HIL测试在新能源汽车试验问题解决中的应用

HIL测试在新能源汽车试验问题解决中的应用吴超赖序年梁伟铭刘奋上海汽车集团股份有限公司新能源和技术管理部，上海201804【摘要】以新能源汽车试验中出现问题的原因查找及解决为例，说明了控制器开发的各测试环节具有其自身特点和局限性，每个环节都有可能将问题遗留到下一个环节。车辆在试验之前，控制器软件功能虽然经过硬件在环HIL测试，但是仍然会出现HIL测试中没有发现的问题。由于实车干扰因素较多，回到HIL测试环境中去复现问题、查找问题原因、验证程序改正效果，将HIL测试环节与实车测试环节相结合可以更快地查找原因，更全面地覆盖测试要求。【ABSTRACT】TAKINGTHECAUSEINVESTIGATIONINTOTHEPROBLEMSIDENTIFIEDINTHENEWENERGYVEHICLETESTINGASANEXAMPLE，THEPAPERSHOWSTHATEACHTESTINGSTEPOFTHECONTROLLERDEVELOPMENTHASITSFEATURESANDLIMITATIONS，ANDTHATTHEPROBLEMATEACHSTEPMIGHTBELEFTOVERTOTHENEXTSTEPALTHOUGHTHECONTROLLERSOFTWAREFUNCTIONHASGONETHROUGHHILTESTING，THEREWILLSTILLBEPROBLEMSWHICHAREONDISCOVEREDINHILTESTINGCONSIDERINGTHEVARIOUSINTERFERINGFACTORSFORTHEREALVEHICLETESTING，ITISADVISABLETOREPEATTHEPROBLEM，TOINVESTIGATETHEPROBLEMCAUSE，ANDTOCHECKTHEEFFECTSOFPROCEDURECORRECTIONBYRETURNINGTOTHEHILTESTINGENVIRONMENTBYCOMBINGTHEHILTESTINGWITHTHEREALVEHICLETESTING，THECAUSEINVESTIGATIONPROCESSCOULDBEQUICKENEDANDMORECOMPREHENSIVETESTINGREQUIREMENTSCOULDBEMET【关键词】硬件在环测试新能源汽车试验问题DOI103969JISSN1007455420130902新能源汽车的开发离不开3大核心技术电机、电池、电控以及这些技术交叉形成的各类动力平台或控制平台。整车控制器开发作为核心技术之一，是主机厂必须掌握的技术能力。汽车电子控制器的设计开发基本都遵从“V”字形开发模式，在V模式右边，从模型在环测试、软件在环测试、硬件在环测试、系统集成测试再到实车测试的各个环节都不可或缺，每个测试环节的目标与V模型左边设计目标匹配对应。由于各测试阶段的特点和局限性，比如应用程序在模型在环和软件在环测试环节不受硬件操作系统调度及时序等的影响、实车测试环节没有系统测试环节那么方便收稿日期201307158的改变整车状态和系统相关参数，所以问题不可能在某一阶段全部发现并解决。在后阶段测试环节中发现的问题，有的需要回到上级测试环节中重新设计测试过程、查找问题原因。本文阐述了依据实车测试环节测试报告TIR，回到硬件转环HIL测试环节中将问题复现，找出控制器软件缺陷原因并加以修改和完善的过程。1实车试验问题整车试验是指驾驶人员试车员驾驶试验车辆完成各种工况及相关功能或性能的测试过程。上海汽车201309图3电机扭矩需求波动查找。VMS依据加速踏板、电机转速等信号计算出扭矩需求值后，为使电机扭矩输出平滑，增加了滤波功能以及电机扭矩变化上升率和下降率限制。扭矩变化下降率值设置不合理导致了扭矩需求的变化不能很好匹配加速踏板开度。而对于新问题，现象是MCTORQUESET与车速关联的波动。说明问题存在于电机扭矩控制环节，该环节包括扭矩需求和扭矩限制当SOC降低时，将限制电机扭矩输出，进一步查找原因是车辆为低速5KMH左右条件下，程序突破了扭矩限制，将较大的电机扭矩需求输出，而当车速上升后，又进入扭矩限制模块，扭矩迅速降下来，所以出现了车速和电机扭矩需求的震荡。原因查找后，更新程序，再通过HIL测试和试验确认问题不再出现。3结语本文将HIL测试引入到新能源汽车试验问题解决中来，在HIL测试中复现问题、分析问题原因、定位问题模块并最终解决问题。充分发挥HIL测试平台参数配置灵活输入参数非常容易量化、系统状态容易变化特定蓄电池SOC值的特点。同时，针对问题，扩大测试范围、补充设计相关联测试用例，还发现并解决了新的问题。所以，将HIL测试与实车试验相结合是非常有效的排查问题、解决问题的方法。参考文献1德绍弗勒汽车软件工程原理过程方法工具M北京电子工业出版社，20082汤姆登顿汽车电气与电子控制系统M北京机械工业出版社2009七七七七七七七七七上接第7页表5整车仿真结果对比设计理论仿真结果指标传动比传动比要求计算优化前优化后最高车速KMHL1O130129L33最大爬坡度15KMH时20244927672673050KMH1065537554加速时间S5080KMH1563488496等速60KMH续驶里程KM150L87517891835NEDC续驶里程KM11O116O11981221百公里耗等速60KMH12LO531019电量KWHNEDC工况18L533L529后的参数进行了验算，并且利用MATALB优化工具箱进行了传动比的优化，最后通过CRUISE建模对微型纯电动汽车进行了仿真。分析表5中的结果可以知道，本文的选型是合理的，满足设计指标要L0求。传动比优化之后，续驶里程提高了，优化结果也是合理的。由此可知，所建模型也是满足要求的。通过本文的研究，可以为整车控制策略的优化、再生制动与能量回馈研奠定基础。参考文献1朱鹏飞，赵文杰，许宏云基于CRUISE纯电动汽车参数匹配计算与仿真J上海汽车，201292