楊秋霞，胡慧婧，黃祖朋，趙小羽，李淑英

集成測(cè)試臺(tái)架在新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用*

楊秋霞，胡慧婧，黃祖朋，趙小羽，李淑英

（上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司技術(shù)中心，廣西 柳州 545007）

在傳統(tǒng)的新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)流程中，目前主流的整車(chē)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式是“V”型開(kāi)發(fā)模式。V模型又叫RAD（Rap Application Development，快速應(yīng)用開(kāi)發(fā)）模型，是軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一個(gè)重要模型，由于其模型構(gòu)圖形似字母V，所以又稱(chēng)軟件測(cè)試的V模型。它通過(guò)開(kāi)發(fā)和測(cè)試同時(shí)進(jìn)行的方式來(lái)縮短開(kāi)發(fā)周期，提高開(kāi)發(fā)效率。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)一種集成多種新能源汽車(chē)測(cè)試設(shè)備的多功能測(cè)試臺(tái)架，有機(jī)會(huì)在新能源汽車(chē)原來(lái)的開(kāi)發(fā)流程基礎(chǔ)上，提前驗(yàn)證新能源整車(chē)及各零部件，進(jìn)一步縮短開(kāi)發(fā)周期。文章對(duì)此測(cè)試臺(tái)架進(jìn)行進(jìn)一步的探討。

新能源；汽車(chē)；集成測(cè)試；開(kāi)發(fā)周期

前言

最新發(fā)布的《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》明確指出，要以新能源汽車(chē)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)為突破口，構(gòu)建新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)。新能源是未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展潮流和方向，是全面實(shí)現(xiàn)汽車(chē)行業(yè)“新四化”的主要載體。相較傳統(tǒng)動(dòng)力汽車(chē)，新能源汽車(chē)具有許多推廣應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)?！秶?guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》重點(diǎn)研究領(lǐng)域包括低能耗與電動(dòng)汽車(chē)的研究，要求重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)動(dòng)力系統(tǒng)集成與控制技術(shù)，動(dòng)力蓄電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等關(guān)鍵部件技術(shù)，電動(dòng)汽車(chē)實(shí)驗(yàn)測(cè)試及基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)等。

同時(shí)，在國(guó)家新能源汽車(chē)“雙積分”制度的刺激下，各大主機(jī)廠及新興造車(chē)勢(shì)力都在加大新能源汽車(chē)研發(fā)力度，縮短研發(fā)周期、提高研發(fā)效率、加快研發(fā)成果轉(zhuǎn)換、快速完成產(chǎn)品迭代成了各車(chē)企的追求的目標(biāo)。本文對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行探討，為縮短新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)周期提供一種方向，為今后新能源汽車(chē)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)提供參考。

1 傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程

經(jīng)過(guò)多年探索，在汽車(chē)業(yè)界普遍采用圖1所示的“V”型整車(chē)開(kāi)發(fā)模式。按照需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、軟件編碼、單元測(cè)試、集成測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試、驗(yàn)收測(cè)試這幾個(gè)主要順序進(jìn)行開(kāi)發(fā)。該模式可以很大程度地減少反復(fù)過(guò)程、縮短開(kāi)發(fā)周期，以節(jié)省成本。本文旨在在此基礎(chǔ)上，探討出進(jìn)一步縮短開(kāi)發(fā)周期的方法。

圖1 整車(chē)開(kāi)發(fā)模式

2 目標(biāo)：在開(kāi)發(fā)流程中提高效率

“V”型整車(chē)開(kāi)發(fā)模式在多年的使用驗(yàn)證中，已趨于完善。對(duì)此模型進(jìn)行大的調(diào)整并不容易，所以，將目標(biāo)調(diào)整為“在開(kāi)發(fā)流程中提高效率”是更優(yōu)的選擇。經(jīng)過(guò)對(duì)整個(gè)“V”型整車(chē)開(kāi)發(fā)模式深入研究，發(fā)現(xiàn)更早的集成及驗(yàn)證，可在一定程度上縮短整個(gè)開(kāi)發(fā)周期。下一步工作就是探討“更早的集成及驗(yàn)證”的可行性方案。

圖2

3 電氣化在開(kāi)發(fā)流程中的影響

近年來(lái)隨著新能源汽車(chē)的崛起，車(chē)用電子控制系統(tǒng)的需求量大增，加上功能需求不斷地增加，軟件算法及功能架構(gòu)勢(shì)必更加龐大復(fù)雜。雖然，目前車(chē)輛產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入的“V”型整車(chē)開(kāi)發(fā)模式進(jìn)行電子控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，具備完善的系統(tǒng)安全分析與設(shè)計(jì)規(guī)劃，能有效地提升開(kāi)發(fā)速度計(jì)系統(tǒng)的可靠性。但正是由于新能源汽車(chē)的電氣化比重大于傳統(tǒng)汽車(chē)，在零部件驗(yàn)證和產(chǎn)品驗(yàn)證中間的缺口被放大，如果能填補(bǔ)這個(gè)缺口，將能大大縮短新能源汽車(chē)的開(kāi)發(fā)周期。

圖3

4 面臨的挑戰(zhàn)

按照目前的開(kāi)發(fā)模式，新能源汽車(chē)中的電池、電機(jī)控制器、DC/DC、VCU（整車(chē)控制器）都要在路試階段，才能集成到整車(chē)上進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試及系統(tǒng)驗(yàn)證，而車(chē)載充電機(jī)則要在試驗(yàn)室中的整車(chē)測(cè)試上才能進(jìn)行驗(yàn)證。我們面臨的挑戰(zhàn)是如何把這部分工作提前，這樣不但能大大縮短制造周期，還因?yàn)樵S多問(wèn)題在零部件集成到整車(chē)前暴露出來(lái)，并得到有效整改，從而節(jié)省成本。

圖4

5 多功能測(cè)試臺(tái)架構(gòu)想

圖5

建立一臺(tái)可集成多種新能源汽車(chē)測(cè)試設(shè)備的多功能測(cè)試臺(tái)架，被測(cè)件主要有外控制器（如整車(chē)控制器）、電池、電機(jī)、逆變器、車(chē)載充電機(jī)等。測(cè)試設(shè)備主要有電池模擬器、電網(wǎng)模擬器、通用逆變器、電機(jī)模擬器等模擬設(shè)備及動(dòng)力總成臺(tái)架等。所有被測(cè)件都可以在驗(yàn)證階段（安裝入實(shí)車(chē)前）接入多功能臺(tái)架進(jìn)行聯(lián)調(diào)，即使有部分零件由于開(kāi)發(fā)周期滯后而缺失也沒(méi)有關(guān)系，可以利用模擬測(cè)試設(shè)備模擬缺失的零部件，從而實(shí)現(xiàn)整車(chē)聯(lián)調(diào)的目的。通過(guò)這種方式，可以更早地集成各零部件及驗(yàn)證，縮短開(kāi)發(fā)周期。

6 結(jié)語(yǔ)

這樣的可集成多種新能源汽車(chē)測(cè)試設(shè)備的多功能測(cè)試臺(tái)架完全具備可實(shí)施性。雖然目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)相關(guān)測(cè)試設(shè)備制造廠有能力制造出這樣的多功能測(cè)試臺(tái)架。但據(jù)了解，目前在國(guó)際上已有相關(guān)設(shè)備制造商具備這樣的制造能力，且某些世界頂級(jí)的汽車(chē)制造企業(yè)已經(jīng)擁有類(lèi)似測(cè)試設(shè)備（具備上訴多功能臺(tái)架部分功能，并不完全）。相信隨著新能源汽車(chē)行業(yè)的迅速發(fā)展，這樣的設(shè)備將會(huì)慢慢獲得各主機(jī)廠的青睞。

[1] 田真,張曼雪,董婷婷,郭永斌,金啟前,趙福全.基于V模式的整車(chē)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及模型單元測(cè)試[A].汽車(chē)工程學(xué)報(bào),2012.11.

Application of integrated test bench in new energy vehicle development*

Yang Qiuxia, Hu Huijing, Huang Zupeng, Zhao Xiaoyu, Li Shuying

( SAIC GM Wuling Automobile Co., Ltd., Guangxi Liuzhou 545007 )

In the traditional new energy vehicle development process, the current mainstream of the vehicle control system development pattern is the "V" type development mode. V model also called RAD (Rap Application Development, rapid Application Development) model, is an important model in the software Development process, due to its composition of a picture like the letter V model, say again so V model of software testing. It through the development and testing at the same time to shorten the development cycle, improve the development efficiency. After a study found that through an integration of a variety of new energy vehicles multifunctional test bench test equipment, have the opportunity to the development of new energy vehicles the original process, based on the validation of new energy vehicle and parts in advance, to shorten the development cycle. In this paper, the test bench for further discussion.

New energy sources; Vehicles; Integration testing;Development cycle

U469.7

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1671-7988(2019)13-22-03

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楊秋霞（1987.10-），女，新能源測(cè)試主管，就職于上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司。研究方向?yàn)樾履茉雌?chē)整車(chē)及零部件測(cè)試。

廣西科技計(jì)劃資助項(xiàng)目（桂科AC16380043）；柳州市科技計(jì)劃資助項(xiàng)目（2018AC10501）。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.13.008