CN104865946B - 电动汽车硬件在环测试方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的电动汽车硬件在环测试方法和系统，添加测试所需的硬件板卡，并对添加的硬件板卡进行通道配置，同时，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；配置模型运行所需的环境，添加模型的I/O接口；设置仿真时间，并进行编译形成测试所需的目标文件；搭建测试实验界面，将所述目标文件导入所述实验界面中；调试标定软件，添加运行文件并进行测试。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；测试中不存在高压电，则很大程度上避免了安全隐患。
Description
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硬件在环测试方法和系统。
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Simulator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；Simulator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Simulator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硬件在环测试方法和系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种电动汽车硬件在环测试方法，包括：
添加测试所需的硬件板卡，并对添加的硬件板卡进行通道配置，同时，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；
配置模型运行所需的环境，添加模型的I/O接口；
设置仿真时间，并进行编译形成测试所需的目标文件；
搭建测试实验界面，将所述目标文件导入所述实验界面中；
调试标定软件，添加运行文件并进行测试。
所述的测试方法，所述设置仿真时间，并进行编译形成测试所需的目标文件的步骤中，设置所述仿真时间为无限长或可调节的。
所述的测试方法，所述搭建测试实验界面，将所述目标文件导入所述实验界面中具体包括：搭建数字输入界面和显示界面。
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，对接口功能进行测试的步骤具体为测试底层、接口层、应用层接口及策略逻辑功能的映射关系。
一种电动汽车硬件在环测试系统，包括：
硬件板卡配置模块，用于添加测试所需的硬件板卡，并对添加的硬件板卡进行通道配置，同时，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；
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；
测试文件生成模块，用于设置仿真时间，并进行编译形成测试所需的目标文件；
实验界面搭建模块，用于搭建测试实验界面，将所述目标文件导入所述实验界面中；
标定软件调试模块，用于调试标定软件，添加运行文件进行测试。
所述的测试系统，所述测试文件生成模块中包括仿真时间设置子模块，设置所述仿真时间为无限长或可调节的。
所述的测试系统，所述实验界面搭建模块具体包括：搭建数字输入界面子模块，用于搭建数字输入界面；搭建显示界面子模块，用于搭建显示界面。
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还包括映射关系测试子模块，用于测试底层、接口层、应用层接口及策略逻辑功能的映射关系。
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硬件在环测试方法和系统，添加测试所需的硬件板卡，并对添加的硬件板卡进行通道配置，同时，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；配置模型运行所需的环境，添加模型的I/O接口；设置仿真时间，并进行编译形成测试所需的目标文件；搭建测试实验界面，将所述目标文件导入所述实验界面中；调试标定软件，添加运行文件并进行测试。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硬件在环测试方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的电动汽车硬件在环测试方法中ECU Connectors(汽车电子控制单元连接器)的示意图；
图3是根据本发明实施例的电动汽车硬件在环测试方法中数字输入板卡配置的示意图；
图4是根据本发明实施例的电动汽车硬件在环测试方法中数字输出板卡配置的示意图；
图5是根据本发明实施例的电动汽车硬件在环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硬件在环测试方法，应用于测试上位机界面、Simulator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Simulator系统；Simulator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Simulator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；Simulator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Simulator系统之前，还包括根据所需测试的预设内容配置Simulator系统的步骤，如图1所示，包括：
S1、添加测试所需的硬件板卡，并对添加的硬件板卡进行通道配置，同时，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。通过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。
S2、配置模型运行所需的环境，添加模型的I/O接口。
S3、设置仿真时间，并进行编译形成测试所需的目标文件。所述仿真时间可以根据测试需求设置进行可调节设置，如根据需要设置为一定的时间段，可以根据需要进行调节，此外还可以设置成无限长。
S4、搭建测试实验界面，将所述目标文件导入所述实验界面中。搭建测试实验界面可以搭建数字输入界面和显示界面。
S5、调试标定软件，添加运行文件即S19、A21文件进行测试。
本实施例提供的电动汽车硬件在环测试方法，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，进行接口功能测试，保证了后续测试过程的进行。对接口功能进行测试的步骤具体测试底层、接口层、应用层接口及策略逻辑功能的映射关系，这便方便进行回归测试，可有效的仿真出整车控制器的各类故障，以测试故障发生的情况下整车控制器的协调处理方式，利用结合标定测量工具，读写各控制器的内部数据，使测试变得更加全面，以便快速的进行问题定位，也对测试人员安全进行保障。
实施例2
本实施例给出了在Simulator系统中使用所述电动汽车硬件在环测试方法时，Simulator系统操作具体包括的步骤：
S1、添加测试所需的硬件板卡，并对添加的硬件板卡进行通道配置，同时，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。其中，硬件板卡通道配置具体为：RTI接口模块所在位置为Simulink Library Browser的Dspace1006/DS2202下，模拟通道、数字通道的模块在MultiI/O下；
Simulator设备的MID_size只有一个可编程电源，ECU Connectors(汽车电子控制单元连接器)有六个，分两层，所有的模拟通道、数字通道以及其他通道均在其中。在此先对ECU Connectors的定义作说明，如图2所示，每层的ECU Connectors正对MID_size从左往右的编号为1、2、3；每个ECU Connectors的引脚号说明均如图2所示；通道类型使用DIG表示数字通道、ADC表示模拟输入通道、DAC表示模拟输出通道、GND表示地；
Simulator包含有5个负载卡，其负载仿真功能包括：可连接10个单端或5个双端负载(或混合使用)；每个负载(替代负载)最大连续功率为2W；每个引脚(真实负载)最大负载电流为8A；
数字输入配置如图3所示，数字输入通道可输入42V电压，但其触发门限电压为1V到23V，在Simulink中设置。门限电压设置数值与实际数值上会有±0.1V的偏差。门限电压特性为：上升门限电压＝设置数值+0.1V，下降门限电压＝设置数值0.1V数字输出通道。数字输出配置如图4所示，数字输出通道输出电压为0.4-(VBAT(x)-1.2V)，输出电流为±50mA，VBAT(x)表示电源模块电压，其中x为1或2，在Simulink中设置。
因为负载测试板卡单独购买费用高，基于控制器引脚说明，测试人员可通过负载测试板卡性能参数自行配置，通过上拉或者下拉不同阻值的电阻实现其功能测试，可大幅节约测试成本，覆盖率高。控制器引脚为低有效需配置负载，高有效无需构成回路，配置如下例表1所示：
S2、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。通过该步骤配置运行环境。
S3、调试MATLAB软件，在模型编辑栏中，仿真时间改为“inf”，可将仿真时间设置为无限长，然后点击编译(Incremental build),生成.sdf文件。
S4、调试ControlDesk软件，点击Platform----Initialization
---Refresh Platform Connection进行连接硬件，找到ds1401，将.sdf文件拖入ds1401中；在ControlDesk中搭建测试实验界面，建立NumericInput及Display模块；该步骤是实现搭建测试实验界面，并将所述目标文件导入所述实验界面中。
S5、调试INCA软件，在Workspace中选择ES581—CCP及CAN-Monitoring，在ECU-Project中添加S19、A2l文件，然后运行测试。
本方案通过根据测试信号的需求通过电阻来上拉或下拉模拟负载输入信号，这便很好的模拟负载板卡的功能，节约了成本；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。
实施例3
本实施例提供的电动汽车硬件在环测试系统，可应用于测试上位机界面、Simulator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Simulator系统；Simulator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Simulator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；Simulator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Simulator系统之前，还需要根据所需测试的预设内容配置Simulator系统，如图5所示，包括：
硬件板卡配置模块，用于添加测试所需的硬件板卡，并对添加的硬件板卡进行通道配置，同时，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。
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；
测试文件生成模块，用于设置仿真时间，并进行编译形成测试所需的目标文件。所述测试文件生成模块可以包括仿真时间设置子模块，用于根据测试需求对仿真时间进行设置，如可以将仿真时间设置成无限长或者可调节的，根据需要来选择设置。
实验界面搭建模块，用于搭建测试实验界面，将所述目标文件导入所述实验界面中。所述实验界面搭建模块具体可以包括：搭建数字输入界面子模块，用于搭建数字输入界面；搭建显示界面子模块，用于搭建显示界面。
标定软件调试模块，用于调试标定软件，添加运行文件即：S19、A21文件进行测试。
本实施例提供的电动汽车硬件在环测试系统，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，所述测试系统，还包括接口功能测试模块，用于对接口功能进行测试。接口功能是否完善，关乎测试能否准确顺利进行，进行接口功能测试，保证了后续测试过程的进行。
所述接口功能测试模块还包括映射关系测试子模块，用于测试底层、接口层、应用层接口及策略逻辑功能的映射关系。这便方便进行回归测试，可有效的仿真出整车控制器的各类故障，以测试故障发生的情况下整车控制器的协调处理方式，利用结合标定测量工具，读写各控制器的内部数据，使测试变得更加全面，以便快速的进行问题定位，也对测试人员安全进行保障。
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 (6)
1.一种电动汽车硬件在环测试方法，其特征在于，包括：
添加测试所需的硬件板卡，并对添加的硬件板卡进行通道配置，同时，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，所述通道配置包括对控制器引脚的定义，其中低有效引脚被定义为需要配置负载，高有效引脚被定义为无需构成回路；
配置模型运行所需的环境，添加模型的I/O接口；
设置仿真时间，并进行编译形成测试所需的目标文件；
搭建测试实验界面，将所述目标文件导入所述实验界面中；
调试标定软件，添加运行文件并进行测试；
测试底层、接口层、应用层接口及策略逻辑功能的映射关系并读写所述控制器的内部数据。
2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述设置仿真时间，并进行编译形成测试所需的目标文件的步骤中，设置所述仿真时间为无限长或可调节的。
3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述搭建测试实验界面，将所述目标文件导入所述实验界面中具体包括：搭建数字输入界面和显示界面。
4.一种电动汽车硬件在环测试系统，其特征在于，包括：
硬件板卡配置模块，用于添加测试所需的硬件板卡，并对添加的硬件板卡进行通道配置，同时，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，所述通道配置包括对控制器引脚的定义，其中低有效引脚被定义为需要配置负载，高有效引脚被定义为无需构成回路；
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；
测试文件生成模块，用于设置仿真时间，并进行编译形成测试所需的目标文件；
实验界面搭建模块，用于搭建测试实验界面，将所述目标文件导入所述实验界面中；
标定软件调试模块，用于调试标定软件，添加运行文件进行测试；
接口功能测试模块，用于测试底层、接口层、应用层接口及策略逻辑功能的映射关系并读写所述控制器的内部数据。
5.根据权利要求4所述的测试系统，其特征在于，所述测试文件生成模块中包括仿真时间设置子模块，用于设置所述仿真时间为无限长或可调节的。
6.根据权利要求4所述的测试系统，其特征在于，所述实验界面搭建模块具体包括：搭建数字输入界面子模块，用于搭建数字输入界面；搭建显示界面子模块，用于搭建显示界面。
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