CN211403232U - 整车控制器的硬件在环测试系统 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例公开了一种整车控制器的硬件在环测试系统，所述整车控制器VCU为多个；所述系统包括：人机交互设备；与所述人机交互设备连接的虚拟驾驶操作平台；分别与所述人机交互设备和所述虚拟驾驶操作平台连接的仿真平台，所述仿真平台包括多个硬件接口和多个分别与各VCU对应的运行模型，所述虚拟驾驶操作平台和各VCU分别与一个所述硬件接口连接；与所述仿真平台连接的通信模块；以及分别与所述通信模块和所述人机交互设备连接的硬件在环HIL测试设备。本公开实施例可以支持贴近真实驾驶环境下的VCU测试，且可以支持对多个VCU的测试。
Description
技术领域
本公开涉及车辆技术，尤其是一种整车控制器的硬件在环测试系统。
背景技术
近年来，各大企业大力发展纯电动汽车，而整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)作为纯电动汽车三大核心部件之一，是整车控制系统的核心，VCU技术在电动汽车发展中显得尤为重要。硬件在环(hardware-in-the-loop，HIL)测试是VCU测试中的一种测试方法，作为当前V字型开发流程不可或缺的验证手段，用于更加有效的测试嵌入式控制系统。在VCU开发过程中HIL测试能够有效缩短开发周期、减小实车测试和标定的风险。
在实现本公开的过程中，本发明人通过研究发现，现有的HIL测试系统，只能通过软件模拟理想驾驶环境，真实性较差，不能完整、真实的反映整车性能；并且，现有的HIL测试系统均针对特定的单个VCU定制使用，无法在多个不同的被测VCU之间快速切换，如被测VCU稍有改动，就需要对整个HIL测试系统进行相应的匹配、升级、调整，导致HIL测试效率低、测试成本高。
实用新型内容
本公开实施例提供一种VCU的HIL测试系统，以支持贴近真实驾驶环境下的VCU测试，且可以支持对多个VCU的测试。
根本公开实施例的一个方面，提供的一种整车控制器的硬件在环测试系统，所述整车控制器VCU为多个；所述系统包括：人机交互设备；与所述人机交互设备连接的虚拟驾驶操作平台；分别与所述人机交互设备和所述虚拟驾驶操作平台连接的仿真平台，所述仿真平台包括多个硬件接口和多个分别与各VCU对应的运行模型，所述虚拟驾驶操作平台和各VCU分别与一个所述硬件接口连接；与所述仿真平台连接的通信模块；以及分别与所述通信模块和所述人机交互设备连接的硬件在环HIL测试设备。
可选地，在本公开任一实施例的整车控制器的硬件在环测试系统中，所述仿真平台还包括：与所述多个运行模型连接的硬件系统，与所述硬件系统连接的硬件板卡，分别与所述硬件系统、所述硬件板卡和所述多个硬件接口连接的数据处理模块。
可选地，在本公开任一实施例的整车控制器的硬件在环测试系统中，所述通信模块设置在所述仿真平台中。
可选地，在本公开任一实施例的整车控制器的硬件在环测试系统中，所述运行模型包括以下任意一项或多项：车体系统模型，底盘系统模型，轮胎系统模型，动力传动系统模型，空气动力学模型，道路环境模型，驾驶员模型，操作工况模型，电池模型，电机模型。
可选地，在本公开任一实施例的整车控制器的硬件在环测试系统中，还包括：与所述HIL测试设备连接、对各VCU的HIL测试结果数据进行汇总存储的存储设备。
可选地，在本公开任一实施例的整车控制器的硬件在环测试系统中，所述存储设备还与所述人机交互设备连接。
可选地，在本公开任一实施例的整车控制器的硬件在环测试系统中，还包括：与所述HIL测试设备连接、对各VCU的HIL测试结果数据对比分析的数据分析设备。
可选地，在本公开任一实施例的整车控制器的硬件在环测试系统中，所述数据分析设备还与所述人机交互设备连接。
基于本公开上述实施例提供的整车控制器的硬件在环测试系统，设置有虚拟驾驶操作平台，仿真平台包括多个硬件接口和多个分别与各VCU对应的运行模型，虚拟驾驶操作平台和各VCU分别与一个硬件接口连接。
由此，本公开实施例在VCU的HIL测试中，可以通过虚拟驾驶操作平台提供更加真实的车辆驾驶硬件环境，来模拟真实车辆的驾驶台提供相应的驾驶控制信号(例如油门踏板信号，方向盘转向信号，刹车信号等等)，从而提供贴近实际驾驶情况下的测试环境，使得VCU的HIL测试结果更准确。
另外，仿真平台设置了多个硬件接口，可以连接多个各VCU，并设置了多个分别与各VCU对应的运行模型，从而通过一套HIL测试系统便可以实现对多个VCU的快速测试，可以在多个不同的被测VCU之间快速切换，而无需对整个HIL测试系统进行相应的匹配、升级、调整，加快了多个不同项目VCU的HIL测试进度，提高了HIL测试效率，降低了测试成本。
下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同描述一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1为本公开VCU的HIL测试系统一个实施例的流程图。
图2为本公开实施例中仿真平台一个实施例的结构示意图。
图3为本公开VCU的HIL测试系统另一个实施例的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
还应理解，在本公开实施例中，“多个”可以指两个或两个以上，“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。
还应理解，对于本公开实施例中提及的任一部件、数据或结构，在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下，一般可以理解为一个或多个。
还应理解，本公开对各个实施例的描述着重强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，不再一一赘述。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1为本公开VCU的HIL测试系统一个实施例的流程图。如图1所示，其中的VCU1可以是一个或多个，该实施例VCU的HIL测试系统包括：人机交互设备2；与人机交互设备2连接的虚拟驾驶操作平台3；分别与人机交互设备2和虚拟驾驶操作平台3连接的仿真平台4，该仿真平台4包括多个硬件接口41和多个分别与各VCU1对应的运行模型42，虚拟驾驶操作平台3和各VCU1分别与一个硬件接口41连接；与仿真平台4连接的通信模块5；以及分别与通信模块5和人机交互设备2连接的硬件在环HIL测试设备6。其中：
人机交互设备2，用于提供VCU的HIL测试的人机交互界面，通过该人机交互界面接收用户输入的测试参数和测试指令，并将该测试参数和测试指令转发给仿真平台4或者虚拟驾驶操作平台3；根据用户的操作选取VCU1与运行模型42之间的对应关系。其中，对VCU的HIL测试可以包括在车辆静态(即车辆未处于运行状态)下的性能测试和在车辆动态(即车辆运行状态)下的性能测试，在进行车辆静态下的性能测试时，可以将该测试参数和测试指令转发给仿真平台4；在进行车辆动态下的性能测试时，可以将该测试参数和测试指令转发给虚拟驾驶操作平台3。
在其中一些实施方式中，人机交互设备104可以包括：显示器、鼠标、键盘等等输入输出设备以实现人机交互。
虚拟驾驶操作平台3，用于模拟真实的车辆驾驶台，提供测试VCU所需的操作控制信号，具体根据人机交互设备2发送的测试参数和测试指令产生操作控制信号(例如油门踏板信号、方向盘转动信号、刹车信号等等)，并发送给仿真平台4，以便由仿真平台4将该操作控制信号通过相应的硬件接口41转发给被测VCU1。
仿真平台4，用于根据人机交互设备2发送的测试参数(例如电源控制参数、VCU输入信号参数、上电模式控制参数等等)和测试指令产生操作控制信号，并将该操作控制信号通过相应的硬件接口41转发给被测VCU1，以及将虚拟驾驶操作平台3发送的操作控制信号通过相应的硬件接口41转发给被测VCU1；以及结合被测VCU1反馈的控制信号，通过对应的运行模型，对车辆的性能进行测试，并输出整车性能参数。具体来说，仿真平台4通过硬件接口41与各VCU1进行电气连接及通讯，提供被测VCU1所需的各种电气信号(包括各种传感器信号和开关信号)，并接收被测VCU1发出的各种控制信号，可以产生各种故障用于故障仿真。
硬件接口41，用于实现VCU与仿真平台4的硬件连接。
运行模型42，用于模拟车辆整车及车辆中除被测VCU之外的其他各零部件，根据人机交互设备2发送的测试参数和测试指令产生操作控制信号以完成HIL测试。
在其中一些实施方式中，每个VCU1对应的运行模型42例如可以包括但不限于以下任意一项或多项：车体系统模型，底盘系统模型，轮胎系统模型，动力传动系统模型，空气动力学模型，道路环境模型，驾驶员模型，操作工况模型，电池模型，电机模型，等等。
通信模块5，用于实现仿真平台4和HIL测试设备6之间的通信。
在其中一些实施方式中，通信模块5可以是有线通信模块或者无线通信模块，可以通过有线或无线的方式实现仿真平台4和HIL测试设备6之间的数据、信息交互，例如，可以通过网线、WiFi等方式与仿真平台4和HIL测试设备6连接，以实现仿真平台4和HIL测试设备6之间的数据、信息交互。
HIL测试设备6，用于通过通信模块5从仿真平台4中获取整车性能参数，并根据该整车性能参数对车辆进行各控制功能的HIL测试，得到HIL测试结果并输出。
其中，HIL测试设备106可以实现对VCU控制功能全面测试，例如，可以实现对VCU以下控制功能的测试：总线网络测试，极限工况测试，耐久测试，故障诊断全面测试，回归测试，数据初始标定，重复性测试，等等。
基于本公开上述实施例提供的整车控制器的硬件在环测试系统，设置有虚拟驾驶操作平台，仿真平台包括多个硬件接口和多个分别与各VCU对应的运行模型，虚拟驾驶操作平台和各VCU分别与一个硬件接口连接。由此，本公开实施例在VCU的HIL测试中，可以通过虚拟驾驶操作平台提供更加真实的车辆驾驶硬件环境，来模拟真实车辆的驾驶台提供相应的驾驶控制信号(例如油门踏板信号，方向盘转向信号，刹车信号等等)，从而提供贴近实际驾驶情况下的测试环境，使得VCU的HIL测试结果更准确。另外，仿真平台设置了多个硬件接口，可以连接多个各VCU，并设置了多个分别与各VCU对应的运行模型，从而通过一套HIL测试系统便可以实现对多个VCU的快速测试，可以在多个不同的被测VCU之间快速切换，而无需对整个HIL测试系统进行相应的匹配、升级、调整，加快了多个不同项目VCU的HIL测试进度，提高了HIL测试效率，降低了测试成本。
在本公开实施例的其中一些实施方式中，HIL测试设备6可以单独设置，也可以与仿真平台4一体设置，或者也可以与人机交互设备2一体设置。
在本公开实施例的其中一些实施方式中，通信模块5可以设置在仿真平台4中。
图2为本公开实施例中仿真平台一个实施例的结构示意图。如图2所示，在该实施例中，仿真平台4还可以包括：与多个运行模型42连接的硬件系统43，与硬件系统43连接的硬件板卡44，以及分别与硬件系统43、硬件板卡44和多个硬件接口42连接的数据处理模块45。
其中，硬件系统43用于提供多个运行模型42运行所需硬件环境，将运行模型42产生的操作控制信号转化为电气信号。硬件板卡44用于模拟出该电气信号。数据处理模块45用于将硬件板卡44模拟出的电气信号(例如电压、电流、角度、速度等)从以太网协议(例如IP/TCP)转换为车辆使用的控制器局域网(Controller Area Network，CAN)网络信号通过对应的硬件接口41发送给被测VCU1，以及将被测VCU1返回的控制信号转换为以太网协议信号，结合硬件系统43产生的电气信号一起发送给运行模型42，由运行模型42据此对车辆的性能进行测试，输出相应的整车性能参数。硬件系统43具体可以包括输入接口、输出接口、电子组件、信号调理单元、电子电气台架等所需的基础硬件。
另外，可选地，仿真平台4还可以包括可编程电源、该可编程电源的电源管理模块等等。其中，可编程电源用于提供被测VCU1所需的电源。
图3为本公开VCU的HIL测试系统另一个实施例的流程图。如图3所示，在图1或图2所示实施例的基础上，该实施例的HIL测试系统还包括：与HIL测试设备6连接、对各VCU1的HIL测试结果数据进行汇总存储的存储设备7。
在其中一些实施方式中，存储设备7还与人机交互设备2连接，以便用户通过人机交互设备2查阅存储设备7中的HIL测试结果数据。
基于该实施例，实现了对各VCU1的HIL测试结果数据的汇总存储，以便用户后续查询。
另外，再参见图3，在本公开上述实施例的HIL测试系统中，还可以包括：与HIL测试设备6连接、对各VCU1的HIL测试结果数据对比分析的数据分析设备8。
在其中一些实施方式中，数据处理设备8还可以与人机交互设备2连接，以便用户通过人机交互设备查阅HIL测试结果数据的对比分析结果。
基于该实施例，实现了对各VCU1的HIL测试结果数据的对比分析，以便用户基于该对比分析结果获知不同VCU性能差异。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。
本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (8)
1.一种整车控制器的硬件在环测试系统，其特征在于，所述整车控制器VCU为多个；所述系统包括：人机交互设备；与所述人机交互设备连接的虚拟驾驶操作平台；分别与所述人机交互设备和所述虚拟驾驶操作平台连接的仿真平台，所述仿真平台包括多个硬件接口和多个分别与各VCU对应的运行模型，所述虚拟驾驶操作平台和各VCU分别与一个所述硬件接口连接；与所述仿真平台连接的通信模块；以及分别与所述通信模块和所述人机交互设备连接的硬件在环HIL测试设备。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真平台还包括：与所述多个运行模型连接的硬件系统，与所述硬件系统连接的硬件板卡，分别与所述硬件系统、所述硬件板卡和所述多个硬件接口连接的数据处理模块。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信模块设置在所述仿真平台中。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述运行模型包括以下任意一项或多项：车体系统模型，底盘系统模型，轮胎系统模型，动力传动系统模型，空气动力学模型，道路环境模型，驾驶员模型，操作工况模型，电池模型，电机模型。
5.根据权利要求1-4任一所述的系统，其特征在于，还包括：
与所述HIL测试设备连接、对各VCU的HIL测试结果数据进行汇总存储的存储设备。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述存储设备还与所述人机交互设备连接。
7.根据权利要求1-4任一所述的系统，其特征在于，还包括：
与所述HIL测试设备连接、对各VCU的HIL测试结果数据对比分析的数据分析设备。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述数据分析设备还与所述人机交互设备连接。
Priority Applications (1)
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| CN201921988800.3U CN211403232U (zh) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | 整车控制器的硬件在环测试系统 |
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| CN (1) | CN211403232U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4293518A4 (en) * | 2021-03-25 | 2024-04-24 | Huawei Tech Co Ltd | TEST SYSTEM, VEHICLE SIMULATION APPARATUS, TEST APPARATUS AND TEST METHOD |
-
2019
- 2019-11-18 CN CN201921988800.3U patent/CN211403232U/zh active Active
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| EP4293518A4 (en) * | 2021-03-25 | 2024-04-24 | Huawei Tech Co Ltd | TEST SYSTEM, VEHICLE SIMULATION APPARATUS, TEST APPARATUS AND TEST METHOD |
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