整车硬件在环(HIL)测试系统软硬件介绍
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HiL系统简介HiL(Hardware-in-the-Loop)硬件在环仿真测试系统是以实时处理器运行仿真模型来模拟受控对象的运行状态,通过I/O接口与被测的ECU连接,对被测ECU进行全方面的、系统的测试。
从安全性、可行性和合理的成本上考虑,HiL硬件在环仿真测试已经成为ECU开发流程中非常重要的一环,减少了实车路试的次数,缩短开发时间和降低成本的同时提高ECU的软件质量,降低汽车厂的风险。
在新能源汽车这个全新的领域中,HiL硬件在环仿真测试对于三大核心电控系统:整车控制系统、BMS电池管理系统、MCU电机控制器是非常重要的。
但其高精度的实时性要求、大电压大电流的安全性、信号接口的特殊属性、以及系统的可扩展性都使得传统汽车电控系统的HiL硬件在环仿真测试系统无法解决。
意昂科技与欧美业内专业公司建立了合作伙伴关系,为国内汽车行业客户提供新能源的HiL硬件在环仿真测试解决方案。
意昂科技负责整套HiL系统的设计、制造、集成、初验收、安装调试、终验收和售后服务等,实施交钥匙工程。
HiL系统解决方案HiL系统整体架构:HiL系统主要由三部分组成:硬件平台、实验管理软件和实时软件模型。
1) 硬件平台:HiL系统硬件平台以NI公司的产品为主,提供多种实时处理器和I/O板卡,基于开放的工业标准,能确保客户将最新的PC技术应用于HiL测试系统,始终满足未来测试系统的要求。
意昂科技同时提供多个成本低、体积小的HiL测试系统供客户搭建小型系统选择,其中CompactRIO(cRIO系列)是一种典型的低成本可重复配置的控制和采集系统,也可以利用以太网与主控机箱连接,方便的实现对HiL系统I/O接口进行扩展。
硬件平台主要组成部分:实时处理器、I/O 接口、故障注入单元(FIU), 通信接口、FPGA模块、负载模拟单元、信号调理单元、可编程电源、机柜和分线箱等。
2) 实验管理软件:HiL系统实验管理软件平台以NI VeriStand 2010 为核心组建,与实时处理器通过以太网连接,配合LabVIEW, FPGA Module,Real Time Module及其他丰富的功能扩展包,用户可进行:硬件配置管理自主更新硬件资源升级系统功能从Simulink等第三方建模环境中导入控制算法或系统模型提供测试命令创建可视化交互界面灵活修改用户界面配置激励生成事件警报完成测试自动化记录数据自动分析数据和生成报告等3) 实时软件模型:HiL系统实时软件模型主要包括:HiL系统采用开放的硬件平台,支持多种仿真模拟软件:发动机模型 Matlab/Simulink/Stateflow/RTW电池模型 LabVIEW Control Design and Simulation电机模型 Tesis enDYNA/veDYNA传动系统模型 CarSim/TruckSim驾驶员模型 GT-POWER车辆动力学模型 AMESim路面及环境模型等HiL系统主要特点:真正开放式的软硬件平台,支持第三方硬件,系统升级与扩展方便支持C, C++, Matlab/Simulink, LabVIEW, DLL等多语言环境实时高精度数据采集和数据多速率采样全球服务、支持与专业的合作伙伴方便集成第三方HiL产品- 电池模拟(DMC)- 电机仿真(OPAL-RT, SET)- 发动机仿真(MicroNova)交钥匙服务。
刹车油门与加速度标定方法标题:刹车油门与加速度:标定方法详解在汽车工程领域,确保刹车油门与加速度之间的精确标定至关重要。
这不仅影响驾驶体验,还直接关系到行车安全。
本文将详细介绍刹车油门与加速度的标定方法,帮助您深入了解这一技术领域。
一、标定背景刹车油门与加速度的标定是汽车研发过程中的关键环节。
通过对刹车油门与加速度之间的关系进行精确调整,可以使汽车在不同工况下实现理想的加速和制动性能,提高驾驶舒适性和安全性。
二、标定方法1.硬件在环(HIL)测试硬件在环测试是一种将实车硬件与仿真环境相结合的测试方法。
在进行刹车油门与加速度标定时,可以通过以下步骤进行:(1)搭建测试平台:将实车的刹车油门踏板、刹车系统、发动机等硬件与仿真器连接。
(2)建立仿真模型:根据实车参数和工况,建立相应的仿真模型。
(3)进行测试:通过实车踏板输入,模拟不同工况下的驾驶行为,实时监测并调整刹车油门与加速度之间的关系。
2.软件在环(SIL)测试软件在环测试是在纯仿真环境下进行的标定方法。
具体步骤如下:(1)建立数学模型:根据实车参数和工况,建立刹车油门与加速度之间的数学模型。
(2)编写仿真代码:利用仿真软件(如MATLAB/Simulink)编写仿真代码。
(3)进行仿真测试:模拟不同工况下的驾驶行为,调整模型参数,实现刹车油门与加速度之间的精确匹配。
3.实车测试实车测试是验证标定效果的关键环节。
在进行实车测试时,应注意以下几点:(1)选择合适的测试场地:确保测试场地具备不同工况,如直线加速、制动、坡道等。
(2)准备测试设备:使用专业设备(如数据采集器、踏板力传感器等)进行实时数据采集。
(3)进行测试:按照预定的测试工况进行驾驶,收集刹车油门与加速度之间的数据。
(4)数据分析:对收集到的数据进行分析,根据实际驾驶感受和性能指标调整标定参数。
三、总结刹车油门与加速度的标定是汽车工程领域的关键技术。
通过硬件在环测试、软件在环测试和实车测试相结合的方法,可以实现刹车油门与加速度之间的精确匹配,从而提高驾驶舒适性和安全性。
智能驾驶hil测试的理解一、什么是智能驾驶HIL测试智能驾驶HIL测试啊,就像是给智能驾驶系统做一场超级严格的模拟考试呢。
HIL其实就是硬件在环(Hardware - in - the - Loop)的简称。
咱们可以把智能驾驶系统想象成一个即将上路的新手司机,那HIL测试就是在一个模拟的环境里,看看这个新手司机能不能应对各种各样的路况和突发情况。
这个测试可重要啦。
比如说,智能驾驶系统得能准确识别路上的交通标志吧。
在HIL测试里,就可以模拟出各种交通标志出现的场景,看看系统是不是能准确识别。
再比如说,遇到突然冲出来的小动物或者行人,系统得能及时做出反应,是刹车呢还是避让。
在这个测试里,就能通过模拟这样的场景来检验系统的性能。
二、智能驾驶HIL测试的组成部分1. 测试设备这就像是考试的监考老师和考场设施呢。
它包括各种传感器模拟器,用来模拟车辆周围的环境信息。
比如说,模拟摄像头看到的画面,模拟雷达探测到的距离等等。
还有数据采集设备,就像是记录考生表现的小秘书,把测试过程中的各种数据都记录下来,这样后面才能分析系统哪里做得好,哪里还需要改进。
2. 测试软件这个软件就像是考试的试卷题目啦。
它能够设定各种各样的测试场景,从简单的直线行驶,到复杂的交叉路口、环岛行驶等等。
而且这个软件还能设置不同的天气状况,像大晴天、下雨天、下雪天,因为天气对智能驾驶系统的影响也很大呢。
三、智能驾驶HIL测试的意义1. 安全保障智能驾驶可是关系到我们大家在路上的安全呀。
通过HIL测试,可以在系统真正上路之前,就发现很多潜在的安全隐患。
就好比一个战士,在出征之前要经过严格的训练和模拟战斗,这样才能在真正的战场上更好地保护自己和战友。
如果没有这个测试,智能驾驶系统带着各种小毛病就上路了,那可太危险啦。
2. 成本节约开发一个智能驾驶系统可是要花好多钱的呢。
要是直接把没有经过充分测试的系统装到车上,然后在实际道路上测试,万一出了问题,那不仅车辆可能会损坏,还可能造成其他的损失。
转向系统硬件在环(HIL)测试台架解决方案一、背景汽车转向系统作为汽车底盘四大系统之一,从传统的液压助力转向系统(HPS)逐渐发展到现在的电动助力转向系统(EPS)。
在伺服电机和大量辅助系统支持下,已不再单纯的用于转向目的,随着智能驾驶技术的发展,ADAS/AD系统也离不开EPS的参与,例如LKAS、智能纠偏避障控制等一系列功能的实现。
随着越来越多软件功能集成,新的驾驶辅助系统的加入,极大的增加了对转向系统的稳定性,高性能开发测试的需求。
基于HiL的转向系统测试台架可以实现实车试验条件下难以达到的测试条件,比如安全保障、外部环境条件、边界极限,事故重现和故障注入等。
基于HIL的转向系统测试台架,可以在整车试装前高效重复调试转向系统性能,测试更加接近实车,从而加快我们的开发测试流程和效率。
二、挑战现今转向系统(EPS)在开发和测试流程中存在主要挑战是●基于转向模型的高效精准开发不同的车辆配置的性能操纵感调试三、解决方案适用于汽车智能化电气化的新型转向系统开发解决方案➢MXsteering model:可深入到模块层面的实时反馈三自由度模型精准的转向模型为前期系统开发或设计提供至关重要的基础。
MdynamiX自主开发的“Pfeffer MXsteering Model ”可以模拟传统液压和新型电机转向助力系统(管柱助力型、小齿轮助力型和齿条助力型)的运作。
拥有三个自由度的实时反馈模型可以深入到模块层面,全面反映出在高低频区域下的机械摩擦、刚度以及阻尼参数对转向手感的影响。
与此同时,转向力矩会被极其精准地预测出来,这对于开发和优化转向手感也是非常重要的。
该转向模型已经在dSPACE ASM,、IPG CarMaker 和 VI-CarRealTime 的整车模型中运用。
用户也可以集成在 MATLAB/Simulink 中与其他模块比如个性化的ECU 控制系统集成或者结合ADAS 控制系统进行仿真试验。
发动机ECU硬件在环(HIL)测试解决方案一、 方案概述1.1 HIL测试系统概述随着汽车电子技术的不断革新和迅速发展,汽车电控单元数量的不断增加,汽车电子产品和技术在各种车型中得到了越来越多的应用,其中,汽车电子系统成本约占到整车的30%,而汽车故障的产生多发生在汽车电子系统,因此,从安全性、可行性和成本上考虑,硬件在回路(HIL)测试已经成为电控系统开发和应用中非常重要的一环,减少实车路试,缩短开发时间并降低成本的同时提高电控系统的软件质量,降低电控系统开发和应用的风险。
HIL(Hardware‐in‐the‐Loop)硬件在回路测试系统是以实时处理器中运行的实体仿真模型来模拟受控对象的运行状态,通过I/O接口与被测电控系统连接,对被测ECU进行全方面的、系统的测试。
系统原理如图1.1中所示。
图1.1 HIL测试系统原理HIL测试系统的特点:●模拟被控对象的各种工况,包括极限工况;●模拟复杂的故障模式,快速复现故障模式;●将部分测试过程从传统试验台架中分离;●自动化测试并生成测试报告,缩短测试周期;●易于维护和扩展测试能力。
1.2SimCar硬件在环测试系统简介SimCar硬件在环(HIL)测试系统是用于测试电控单元功能、系统集成和通信的一套完整的硬件在环仿真测试设备,可用于汽车、航空、兵器、工程机械等领域。
基于SimCar硬件在环测试系统针对用户的被控对象进行建模仿真,并将其运行于跟控制器闭环工作的实时系统中,实现对汽车电控单元的复杂测试。
SimCar硬件在环仿真系统主要由三部分组成:仿真硬件平台、试验管理软件及车辆实时仿真模型。
系统组成示意图如图1.2中所示:图1.2 SimCar测试系统组成SimCar支持的电控单元硬件在环测试:发动机ECU;自动变速器TCU;混合动力整车控制器HCU;纯电动汽车VCU;蓄电池管理系统BMS;汽车防抱死制动系统ABS;车身控制器BCM;二、 基于SimCar的发动机ECU测试解决方案2.1 发动机ECU测试系统原理如图2.1发动机ECU测试系统原理中所示,在试验定义中,上位机试验管理软件运行于PC机环境中,通过PC机通信口与SimCar实时仿真平台通信,汽车实时仿真模型运行在仿真平台的实时处理器中,运行于处理器中的模型I/O通过仿真平台中的集成的信号调理、负载仿真及功率驱动等硬件与实际的发动机ECU构成闭环连接,实现发动机ECU的系统测试。
硬件在环仿真(HIL):NI领先汽车测试关键之匙美国国家仪器有限公司(National Instruments, 简称NI)于日前参加了在上海光大会展中心举办的2015年汽车测试及质量监控博览会。
在此次博览会上,NI联合多家业内合作伙伴,集中展示了NI为汽车行业提供的灵活开放式的测试平台与多样化的解决方案。
2015年是汽车测试及质量监控博览会举办的第十个年头,它已确立为向中国汽车工业展示确保质量、可靠性、耐久性和安全性的各种技术与服务的行业内头号展会。
会上逾280家公司展示了自己的新产品,具体领域包括:发动机/排气测试;车辆动力学测试;材料测试以及碰撞测试等。
NI也借助此次盛会向企业及大众展示了NI 在汽车行业的技术优势与优质解决方案。
据了解,现今几乎所有的汽车OEM与一级供应商在各类测试应用中均有使用或集成了NI产品。
通过为控制、设计和测试提供通用平台,NI 帮助用户节省了在汽车研发到生产各个阶段耗费的成本和时间。
凭借业内领先的I/O、灵活现成的硬件、强大高效的LabVIEW开发环境,用户可以创建适合各种应用的解决方案。
目前NI的产品在汽车行业涉及了车载测试和数据记录、硬件在环仿真、台架测试与控制、快速控制原型、生产线测试、车载信息娱乐系统测试等几大应用。
此次博览会上,NI着重展示了其业内权威的硬件在环仿真(HIL)技术方面的应用。
NI通过其创新的低成本模块化硬件和软件平台帮助工程师和科学家设计并建立自己的HIL系统。
硬件在环HIL仿真技术可以使用NI PXI实时控制器运行仿真模型来模拟受控对象的运行状态,配合NI FPGA模块可适应更高动态特性及更高精度的模型应用需求。
NI硬件在环测试平台具有开放的软硬件技术架构,可以减少工程师的开发时间、成本和风险。
在支持第三方硬件和软件建模工具的同时,NI还提供一系列高性能模拟和数字I/O设备,CAN、LIN和FlexRay总线接口,故障注入硬件等硬件,让客户可以高效实现应用。
10.16638/ki.1671-7988.2017.05.024插电式混合动力整车控制器硬件在环测试系统李根深1,王静2,田苗1(1.奇瑞汽车股份有限公司,安徽芜湖241009;2.万里扬乘变公司,安徽芜湖241006)摘要:以dSPACE公司的仿真机柜——MidSize为基础,从方案设计、设备连接、软件应用、系统配置、测试用例编制等方面详细介绍了整个测试系统搭建过程。
该测试系统具备CAN网络测试、功能性测试、I/O测试,故障模拟、系统验证等功能。
经过系统测试,帮助解决了混合动力整车高压系统故障,证明了该硬件在环测试系统满足设计需求。
关键词:插电式混合动力;硬件在环;整车控制器;测试中图分类号:U463.7 文献标识码:A 文章编号:1671-7988 (2017)05-72-04Hardware in the Loop Test System of Hybrid Control Unit for Plug-inHybrid Electric VehicleLi Genshen1, Wang Jing2, Tian Miao1(1.Chery Automobile Co., Ltd, Anhui Wuhu 241009; 2.Wuhu Wanliyang Transmission Co., Ltd., Anhui Wuhu 241009)Abstract: Base on the MidSize of dSPACE company, This article introduces the building process of hareware in the loop test system, including designing, equipment connecting, software application, system configuration, test case writing and so on. This system can do the CAN test, function test, I/O test, fault simulation test, system validation and so on. It has helped to solve the high voltage system fault of PHEV successfully. It is proved that this test system satisfied the requirement of design. Keywords: PHEV; HiL; HCU; TESTCLC NO.: U463.7 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)05-72-04前言随着汽车技术的发展和普及,汽车保有量越来越多,其导致的环境问题也日益突出。
BMS HIL介绍
BMS HIL测试系统是基于HIL技术的车辆仿真测试平台,主要实现电池模型及整车模型的是实时运行,模拟BMS控制器的输入信号,采集BMS控制器的输出和必要的输入信号,实现BMS对实时模型的闭环控制,并完成BMS HIL系统集成调试工作。
BMS HIL测试系统具有以下主要功能:
➢能够仿真电池工作状态及整车工况,可实现BMS的功能测试;
➢基于图形化操作软件,可实现手动测试、自动测试等功能测试;
➢经过硬件、模型的简单配置后可实现其他类似变型控制器的测试;
➢系统基于模块化设计,具有较好地扩展性;
BMS HIL测试系统可支持如下测试:
➢采集单体电压、多点温度、总电流、母线电压,蓄电池电压等;
➢估算SOC,估算电池老化状态,对充放电进行功率限制,电池热管理控制;
➢具有故障注入功能,可实现对BMS的故障诊断测试;
➢具有CAN通讯仿真功能,可实现BMS的通讯测试;
➢故障诊断及安全保护策略;
➢测试验证被动均衡、主动均衡功能;
➢HVIL互锁信号检测;
➢绝缘电阻检测;
➢热管理仿真;
➢CAN通信收发;
➢控制系统的各个模式转换,进行自检,预充电控制,主回路上下电控制,记录关键数据等。
➢满足国标的快充和慢充功能测试。
BMS HIL测试机柜组成:
1.电源管理模块
2.NI实时仿真机
3.电池模拟设备
4.信号调理箱
5.低压可编程电源
6.高压可编程电源
7.高压绝缘电阻模块
8.断线测试箱BOB
9.机柜。
车辆工程技术64车辆技术 汽车行业不断提升了电气化和智能化水平,也逐渐丰富了汽车的功能,不断增加电控单元,导致车辆电子电气系统变得更加复杂,因此增加了潜在安全隐患,因此企业也更加重视基于功能安全的开发理念,开始注重开发利用各种电控单元。
再加上当前能源问题越来越严峻,也因此推动了新能源汽车的发展。
整车控制器负责协调汽车的运行过程,因此属于汽车的核心零部件,我国整车企业需要合理开发整车控制技术。
硬件在环测试是整车开发流程中的重要环节,并且在各种ECU开发工作中广泛推广利用,在整车控制器量产前需要开展硬件再还测试。
在电动汽车中,整车控制器发挥着重要的作用,可以保障汽车的安全性,在整车控制器开发阶段需要保障功能安全性。
当前我国很多厂商已经可以生产出符合标准的产品。
本文分析了硬件在环的整车控制器功能安全测试技术,通过整车控制器研究硬件再换测试方法。
1 概述功能安全标准ISO26262 电气系统功能安全基本标准为ISO26262,主要是针对道路车辆功能安全制定的标准,可以在汽车整个生命周期中利用。
我国在2018年发布第二版ISO26262标准,扩宽了车辆适用范围,并且在ISO26262标准中增加了半导体功能安全应用方针。
ISO26262中提出功能安全管理体系,以此作为安全生命周期[1]。
开发电控单元的过程中,需要开发安全生命周期。
在开发初期,需要分析和评估目标系统的危险和风险(HARA),因此明确汽车安全完整性等级(ASIL),根据安全完整性等级设定安全目标。
确定汽车安全完整性等级,需要综合考虑严重度和暴露率以及可控性三个要素。
在产品开发过程中,ISO26262标注也提出了严格规定要求,并且针对不同级别的测试方法提出了针对性的参考。
本文主要验证研究VCU软件功能,开展软件集成测试,无需深入分析其他级别测试,ISO26262标准对于软件集成测试提出了具体的要求。
根据下图可以明确,针对HIL测试环境,强烈推荐ASIL C和ASIL D等级安全目标的测试,建议使用ASIL C和ASIL D。
Self-driving 自动驾驶自动驾驶汽车硬件在环测试技术概述文/王敏委基于模拟仿真机制的在环测试是自动驾驶汽车研 发测试的重要过程,可以在多种虚拟场景下对车辆性 能和车辆控制算法进行低成本且高效的验证。
在车辆 研发的v形体系中,硬件在环测试是针对各个车辆电 子控制单元(ECU)进行功能、性能的测试验证。
一 般的硬件在环(HIL)测试平台可以分为四层:车辆仿 真层、传感器仿真层、场景仿真层和硬件电子控制单 元(ECU)层。
HIL测试平台可以实现多种功能的测 试验证,主要用于以下任务:构建汽车运动模型、各 种传感器模型和虚拟测试场景并开展测试;对环境感 知、路径规划、决策、车辆控制、通信与交互等算法 进行闭环评估;推动上述算法从虚拟环境到真实自动 驾驶汽车的快速移植。
1简介在环测试和实车测试是用来验证和优化自动驾驶 汽车的感知、控制等算法的主要技术。
由于自动驾驶 汽车引入了大量的新技术,有必要在技术完全成熟之 前通过在环测试对这些基于人工智能的感知和控制算 法进行预先测试评估,因此在环测试渐渐成为自动驾 驶汽车研发的强制性步骤。
传统的实车测试是一种费 时费力且成本高的测试方法,只能进行有限数量的场 景测试。
相比之下,在环测试使用了和实际车辆比较 一致的仿真传感器、车辆和交通场景,提供了一种经 济效益和测试效果比较均衡的测试环境。
通过以往的 各种自动驾驶智能算法研究和实验,验证了这种在环 测试方法在车辆功能-麵口性能分析上的高效性。
一般地,硬件在环(HIL)测试平台结构框架如图 1所示,包含多种仿真软件接口和硬件ECU接口,各 个接口组合成一个高效的封闭测试验证循环。
仿真软 件接口包含3部分:一是控制车辆运动的车辆仿真模型;二是产生车辆数据的各种传感器仿真模型;三是 模拟真实道路场景的虚丨以测试环境。
5更件ECU接口则 包含了真实的车辆ECU。
仿 口K=3H Z3■车》状志传W Im&mB f pr■孕•K&f is S t t iSB-------------------^自功《饕汽李实车平台m c m s a i M u t法V i--------**CAN!j•a a s M金■a s m____ii——1L-—-t---ts v;*畔在仿霣测试T图1自动驾驶汽车硬件在环测试平台组成仿真软件接口可以运行包括各种车辆软件,模拟 测试平台上任何所需的对象。
HIL系统在车身控制单元系统测试验证应用HIL(Hardware-in-the-Loop)系统是在硬件环境下模拟实际环境的一种仿真测试方法。
在汽车领域中,HIL系统在车身控制单元系统的测试验证应用日益广泛。
本文将从概述HIL系统的基本原理和优势,到具体介绍HIL系统在车身控制单元系统测试验证应用方面的应用案例,全面阐述HIL系统在车身控制单元系统测试验证应用中的重要性和价值。
一、HIL系统的基本原理和优势HIL系统是一种硬件环境下的仿真测试方法,其基本原理是在测试过程中使用模拟器代替实际硬件部件,通过模拟输入信号和环境条件,使控制单元在模拟环境下进行测试验证。
HIL系统相较于实际测试具备以下优势:1、成本低廉、效率高:测试过程不需要实际硬件部件,因此可以节省成本。
同时HIL系统可以快速重复测试,提高测试效率。
2、安全稳定:测试过程不需要真实车辆,不会带来任何安全隐患。
3、高度可定制:可以根据实际测试要求进行各种测试配置和设置,提高测试结果的可靠性。
4、调试简便:可以在测试过程中实时监测测试结果,方便追溯调试问题。
二、HIL系统在车身控制单元系统测试验证应用方面的具体案例HIL系统在车身控制单元系统测试验证应用方面应用价值巨大。
以下将具体介绍几个案例:1、车身动力学仿真测试:HIL系统可以模拟不同驾驶情况下的汽车行驶状态,比如高速行驶、加速、制动、急转等。
通过改变输入参数,对车身控制单元进行测试,提高系统的稳定性和响应速度。
2、碰撞仿真测试:HIL系统可以模拟不同的碰撞情况,比如正面碰撞、侧面碰撞、倾覆等。
通过验证控制单元在不同碰撞情况下的控制策略,提高系统的安全性。
3、路面模拟测试:HIL系统可以模拟各种路面条件,比如平整路面、泥泞路面、石子路面等,通过对不同路面条件下车身控制单元的测试验证,提高系统对各种路况的适应性和稳定性。
4、电子制动系统测试:HIL系统可以模拟不同的电子制动控制策略,比如ABS、EBA、ESP等。