硬件在換測試技術

硬件在環(huán)是汽車系統(tǒng)V模式開發(fā)流程的一環(huán)。V模式開發(fā)流程的特點是無論進行開發(fā)、編程或測試，總是在同一環(huán)境下工作，開發(fā)過程的每一步都可以得到驗證。使用這一方法最直接的效果就是加速和簡化開發(fā)流程，這樣，技術人員可以快速地把自己的思想變成現(xiàn)實，并可以盡早消除系統(tǒng)設計的錯誤。V模式開發(fā)流程如圖1.1所示。

圖1.1 V模式開發(fā)流程

作為V模式開發(fā)流程的驗證環(huán)節(jié)，硬件在環(huán)仿真的作用是盡可能真實地模擬現(xiàn)實世界，盡可能準確地模擬進入控制器的以及從控制器發(fā)出的模擬和數(shù)字信號。它是將部分實際的系統(tǒng)部件用高速運行的實時模型代替，實時模型在實時系統(tǒng)中運行，驅動硬件設備提供測試對象的輸入接口并且檢測測試對象的輸出接口，這樣測試對象就與實時系統(tǒng)連接成為一個環(huán)路，通過仿真試驗對測試對象的各項性能進行測試和評估。圖1.2展示了硬件在環(huán)系統(tǒng)最基本的結構。

圖1.2基本硬件在環(huán)系統(tǒng)結構

硬件在環(huán)仿真技術改變了傳統(tǒng)的測試手段，它可以完整地模擬汽車的各種工況，大大降低開發(fā)成本并提高開發(fā)效率。與傳統(tǒng)測試手段相比，它的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）同步開發(fā)

使用硬件在環(huán)仿真技術，能夠保證在系統(tǒng)開發(fā)的初期，缺乏其它相關硬件設備的條件下仍然可以獨立地調試和評估測試對象的軟硬件，實現(xiàn)系統(tǒng)的同步開發(fā)，縮短開發(fā)周期。

（2）極限測試和破壞性試驗

硬件在環(huán)仿真技術可以模擬車輛的各種工況，尤其是那些現(xiàn)實中很少出現(xiàn)的極限情況及一些危險的或者具有破壞性的試驗，比如各類故障的模擬，而不會因此產生實際的風險和損失，這將大大降低開發(fā)的成本和風險性。

（3）可重復再現(xiàn)

硬件在環(huán)仿真技術能夠極為精準地重復再現(xiàn)任何一次試驗，而這在實車測試中是很難做到的。

（4）調試過程全面、快捷

硬件在環(huán)仿真技術能夠全面、快捷地進行測試，能夠在系統(tǒng)開發(fā)的初期檢測出軟硬件設計的大多數(shù)錯誤。眾所周知，越是到系統(tǒng)開發(fā)的后期，處理錯誤的方式就越有限，而處理錯誤的成本就會越高，而通過硬件在環(huán)測試可以使錯誤消失在初期，大幅度降低后期工作量。

硬件在環(huán)測試臺架基本原理

根據(jù)HIL測試的特點和優(yōu)勢，如下圖，VCU硬件在環(huán)平臺基本結構主要有三部分組成：PC機，實時仿真器，VCU硬件控制器。其中實時仿真器主要負責實時運行混合動力汽車的仿真模型，并發(fā)送CAN消息及虛擬傳感器電信號給VCU，而VCU則接收實時仿真器的CAN消息及傳感器信號，運行控制策略，并發(fā)出控制信號和CAN消息給實時仿真器，作為其下一運行步長的輸入數(shù)據(jù)。這樣，為VCU構建出一個虛擬實車的工作環(huán)境。而PC機主要功能有：通過仿真器上位機軟件在線觀測或修改仿真模型中的變量值，例如可以在線觀測仿真模型中的電池SOC，加速踏板深度等變量值，同時也能夠在線修改SOC值、加速踏板深度等；通過測量標定軟件，對VCU內運行軟件策略進行參數(shù)的測量。

圖1.3 VCU HIL原理

功能測試

VCU功能測試項目包括：

診斷測試

VCU診斷測試包括：