CN104850112A - 电动汽车整车控制器测试方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的电动汽车整车控制器测试方法和系统，配置模型运行所需的环境，添加模型的I/O接口；添加测试所需的整车控制器模型及运行对应的文件；添加并配置测试所需的硬件板卡，并根据测试信号的需求通过电阻上拉或下拉模拟负载输出信号；依据测试需求进行CAN通道的配置；连接各软硬件模块的I/O端口；编译下载，形成测试所需的文件并进行测试。测试中可以根据测试信号的需求使用电阻上拉或下拉来模拟负载输出信号，这便无需购买负载测试板卡，降低了测试成本且电阻值可调的范围较大，使得可模拟的负载输出信号覆盖率高。由于测试内容可编写则可得到车辆在特定工况下的数据信息；同时，测试中不存在高压电，则很大程度上避免了安全隐患。

Description

电动汽车整车控制器测试方法和系统

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，具体地说涉及一种电动汽车整车控制器测试方法和系统。

背景技术

电动汽车是指以车载电源作为动力，用电机驱动车辆行驶，符合道路交通各项安全法规要求的汽车。由于电动汽车对环境影响相对传统汽车较小，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。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、驱动电机、启动电机控制器、整车控制器组成。整车控制器是电动汽车控制系统的核心，负责对车辆整体运行状况的控制、协调和监控。其主要功能包括：车辆运行控制、能量管理、车辆运行状态显示、整车网络管理、故障诊断和处理等。随着电动汽车的快速发展，对其整车控制器的性能以及可靠性的要求也越来越高。

目前对电动汽车的整车控制器的实验室测试系统分为开环测试系统、台架测试系统和LABCAR系统，其中，开环测试系统通过总线测试电动汽车的各控制器间有无通讯问题，由于测试系统开环，所以这种方法无法得到车辆在特定工况下的数据信息；台架测试系统，采用测功机，转台等设备模拟整车的运行工况，接入真实的传感器采集信号给整车控制器，这种方法成本较高，且存在高压电，存在安全隐患；LABCAR系统是汽车电子控制单元硬件在环实时仿真测试系统，能模拟真实汽车接受控制器发生的控制信号，并对接受的控制信号做出相应的反应，同时，向控制器反馈当前的运行状况信号的过程。在使用LABCAR系统进行仿真测试时，需要购买硬件板卡，这便加大了测试所需的成本。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中对整车控制器的测试存在无法得到车辆在特定工况下的数据信息以及成本高和存在安全隐患，从而提出一种电动汽车整车控制器测试方法和系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种电动汽车整车控制器测试方法，包括：

配置模型运行所需的环境，添加模型的I/O接口；

添加测试所需的整车控制器模型及所述整车控制器模型运行对应的文件；

添加并配置测试所需的硬件板卡，并根据测试信号的需求通过电阻上拉或下拉模拟负载输出信号；

依据测试需求进行CAN通道的配置；

连接各软硬件模块的I/O端口；

编译下载，形成测试所需的文件并进行测试。

所述的测试方法，所述依据测试需求进行CAN通道的配置的步骤，还包括导入测试所需的CAN通道的基本参数以及数据库文件。

所述的测试方法，还包括对接口功能进行测试的步骤。

所述的测试方法，所述对接口功能进行测试的步骤包括对I/O接口功能测试，包括以下步骤：

输入模拟信号、数字信号给控制器硬件接口，观察控制器软件层是否按设计要求正确接收到了该信号；和/或

在控制器软件层修改相应变量，测量控制器硬件接口是否按设计要求正确发送了模拟信号或数字信号。

所述的测试方法，所述对接口功能进行测试的步骤包括对CAN接口功能测试，包含以下步骤：

通过标定协议设置控制器软件中的预置开关，来取消控制器软件对相应CAN总线输出信号的逻辑算法，修改软件层限值之前的变量，观察控制器输出到CAN总线上的信号数值是否与设计要求一致；和/或

修改发送至CAN总线上控制器输入信号的数值，观察控制器软件层通过限值之后参与逻辑运算的信号数值是否与设计要求一致。

一种电动汽车整车控制器测试系统，包括：

模型配置模块，用于配置模型运行所需的环境，添加模型的I/O接口；

整车控制器模型模块，用于添加测试所需的整车控制器模型及所述整车控制器模型运行对应的文件；

硬件板卡模块，用于添加并配置测试所需的硬件板卡，并根据测试信号的需求通过电阻上拉或下拉模拟负载输出信号；

CAN通道配置模块，用于依据测试需求进行CAN通道的配置；

模块连接模块，用于连接各软硬件模块的I/O端口；

测试文件生成模块，用于编译下载，形成测试所需的文件并进行测试。

所述的测试系统，所述CAN通道配置模块还包括参数导入子模块，用于导入测试所需的CAN通道的基本参数以及数据库文件。

所述的测试系统，还包括接口功能测试模块，用于对接口功能进行测试。

所述的测试系统，所述接口功能测试模块进一步包括：

输入模拟信号、数字信号子模块，用于输入模拟信号、数字信号给控制器硬件接口，观察控制器软件层是否按设计要求正确接收到了该信号；和/或

修改变量子模块，用于在控制器软件层修改相应变量，测量控制器硬件接口是否按设计要求正确发送了模拟信号或数字信号。

所述的测试系统，所述接口功能测试模块进一步包括：

设置预设开关子模块，用于通过标定协议设置控制器软件中的预置开关，来取消控制器软件对相应CAN总线输出信号的逻辑算法，修改软件层限值之前的变量，观察控制器输出到CAN总线上的信号数值是否与设计要求一致；和/或

修改数值子模块，用于修改发送至CAN总线上控制器输入信号的数值，观察控制器软件层通过限值之后参与逻辑运算的信号数值是否与设计要求一致。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明提供的电动汽车整车控制器测试方法和系统，配置模型运行所需的环境，添加模型的I/O接口；添加测试所需的整车控制器模型及所述整车控制器模型运行对应的文件；添加并配置测试所需的硬件板卡，并根据测试信号的需求通过电阻上拉或下拉模拟负载输出信号；依据测试需求进行CAN通道的配置；连接各软硬件模块的I/O端口；编译下载，形成测试所需的文件并进行测试。为了模拟负载输出信号，可以根据测试信号的需求使用电阻上拉或下拉来模拟负载输出信号，从而进行测试，这便无需购买负载测试板卡，由于负载测试板卡单独购买成本较高，则降低了测试成本且电阻值可调的范围较大，使得可模拟的负载输出信号覆盖率高。由于测试内容可编写则可得到车辆在特定工况下的数据信息；同时，测试中不存在高压电，则很大程度上避免了安全隐患。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是根据本发明实施例的电动汽车整车控制器测试方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的电动汽车整车控制器测试方法中测试模型环境的示意图；

图3是根据本发明实施例的电动汽车整车控制器测试方法中接口功能测试的示意图；

图4是根据本发明实施例的电动汽车整车控制器测试系统的结构框图。

具体实施方式

实施例1

本发明提供的电动汽车整车控制器测试方法，可应用于测试上位机界面、LABCAR系统和整车控制器组成的系统中，其中，测试上位机界面将所需测试的预设内容发送至LABCAR系统；LABCAR系统接收所述测试上位机界面发送的所需测试的预设内容，并生成整车控制器运行所需的对应的电气信号；整车控制器接收所述LABCAR系统发送的电气信号，并根据所述电气信号生成对应的控制信号；LABCAR系统采集整车控制器生成的控制信号，并根据所述控制信号进行闭环控制，同时，实时将仿真运行结果反馈至所述测试上位机界面。

测试上位机界面将所需测试的预设内容发送至LABCAR系统之前，还包括根据所需测试的预设内容配置LABCAR系统的步骤，如图1所示，包括：

S1、配置模型运行所需的环境，添加模型的I/O接口。该步骤的作用是对模型运行环境的配置。

S2、添加测试所需的整车控制器模型及所述整车控制器模型运行对应的文件。由于是对整车控制器进行的测试，因此需要加入整车控制器模型。当信号类型不一致时，还需要进行将电信号转化成物理信号的处理。

S3、添加并配置测试所需的硬件板卡，并根据测试信号的需求通过电阻上拉或下拉模拟负载输出信号。添加的硬件板卡包括电源控制板卡、承载板卡、数字信号输入输出板卡等需要测试的板卡。可以根据测试信号的需求使用电阻上拉或下拉来模拟负载输出信号，从而进行测试，这便无需购买负载测试板卡，由于负载测试板卡单独购买成本较高，则降低了测试成本且电阻值可调的范围较大，使得可模拟的负载输出信号覆盖率高。如：需要低电压作为测试信号时，则可通过下拉电阻作为负载的输出，从而获得低电压测试信号。

S4、依据测试需求进行CAN通道的配置。首先，导入测试所需的CAN通道的基本参数以及数据库文件，并进行相应的配置。

S5、连接各软硬件模块的I/O端口。并将所述各软硬件模块的连接信号单位转换为一致的单位。通过将电信号转化成物理信号、添加上述硬件板卡并导入测试所需的CAN通道的基本参数以及数据库文件都为了便于后续测试过程的进行。

S6、编译下载，形成测试所需的文件并进行测试。

本实施例提供的电动汽车整车控制器测试方法，为了模拟负载输出信号，可以根据测试信号的需求使用电阻上拉或下拉来模拟负载输出信号，从而进行测试，这便无需购买负载测试板卡，由于负载测试板卡单独购买成本较高，则降低了测试成本且电阻值可调的范围较大，使得可模拟的负载输出信号覆盖率高。由于测试内容可编写则可得到车辆在特定工况下的数据信息；同时，测试中不存在高压电，则很大程度上避免了安全隐患。

在上述方案的基础上，还包括对接口功能进行测试的步骤。接口功能是否完善，关乎测试能否准确顺利进行，对接口功能进行测试，保证了后续测试过程的顺利进行。

实施例2

本实例给出了在LABCAR系统中使用所述电动汽车整车控制器方法时，LABCAR操作具体包括的步骤：

S1、配置模型运行所需的环境，添加模型的I/O接口；所述环境一般为Solver、Fixed、Tasking mode；

S2、点击Add module添加整车控制器模型，此前需把.mdl文件,底层文件放在同一个文件夹中，导入整车控制器模型时会同时导入，RTPC栏下出现Signar conversion modules,可将电信号转成物理信号；

S3、添加并配置测试所需的硬件板卡具体操作为：添加板卡配置文件HWC并配置，双击Hardware,点RTPC右键Add Item添加Domain。如：添加电源控制板卡ES1391-PWR，作用控制电源和1392高电流开关板卡，点右键添加1391PWCtr l,SWCtr l；再根据项目及板卡说明文档添加所需板卡，例如：ES1321 PWM板卡，ES1651承载板卡，ES1395上拉/下拉负载板卡，ES1385电阻器级联板卡，ES4434可配置负载板卡等；其中，ES1321为数字信号输入输出板卡，其信号连接关系如下：

ES1321板卡如配置3块，则支持72路数字/PWM信号输入和48路数字/PWM信号输出。数字信号分配如例表1所示，每块ES1321板卡为输入和输出分别提供两路参考和地，根据内部线束定义，Ref1和GND已连接到HIL系统电源节点BN4和系统地GND0；由于Ref1已定义为12V或24V，则Ref2一般可定义ECU(汽车电子控制单元)的5V参考电压，以防有5V数字信号的需求；通常ECU的控制信号均有一定的负载电流需求，因此ES1321的输入信号需要上拉或下拉来模拟单端负载；配置信号的输入、输出都是针对HIL系统而言，例如信号针对VMS(车辆控制系统)是输入信号，针对HIL系统是输出信号。

例表1

由于每种测试板卡进行测试信号配置后，对应着不同的测试输入信号，通过不同阻值的电阻上拉或下拉，则可模拟负载输出信号，即提供所需要的测试输入信号，便于测试。这便无需购买负载测试板卡，由于负载测试板卡单独购买成本较高，则降低了测试成本且电阻值可调的范围较大，使得可模拟的负载输出信号覆盖率高。

S4、依据测试需求进行CAN通道的配置具体操作为：CAN Editor进行CAN编辑，添加CAN的dbc文件及数据库文件等；根据CAN通讯的实际需求，需要对目标通道进行基本配置，比如高速或低速，波特率等信息、发送/接收；

S5、连接各软硬件模块的I/O端口的具体操作为：在ConnectionManager中逐一连接各软硬件模块的I/O，若连接信号单位不一致,则需进行信号转换,选择OLC Conversion,点连接，左侧RTPC栏下自动添加Signarconversion modules，通过模型转换信号，使整个系统在接口上实现闭环，参见图2所示。

S6、编译下载，形成测试所需的文件并进行测试的具体操作为：点击Build LABCAR Project进行编译；打开EE实验界面，在左边的树状结构中找到需要编辑的数值转换模块；选中该模块点右键，选择GUI数值编辑界面；在转换表格编辑完成后，需要点击Apply按钮，应用到当前运行环境；转换表格Apply之后，关闭GUI界面，同时EE界面左边的树状结构中，该转换模块应保存，否则下次打开EE该数据将不复存在；在保存对话框中，需选择或定义保存路径，并勾选Add to Experiment和Activate File两个选项；上述所有操作完成后，可在EE的Application Log中看到软件已生成新的可测试文件(例如.mpa)。

在上述基础上，还包括对接口功能进行测试的步骤，如图3所示，具体有：

在进行“VMS(车辆控制系统)接收CAN信号”接口功能测试时，变更CAN总线上信号的数值，观察ipd_XXX以及hld_XXX的映射情况是否符合CAN协议以及应层信号设计要求；在进行“VMS发送CAN信号”接口功能测试时，将dbgsw_opd_xxx至1，变更dbgva l_opd_xxx数值，观察CAN总线上的信号数值是否符合CAN协议以及应层信号设计要求；

在进行“I/O接口信号”接口功能测试时，变更控制器硬线接口的电压信号，观察ipd_XXX以及hld_XXX的映射情况是否符合应层信号设计要求；将dbgsw_opd_xxx至1，变更dbgva l_opd_xxx数值，观察控制器硬线接口电压是否符合设计要求。

综上所述，I/O接口功能测试包含以下两种测试方法：第一，输入模拟信号、数字信号给控制器硬件接口，观察控制器软件层是否按设计要求正确接收到了该信号；第二，在控制器软件层修改相应变量，测量控制器硬件接口是否按设计要求正确发送了模拟信号或数字信号。上述两种测试方法可以根据测试需要选择一种进行测试，或者使用两种方法进行测试。

CAN接口功能测试包含以下两种测试方法：第一，通过标定协议设置控制器软件中的预置开关，来取消控制器软件对相应CAN总线输出信号的逻辑算法，修改软件层限值之前的变量，观察控制器输出到CAN总线上的信号数值是否与设计要求一致；第二，修改发送至CAN总线上控制器输入信号的数值，观察控制器软件层通过限值之后参与逻辑运算的信号数值是否与设计要求一致。上述两种测试方法可以根据测试需要选择一种进行测试，或者使用两种方法进行测试。

实施例3

本实施例提供的电动汽车整车控制器测试系统，可应用于测试上位机界面、LABCAR系统和整车控制器组成的系统中，其中，测试上位机界面将所需测试的预设内容发送至LABCAR系统；LABCAR系统接收所述测试上位机界面发送的所需测试的预设内容，并生成整车控制器运行所需的对应的电气信号；整车控制器接收所述LABCAR系统发送的电气信号，并根据所述电气信号生成对应的控制信号；LABCAR系统采集整车控制器生成的控制信号，并根据所述控制信号进行闭环控制，同时，实时将仿真运行结果反馈至所述测试上位机界面。

测试上位机界面将所需测试的预设内容发送至LABCAR系统之前，还需要根据所需测试的预设内容配置LABCAR系统，如图4所示，包括：

模型配置模块，用于配置模型运行所需的环境，添加模型的I/O接口。该模块的作用是对模型运行环境的配置。

整车控制器模型模块，用于添加测试所需的整车控制器模型及所述整车控制器模型运行对应的文件。由于是对整车控制器进行的测试，因此需要加入整车控制器模型。当信号类型不一致时，还需要信号转换子模块，用于将电信号转化成物理信号。

硬件板卡模块，用于添加并配置测试所需的硬件板卡，并根据测试信号的需求通过电阻上拉或下拉模拟负载输出信号。可根据测试的需求添加电源控制板卡、承载板卡、数字信号输入输出板卡等需要测试的板卡。同时，可以根据测试信号的需求使用电阻上拉或下拉来模拟负载输出信号，从而进行测试，这便无需购买负载测试板卡，由于负载测试板卡单独购买成本较高，则降低了测试成本且电阻值可调的范围较大，使得可模拟的负载输出信号覆盖率高。如：需要低电压作为测试信号时，则可通过下拉电阻作为负载的输出，从而获得低电压测试信号。

CAN通道配置模块，用于依据测试需求进行CAN通道的配置。测试开始前通过参数导入子模块导入测试所需的CAN通道的基本参数以及数据库文件，并进行相应的配置。

模块连接模块，用于连接各软硬件模块的I/O端口。其中可包括连接信号转换子模块，用于将所述各软硬件模块的连接信号单位转换为一致的单位。通过将电信号转化成物理信号、添加上述硬件板卡并导入测试所需的CAN通道的基本参数以及数据库文件都为了便于后续测试过程的进行。

测试文件生成模块，用于编译下载，形成测试所需的文件并进行测试。

本实施例提供的电动汽车整车控制器测试系统，为了模拟负载输出信号，可以根据测试信号的需求使用电阻上拉或下拉来模拟负载输出信号，从而进行测试，这便无需购买负载测试板卡，由于负载测试板卡单独购买成本较高，则降低了测试成本且电阻值可调的范围较大，使得可模拟的负载输出信号覆盖率高。由于测试内容可编写则可得到车辆在特定工况下的数据信息；同时，测试中不存在高压电，则很大程度上避免了安全隐患。

在上述方案的基础上，还包括接口功能测试模块，用于对接口功能进行测试。接口功能是否完善，关乎测试能否准确顺利进行，对接口功能进行测试，保证了后续测试过程的顺利进行。

在上述方案的基础上，所述接口功能测试模块对I/O接口功能测试时，进一步包括：输入模拟信号、数字信号子模块，用于输入模拟信号、数字信号给控制器硬件接口，观察控制器软件层是否按设计要求正确接收到了该信号；和/或修改变量子模块，用于在控制器软件层修改相应变量，测量控制器硬件接口是否按设计要求正确发送了模拟信号或数字信号。

所述接口功能测试模块对CAN接口功能测试时，进一步包括：设置预设开关子模块，用于通过标定协议设置控制器软件中的预置开关，来取消控制器软件对相应CAN总线输出信号的逻辑算法，修改软件层限值之前的变量，观察控制器输出到CAN总线上的信号数值是否与设计要求一致；和/或修改数值子模块，用于修改发送至CAN总线上控制器输入信号的数值，观察控制器软件层通过限值之后参与逻辑运算的信号数值是否与设计要求一致。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电动汽车整车控制器测试方法，其特征在于，包括：

配置模型运行所需的环境，添加模型的I/O接口；

添加测试所需的整车控制器模型及所述整车控制器模型运行对应的文件；

添加并配置测试所需的硬件板卡，并根据测试信号的需求通过电阻上拉或下拉模拟负载输出信号；

依据测试需求进行CAN通道的配置；

连接各软硬件模块的I/O端口；

编译下载，形成测试所需的文件并进行测试。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述依据测试需求进行CAN通道的配置的步骤，还包括导入测试所需的CAN通道的基本参数以及数据库文件。

3.根据权利要求1或2所述的测试方法，其特征在于，还包括对接口功能进行测试的步骤。

4.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于，所述对接口功能进行测试的步骤包括对I/O接口功能测试，包括以下步骤：

输入模拟信号、数字信号给控制器硬件接口，观察控制器软件层是否按设计要求正确接收到了该信号；和/或

在控制器软件层修改相应变量，测量控制器硬件接口是否按设计要求正确发送了模拟信号或数字信号。

5.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于，所述对接口功能进行测试的步骤包括对CAN接口功能测试，包含以下步骤：

通过标定协议设置控制器软件中的预置开关，来取消控制器软件对相应CAN总线输出信号的逻辑算法，修改软件层限值之前的变量，观察控制器输出到CAN总线上的信号数值是否与设计要求一致；和/或

修改发送至CAN总线上控制器输入信号的数值，观察控制器软件层通过限值之后参与逻辑运算的信号数值是否与设计要求一致。

6.一种电动汽车整车控制器测试系统，其特征在于，包括：

模型配置模块，用于配置模型运行所需的环境，添加模型的I/O接口；

整车控制器模型模块，用于添加测试所需的整车控制器模型及所述整车控制器模型运行对应的文件；

硬件板卡模块，用于添加并配置测试所需的硬件板卡，并根据测试信号的需求通过电阻上拉或下拉模拟负载输出信号；

CAN通道配置模块，用于依据测试需求进行CAN通道的配置；

模块连接模块，用于连接各软硬件模块的I/O端口；

测试文件生成模块，用于编译下载，形成测试所需的文件并进行测试。

7.根据权利要求6所述的测试系统，其特征在于，所述CAN通道配置模块还包括参数导入子模块，用于导入测试所需的CAN通道的基本参数以及数据库文件。

8.根据权利要求6或7所述的测试系统，其特征在于，还包括接口功能测试模块，用于对接口功能进行测试。

9.根据权利要求8所述的测试系统，其特征在于，所述接口功能测试模块进一步包括：

输入模拟信号、数字信号子模块，用于输入模拟信号、数字信号给控制器硬件接口，观察控制器软件层是否按设计要求正确接收到了该信号；和/或

修改变量子模块，用于在控制器软件层修改相应变量，测量控制器硬件接口是否按设计要求正确发送了模拟信号或数字信号。

10.根据权利要求8所述的测试系统，其特征在于，所述接口功能测试模块进一步包括：

设置预设开关子模块，用于通过标定协议设置控制器软件中的预置开关，来取消控制器软件对相应CAN总线输出信号的逻辑算法，修改软件层限值之前的变量，观察控制器输出到CAN总线上的信号数值是否与设计要求一致；和/或

修改数值子模块，用于修改发送至CAN总线上控制器输入信号的数值，观察控制器软件层通过限值之后参与逻辑运算的信号数值是否与设计要求一致。