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HIL测试技术在电控单元开发流程中的应用

时间:12-05 来源:互联网 点击:


图4 车身网络拓朴图

单个ECU的一部分功能错误已在开发阶段检测出来,但还有很多错误必须在一个集成的系统中才能被检测出来,因此对ECU网络的测试更重要、更复杂。现在流行的虚拟车辆环境可以对ECU网络进行测试,而这实质就是HIL测试。特别对于整车厂而言,对于一套网络系统的各个ECU可以交给供应商开发,最后必须进行所有ECU集成的测试。在传统方法中,常常采用手动方法在测试台架上或使用原型车辆来对ECU 进行测试。这种测试方法没有或有限的自动操作,没有或有限的可重用性,难以处理ECU不同的变型,并且不能自动生成测试报告。

如图5所示,在HIL测试环境中对ECU网络进行测试,除可以进行自动化测试外,还具有很高的可重复性,并且可方便地重现出车辆(总线)中的大量故障。


图5 用于ECU网络注测试的HIL台架

HIL测试环境可以测量所有的电气信号,包括总线信号 、测试网络负载、网络容错能力等;可分阶段地进行系统测试(对未开发好的ECU进行总线仿真),并且能在不同ECU变型结构之间快速切换。

上述的HIL测试环境同样是基于dSPACE的模拟器设备,由于这种设备的可扩展性,它可以灵活地配置大量的输入与输出通道(I/O,模拟量,PWM)、信号调理模块、驱动电路模块、电源管理、通信接口(CAN、LIN、FlexRay等)、负载模块和故障模拟模块等。

图6所示为一个对ECU网络测试的具体方案,其中主要有3台模拟器设备,第一台主要模拟动力传动模型,与发动机控制器、变速箱控制器等连接;第二台主要模拟车辆动力学模型、动力转向模型等;第三台模拟各种车辆通信部件模型。3台模拟器设备通过CAN总线和高速传输总线连接,其中CAN总线传输网络中各ECU的传递信息,高速传输总线传输各车辆模型的仿真计算数据;同时还有专门的CAN网络故障模拟器分别与各模拟器设备连接;最后所有模拟器和故障模拟器通过专门的信号接口与PC总控制台连接,实现模拟器的模型下载、故障类型设置、信号采集、在线调参等。这样基于虚拟车辆,通过确定测试需求,制定测试流程,我们可以对整个ECU网络进行测试。


图6 ECU网络测试的具体方案

HIL测试技术的展望

HIL测试可以为ECU的控制算法及功能开发提供良好的闭环开发环境,为开发成果转化成产品提供有效支持。零部件供应商通过HIL测试系统可以快速开发与完善ECU控制功能;整车厂可以利用HIL测试系统对单个ECU进行功能测试,故障排除,更重要的是对集成多个ECU的网络进行测试,完善所设计的系统产品。

而开发经验的积累,开发流程的细化与规范,各种控制学科的支持,应用环境与各种法规的完善制定,都为HIL测试技术的完善与规范提供良好的基础与必要的支持。目前,国内许多汽车企业,如一汽技术中心、一汽大众、东风汽车等在恒润科技的技术支持下,成功应用HIL测试进行ECU及网络的开发和测试,并已取得满意的效果。(end)

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