软件在回路测试的方法，包括以下步骤：
1）在Matlab/Simulink中创建一个车辆动力学的模型；
2）配置被测模型，包括VCU控制器的Simulink模型，配置内容包括建立S函数调用VCU控制器代码的Simulink模型；配置VCU控制器的控制策略代码为VCU控制器模型自动生成的代码、技术人员手写的代码或采用以上两种方式集成的代码；
3）配置测试环境，即模拟的整车其他部件的Simulink模型，包括：被控制对象模型，包括电池和电池管理系统BMS模型、电机和电机控制器MCU模型、车辆动力学模型和驾驶员模型，可以模拟整车的运行工况和模拟必要的故障情况；传感器模型，模拟传感器特性和模拟故障情况；以及执行器模型，建立VCU控制器直接控制的附件模型及模拟故障情况；
4）选择测试用例，即模拟在真车上要进行的测试内容，包括在驾驶员模型中输入驾驶员行为以及在电池和电池管理系统BMS模型、电机和电机控制器MCU模型中输入系统故障情况，并输入对VCU控制器的期望输出；
5）开始测试，即在上述配置好的模型和测试环境中，依据需要进行的测试用例进行VCU控制器在测试回路中的仿真，并得到VCU控制器的实际输出；
6）读测试报告，对比VCU控制器的期望输出值和实际输出值，判断VCU控制器的期望输出值与实际输出值是否相同；
7）在VCU控制器的实际输出值与期望输出值相同时，调入新的测试用例，并依据步骤5）和步骤6）对VCU控制器的控制策略进行重复检测，直至所有测试结果与输出期望值完全相同时，结束检测。
当在步骤6）中的VCU控制器的实际输出值与期望输出值不同时，进行以下步骤：
a）若VCU控制器的实际输出值与对比的期望输出值存在差异时，修改VCU控制器的控制策略，技术人员根据对比结果对VCU控制器技术参数进行修改；
b）回归测试，即将修改完成的VCU控制器重新返回步骤5）进行检测。
本发明的有益效果为：可以在整车控制器VCU软件编程完成后就可进行测试，不需要等到软硬件集成之后才进行测试，大大缩短了整车控制器的研发时间，简化了整车控制器VCU的检测设备，完全采用软件进行模拟检测，降低了整车控制器VCU的软件检测费用。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例所述的一种纯电动汽车整车控制器软件在回路测试的方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例所述的一种纯电动汽车整车控制器软件在回路测试的方法，包括以下步骤：
1）在Matlab/Simulink中创建一个车辆动力学的模型；
2）配置被测模型，包括VCU控制器的Simulink模型，配置内容包括建立S函数调用VCU控制器代码的Simulink模型；配置VCU控制器的控制策略代码为VCU控制器模型自动生成的代码、技术人员手写的代码或采用以上两种方式集成的代码；
3）配置测试环境，即模拟的整车其他部件的Simulink模型，包括：被控制对象模型，包括电池和电池管理系统BMS模型、电机和电机控制器MCU模型、车辆动力学模型和驾驶员模型，可以模拟整车的运行工况和模拟必要的故障情况；传感器模型，模拟传感器特性和模拟故障情况；以及执行器模型，建立VCU控制器直接控制的附件模型及模拟故障情况；
4）选择测试用例，即模拟在真车上要进行的测试内容，包括在驾驶员模型中输入驾驶员行为以及在电池和电池管理系统BMS模型、电机和电机控制器MCU模型中输入系统故障情况，并输入对VCU控制器的期望输出；
5）开始测试，即在上述配置好的模型和测试环境中，依据需要进行的测试用例进行VCU控制器在测试回路中的仿真，并得到VCU控制器的实际输出；
6）读测试报告，对比VCU控制器的期望输出值和实际输出值，判断VCU控制器的期望输出值与实际输出值是否相同；
7）在VCU控制器的实际输出值与期望输出值相同时，调入新的测试用例，并依据步骤5）和步骤6）对VCU控制器的控制策略进行重复检测，直至所有测试结果与输出期望值完全相同时，结束检测。
当在步骤6）中的VCU控制器的实际输出值与期望输出值不同时，进行以下步骤：a）若VCU控制器的实际输出值与对比的期望输出值存在差异时，修改VCU控制器的控制策略，技术人员根据步骤6）中的对比结果对VCU控制器的技术参数进行修改；b）回归测试，即将修改完成的VCU控制器重新返回步骤5）进行检测。
具体使用时，通过本方法可以在整车控制器VCU应用软件的开发阶段就进行功能测试，不需要等到软硬件集成之后才进行测试。在Matlab/Simulink中建立一个车辆动力学的模型，来模拟VCU控制器应用软件的被控对象，用Simulink的S-function模块来集成VCU控制器的软件代码，形成可在Simulink环境下仿真的模型。将该S-function的Simulink模块，即内部包含了VCU控制器算法软件代码的Simulink模块和车辆动力学模型相连接，形成一个可在Simulink环境下仿真的模型，在测试时配置好测试模型，并输入对被测的VCU控制器的期望值，根据不同的测试可选择不同的测试用例，调入好测试用例后，对被检测的VCU控制器进行检测，检测完后，对比实际输出值与期望值，若有偏差，则调整VCU控制器的控制策略，并再次进行检测，直至实际输出值与期望值相同，为了保证VCU控制器的控制策略的准确性，可重复对其进行测试，提高VCU控制器的安全性。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种纯电动汽车整车控制器软件在回路测试的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）在Matlab/Simulink中创建一个车辆动力学的模型；
2）配置被测模型，包括VCU控制器的Simulink模型，配置内容包括建立S函数调用VCU控制器代码的Simulink模型；
3）配置测试环境，即模拟的整车其他部件的Simulink模型，包括：被控制对象模型，包括电池和电池管理系统BMS模型、电机和电机控制器MCU模型、车辆动力学模型和驾驶员模型，可以模拟整车的运行工况和模拟必要的故障情况；传感器模型，模拟传感器特性和模拟故障情况；以及执行器模型，建立VCU控制器直接控制的附件模型及模拟故障情况；
4）选择测试用例，即模拟在真车上要进行的测试内容，包括：在驾驶员模型中输入驾驶员行为以及在电池和电池管理系统BMS模型、电机和电机控制器MCU模型中输入系统故障情况，并输入对VCU控制器的期望输出；
5）开始测试，即在上述配置好的模型和测试环境中，依据需要进行的测试用例进行VCU控制器在测试回路中的仿真，并得到VCU控制器的实际输出；
6）读测试报告，对比VCU控制器的期望输出值和实际输出值，判断VCU控制器的期望输出值与实际输出值是否相同；以及
7）在VCU控制器的实际输出值与期望输出值相同时，调入新的测试用例，并依据步骤5）和步骤6）对VCU控制器的控制策略再次进行检测，直至所有测试结果与输出期望值完全相同时，结束检测。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车整车控制器软件在回路测试的方法，其特征在于：在步骤2）中，配置VCU控制器的控制策略代码为VCU控制器模型自动生成的代码、技术人员手写的代码或采用以上两种方式集成的代码。
3.根据权利要求1所述的纯电动汽车整车控制器软件在回路测试的方法，其特征在于：在步骤6）中， VCU控制器的实际输出值与对比的期望输出值存在差异时，进行以下步骤：
a）修改VCU控制器的控制策略，技术人员根据步骤6）中的对比结果对VCU控制器的技术参数进行修改；以及
b）回归测试，即将修改完成的VCU控制器重新返回步骤5）进行检测。
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