基于硬件在環(huán)仿真測試的汽車電控單元驗(yàn)證

近年來，汽車產(chǎn)業(yè)得到了快速的發(fā)展，高質(zhì)量、更安全和多功能的汽車成為消費(fèi)者購車時(shí)考慮的主要因素，由此使得應(yīng)用在汽車上的電子系統(tǒng)越來越多?，F(xiàn)代汽車的許多機(jī)械控制系統(tǒng)正在被電子控制系統(tǒng)所取代，無論是發(fā)動機(jī)控制還是車門控制都使用了嵌入式的電子控制系統(tǒng)。

硬件在環(huán)仿真測試作為控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測試的有效手段已經(jīng)在許多研究領(lǐng)域得到了應(yīng)用。汽車電子控制系統(tǒng)的開發(fā)與測試是硬件在環(huán)仿真測試的典型應(yīng)用，本文基于實(shí)時(shí)的硬件在環(huán)仿真測試對汽車的電控單元進(jìn)行驗(yàn)證。硬件在環(huán)系統(tǒng)由3個(gè)部分組成：車輛模型硬件平臺、車輛電子控制的電控單元和信號調(diào)整單元。車輛模型硬件平臺使用的是實(shí)時(shí)的離線仿真模型，電控單元是真正的硬件控制器，控制器通過接口箱與車輛模型硬件平臺相連接。對于硬件平臺的車輛模型在Matlab/Simulink環(huán)境下建立，模型中的機(jī)械部分用來預(yù)測和評估機(jī)械動態(tài)特性，而電子部分用來計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速、回路電流和電負(fù)荷等。通過這些機(jī)械、電流等特性的仿真結(jié)果可對電控單元的功能進(jìn)行評估。

搭建硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)需要有4個(gè)步驟。①搭建離線仿真模型并下載到硬件仿真平臺上，Matlab/Simulink因其可視性和方便性而成為建模的工具。模型中不僅包括電控系統(tǒng)的電子模型還包括整車的動力學(xué)及運(yùn)動學(xué)模型。②連接電控單元和實(shí)時(shí)硬件仿真平臺，信號調(diào)整單元通過輸入輸出端口建立電控單元和實(shí)時(shí)硬件仿真平臺的連接。③信號曲線的繪制以及在窗口中的顯示。④通過測試數(shù)據(jù)進(jìn)行功能驗(yàn)證。

硬件在環(huán)仿真測試最大的優(yōu)勢在于其能夠節(jié)省新產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間和成本，提高設(shè)計(jì)電控系統(tǒng)的效率，其目的是驗(yàn)證電控單元控制邏輯的正確性和運(yùn)行能力。

JungkyumYuetal.SAE 2016-01-0030.

編譯：張冬冬