CN106155038A - 一种用于混合动力汽车的硬件在环检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于混合动力汽车的硬件在环检测系统，包括HIL设备、负载和可调节温度及湿度的环境箱，所述HIL设备依次包括功能设计和离线仿真、RCP快速控制原型开发、生成目标代码、HIL硬件在环仿真、功能设计和离线仿真和校验环节，所述负载为与程控电源连接的继电器，所述可调节温度及湿度的环境箱内设有温度传感器、湿度传感器及温度湿度HIL设备，所述温度传感器、湿度传感器与待测的混合动力汽车整车模型控制器相连，所述混合动力汽车整车模型控制器包括车辆模型和控制模型。本发明通过模拟真实的混合动力汽车使用环境，提高了测试的可靠性，为提高混合动力汽车的整车可靠性提供了重要的参考数据。
Description
技术领域
本发明涉及混合动力汽车测试技术领域，具体是一种用于混合动力汽车的硬件在环检测系统。
背景技术
随着汽车的快速发展，对整车动力总成的整体性能和可靠性的要求越来越高。为了保证开发设计后保证汽车动力总成的安全性，可靠性，耐用性，关键零部件及控制器的测试都需要先后经过模型在环测试MIL，软件在环测试SIL，硬件在环测试HIL，台架测试，实车测试这几个环节。为了在缩短产品设计周期和降低研发成本的同时保证产品质量，HIL测试是控制系统设计开发周期中不可分割的一部分。只有在HIL测试阶段运行良好的控制器才可以进行下一阶段的测试。整车控制器作为电动汽车的重要核心部件，不仅需要进行功能测试，更重要的还要进行寿命测试，保障整车控制器的质量稳定性和耐久性，
验证整车控制器的生命周期能否满足设计要求，从而保证汽车在较长时间内的稳定性。现有的测试装置真实程度不高，不具有说服力，且整个测试过程枯燥无味，使得测试结果的可靠性较低，影响实际评测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于混合动力汽车的硬件在环检测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于混合动力汽车的硬件在环检测系统，包括HIL设备、负载和可调节温度及湿度的环境箱，所述HIL设备依次包括功能设计和离线仿真、RCP快速控制原型开发、生成目标代码、HIL硬件在环仿真、功能设计和离线仿真和校验共六个环节，所述环境箱内设有数字端子、模拟端子、CAN总线端子和输出端子，所述数字端子、模拟端子、CAN 总线端子分别通过穿出环境箱的线束与HIL设备相连，所述输出端子通过穿出环境箱的线束与负载相连，所述负载为与程控电源连接的继电器，所述输出端子通过穿出环境箱的线束与继电器的控制端相连，所述继电器的输出端连接有LED及电阻，所述继电器和程控电源均安装于负载箱内，所述负载箱内安装有散热风扇，所述环境箱设有温度传感器、湿度传感器及温度湿度HIL设备，所述温度传感器、湿度传感器与待测的混合动力汽车整车模型控制器相连，所述温度湿度HIL设备与HIL设备相连，所述混合动力汽车整车模型控制器包括车辆模型和控制模型，混合动力汽车整车模型一路与目标机PXI和数据采集模块连接，另一路与待测VCU连接，待测VCU上设有加速踏板信号发生装置和制动踏板信号发生装置，待测VCU和数据采集模块之间通过I/O、A/D和CAN总线连接，目标机PXI通过以太网与上位机连接，所述车辆模型中蓄电池LED模型和电池控制器LED模型通过电池组与功率电路电连接，功率电路与驱动电机电连接，同时电池组与BMS（电池管理系统）之间、BMS与控制器ECU之间、控制器ECU与功率电路之间和控制器ECU与驱动电机之间均通过控制信号连接。
作为本发明进一步的方案：所述车辆模型包括发动机LED模型、离合器LED模型、变速箱LED模型、驱动电机LED模型、高压配电盒LED模型、锂离子电池LED模型、电加热LED模型、气泵变频器LED模型、车载电源LED模型、电动空调LED模型、车载冲电机LED模型、上装电机LED模型、气泵电机LED模型、交流充电口LED模型、直流充电口LED模型、远程监控LED模型、油泵LED模型、轮胎转向LED模型、蓄电池LED模型、油箱LED模型、多声道音响LED模型和触摸屏LED模型。
作为本发明进一步的方案：所述控制模型包括电机控制器LED模型、上装控制器LED模型、整车控制器LED模型、电池控制器LED模型、变速箱控制器LED模型、发动机控制器LED模型和多媒体控制器LED模型。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过模拟混合动力汽车整车控制器的特点，通过模拟真实的使用环境，扩展并加深了HIL测试中的人机交互界面，将枯燥无味的测试过程变得趣味化、开放化和人性化，实现了与HIL测试系统的无缝连接和实时同步运行，自动完成整个测试，提高了测试的可靠性，为提高混合动力汽车真是使用的可靠性提供了重要参考数据和有力保障。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中混合动力汽车整车模型检测示意图。
图3为本发明中供电组件检测示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种用于混合动力汽车的硬件在环检测系统，包括HIL设备、负载和可调节温度及湿度的环境箱，所述HIL设备依次包括功能设计和离线仿真、RCP快速控制原型开发、生成目标代码、HIL硬件在环仿真、功能设计和离线仿真和校验共六个环节，所述环境箱内设有数字端子、模拟端子、CAN总线端子和输出端子，所述数字端子、模拟端子、CAN总线端子分别通过穿出环境箱的线束与HIL设备相连，所述输出端子通过穿出环境箱的线束与负载相连，所述负载为与程控电源连接的继电器，所述输出端子通过穿出环境箱的线束与继电器的控制端相连，所述继电器的输出端连接有 LED及电阻，通过LED可以方便地观察继电器的状态，从而获知混合动力汽车整车模型控制器的输出状态，所述继电器和程控电源均安装于负载箱内，所述负载箱内安装有散热风扇，散热风扇可以在不间断循环测试中能有效的降低整个负载箱的温度，保证测试的顺利进行，所述环境箱设有温度传感器、湿度传感器及温度湿度HIL设备，所述温度传感器、湿度传感器与待测的混合动力汽车整车模型控制器相连，所述温度湿度HIL设备与HIL设备相连，测试中，混合动力汽车整车模型控制器通过温度传感器、湿度传感器获得环境箱的温度和湿度，并传送给HIL设备，HIL设备控制温度湿度HIL设备来调节环境箱的温度和湿度，在测试时，将混合动力汽车整车模型控制器放置于环境箱内，并通过CAN总线与CAN总线端子相连，而CAN总线端子通过线束与HIL设备的CAN通讯卡相连，从而实现混合动力汽车整车模型控制器与HIL设备的CAN总线通讯，HIL设备还通过相应的线束与数字端子、模拟端子相连，从而与混合动力汽车整车模型控制器的电源端、通用输入输出相连，为混合动力汽车整车模型控制器提供可调可控的持续电源，并采集及记录混合动力汽车整车模型控制器的输入输出信号，进行分析检测。
所述混合动力汽车整车模型控制器包括车辆模型和控制模型，所述车辆模型包括发动机LED模型、离合器LED模型、变速箱LED模型、驱动电机LED模型、高压配电盒LED模型、锂离子电池LED模型、电加热LED模型、气泵变频器LED模型、车载电源LED模型、电动空调LED模型、车载冲电机LED模型、上装电机LED模型、气泵电机LED模型、交流充电口LED模型、直流充电口LED模型、远程监控LED模型、油泵LED模型、轮胎转向LED模型、蓄电池LED模型、油箱LED模型、多声道音响LED模型和触摸屏LED模型，所述控制模型包括电机控制器LED模型、上装控制器LED模型、整车控制器LED模型、电池控制器LED模型、变速箱控制器LED模型、发动机控制器LED模型和多媒体控制器LED模型，混合动力汽车整车模型一路与目标机PXI和数据采集模块连接，另一路与待测VCU连接，待测VCU上设有加速踏板信号发生装置和制动踏板信号发生装置，待测VCU和数据采集模块之间通过I/O、A/D和CAN总线连接，进行数据多端口传输，目标机PXI通过以太网与上位机连接，进行数据的存储、发送和整合处理，通过加速踏板信号和制动踏板信号向待测VCU发送信号，并经过I/O、A/D和CAN总线传递信号给数据采集模块和目标机PXI进行整合，后通过以太网传递给上位机，进行测试结果的分析取证。
所述车辆模型中蓄电池LED模型和电池控制器LED模型通过电池组与功率电路电连接，功率电路与驱动电机电连接，同时电池组与BMS（电池管理系统）之间、BMS与控制器ECU之间、控制器ECU与功率电路之间和控制器ECU与驱动电机之间均通过控制信号连接，并采用Matlab/Simulink、Labview、NI VeriStand和NI PXI软件进行仿真检测。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (3)
1. 一种用于混合动力汽车的硬件在环检测系统，包括HIL设备、负载和可调节温度及湿度的环境箱，其特征在于，所述HIL设备依次包括功能设计和离线仿真、RCP快速控制原型开发、生成目标代码、HIL硬件在环仿真、功能设计和离线仿真和校验共六个环节，所述环境箱内设有数字端子、模拟端子、CAN总线端子和输出端子，所述数字端子、模拟端子、CAN 总线端子分别通过穿出环境箱的线束与HIL设备相连，所述输出端子通过穿出环境箱的线束与负载相连，所述负载为与程控电源连接的继电器，所述输出端子通过穿出环境箱的线束与继电器的控制端相连，所述继电器的输出端连接有LED及电阻，所述继电器和程控电源均安装于负载箱内，所述负载箱内安装有散热风扇，所述环境箱设有温度传感器、湿度传感器及温度湿度HIL设备，所述温度传感器、湿度传感器与待测的混合动力汽车整车模型控制器相连，所述温度湿度HIL设备与HIL设备相连，所述混合动力汽车整车模型控制器包括车辆模型和控制模型，混合动力汽车整车模型一路与目标机PXI和数据采集模块连接，另一路与待测VCU连接，待测VCU上设有加速踏板信号发生装置和制动踏板信号发生装置，待测VCU和数据采集模块之间通过I/O、A/D和CAN总线连接，目标机PXI通过以太网与上位机连接，所述车辆模型中蓄电池LED模型和电池控制器LED模型通过电池组与功率电路电连接，功率电路与驱动电机电连接，同时电池组与BMS（电池管理系统）之间、BMS与控制器ECU之间、控制器ECU与功率电路之间和控制器ECU与驱动电机之间均通过控制信号连接。
2.根据权利要求1所述的用于混合动力汽车的硬件在环检测系统，其特征在于，所述车辆模型包括发动机LED模型、离合器LED模型、变速箱LED模型、驱动电机LED模型、高压配电盒LED模型、锂离子电池LED模型、电加热LED模型、气泵变频器LED模型、车载电源LED模型、电动空调LED模型、车载冲电机LED模型、上装电机LED模型、气泵电机LED模型、交流充电口LED模型、直流充电口LED模型、远程监控LED模型、油泵LED模型、轮胎转向LED模型、蓄电池LED模型、油箱LED模型、多声道音响LED模型和触摸屏LED模型。
3.根据权利要求1所述的用于混合动力汽车的硬件在环检测系统，其特征在于，所述控制模型包括电机控制器LED模型、上装控制器LED模型、整车控制器LED模型、电池控制器LED模型、变速箱控制器LED模型、发动机控制器LED模型和多媒体控制器LED模型。
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