CN114460865B - 一种新能源汽车三电***与adas***联合仿真装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车三电***与ADAS***联合仿真装置,包括三电仿真测试***、ADAS HIL仿真测试***、ADAS控制器,所述三电仿真测试***连接ADAS HIL仿真测试***及ADAS控制器,所述ADAS控制器连接ADAS HIL仿真测试***;所述ADAS HIL仿真测试***与ADAS控制器进行仿真交互,ADAS控制器用于与三电仿真测试***交互实现联合测试。本发明的优点在于:将三电HIL测试***与ADAS进行功能集成,实现三电中的BMS、VCU、MCU三者与ADAS控制器之间测试***的级联,从而方便三电和ADAS之间的联合仿真测试,可以实现验证***内部多个控制器、各个域间的信号交互及功能逻辑执行的可靠性,从而满足主机厂的调试测试需求。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车开发测试领域,特别涉及一种新能源汽车三电***与ADAS***联合仿真装置。
背景技术
随着新能源汽车销量及保有量的不断增长,ADAS技术不断普及,市场上配备ADAS***的新能源汽车将日益增多。目前针对于新能源控制器及ADAS控制器的HIL测试***,市场上大部分解决方案都以部件级别测试居多,***级乃至于整车级多控制器联合调试解决方案空白,无法验证***内部多个控制器、各个域间的信号交互及功能逻辑,对于各控制器的***级交互存来说无法实现。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种新能源汽车三电***与ADAS***联合仿真装置,可以实现控制器部件级调试和各控制器之间的联合调试。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种新能源汽车三电***与ADAS***联合仿真装置,包括三电仿真测试***、ADAS HIL仿真测试***、ADAS控制器,所述三电仿真测试***连接ADAS HIL仿真测试***及ADAS控制器,所述ADAS控制器连接ADAS HIL仿真测试***;所述ADAS HIL仿真测试***与ADAS控制器进行仿真交互,ADAS控制器用于与三电仿真测试***交互实现联合测试。
ADAS HIL仿真测试***外接场景工作站、驾驶模拟器、雷达暗室、摄像头暗室;所述场景工作站提供虚拟的车辆行驶环境信号;驾驶模拟器包含座舱和场景显示屏,用于提供真实的模拟驾驶员输入信号;雷达暗室用于放置真实车载雷达;摄像头暗室配备显示***,安装车载摄像头直接拍摄场景工作站生成的虚拟画面;场景工作站建立虚拟的雷达传感器模型与摄像头传感器模型,和或使用雷达暗室与摄像头暗室提供真实信号;ADAS HIL仿真测试***将处理后的传感器及驾驶员输入等信号输入给ADAS控制器并采集ADAS控制器的反馈,以完成仿真测试。
所述三电仿真测试***包括MCU测试模块,所述MCU测试模块包括MCU主控板、低压分线箱BOB2、MCU HIL仿真测试***,所述MCU主控板通过低压分线箱BOB2分别与MCU HIL仿真测试***、电机、功率器件连接,MCU HIL仿真测试***提供虚拟的激励和负载,满足MCU信号级测试或通过低压分线箱BOB2进行切换,将真实的电机以及MCU功率器件接入***,进行功率级测试。
所述三电仿真测试***还包括高压分线箱BOB,所述MCU功率器件分别与电机、高压分线箱BOB连接,所述高压分线箱BOB分别连接电池模拟器和动力电池组;所述高压分线箱BOB将高压电源输入在电池模拟器模拟电池和动力电池组之间切换,实现电池真实输入和虚拟输入的转换。
所述三电仿真测试***还包括测功机***控制台,所述测功机***控制台分别连接测功机***及电池模拟器;所述测功机***通过工装与电机机械连接,由测功机***控制台统一控制测功机与电池模拟器;电机将MCU功率器件输出的电能转化为真实的机械能,反馈的转速扭矩以等信息能够反映电机真实的电气特性。
所述三电仿真测试***还包括BMS HIL仿真测试***、低压分线箱BOB3、BMS,所述BMS分别连接MCU主控板、VCU以及ADAS控制器,所述BMS通过低压分线箱BOB3分别连接BMSHIL仿真测试***、动力电池组,所述BMS HIL仿真测试***提供虚拟的电池单体电压、温度等信号给BMS或通过低压分线箱BOB3接入真实动力电池组以提高仿真真实性。
所述三电仿真测试***还包括VCU HIL仿真测试***、VCU,所述VCU HIL仿真测试***与VCU连接,所述VCU分别与MUC主控板、BMS、ADAS控制器连接,所述VCU HIL仿真***为VCU提供虚拟的激励和负载,包括DI、DO、AI、AO、PWM IN、PWM OUT、CAN、RES等信号;所述VCUHIL仿真测试***分别连接BMS HIL仿真测试***、ADAS HIL仿真测试***以及通过抵押分线箱BOB1连接MCU HIL仿真测试***;以VCU HIL仿真测试***作为***主节点,MCU、BMS、ADAS HIL仿真测试***由VCU HIL仿真测试***统一调用信号接口,实现对各个控制器激励与输出采集的同步控制以实现联合调试。
本发明的优点在于:将三电HIL测试***与ADAS进行功能集成,实现三电中的BMS、VCU、MCU三者与ADAS控制器之间测试***的级联,从而方便三电和ADAS之间的联合仿真测试,可以实现验证***内部多个控制器、各个域间的信号交互及功能逻辑执行的可靠性,从而满足主机厂的调试测试需求。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明:
图1为本发明联合仿真***的示意图。
具体实施方式
下面对照附图,通过对最优实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明提出一种新能源汽车驾驶辅助***与三电***联合仿真台架,该联合调试***将原来的部件级HIL(包括VCU MCU BMS ADAS)功能集成,每个部分既能进行独立的部件级HIL测试,也可以进行***级别联合调试,通过高低压BOB将参与测试的MCU与BMS切换为包含电机的完整电驱***和动力电池组。可以满足被测件在不同状态下的测试需求。在测试时,如需要进行部件级测试,可以将各部件与其他部件之间断开连接或控制其它部件停止工作,仅被测试的部件工作,从而实现了部件级的测试;当需要联合调试测试时,则按照测试要求对各部件进行信号的输入然后进行仿真测试获取测试数据从而实现三电***与ADAS控制器之间的联合仿真测试。
联合测试台架结构如图1所示:该联调台架将VCU、MCU、BMS HIL与ADAS HIL在功能上进行集成,通过分线箱BOB可以的切换被测***,根据部件状态与测试需求灵活的进行部件及与***级之间的联合调试。
具体架构如下:联调台架***测试对象包括VCU、MCU,电机、BMS动力电池组与ADAD控制器,整车控制器VCU是车辆的核心控制部件,它采集动力***关联控制器信号,根据驾驶员刹车踏板及油门踏板输入,控制整车的能量分配及扭矩输出指令;电机控制器MCU根据VCU扭矩指令,控制输出至电机的电功率大小;电机将电能转化为汽车行驶的驱动力;电池管理***BMS监测各个电池单体的状态,防止电池出现过冲过放,保证电池安全,延长动力电池组寿命;动力电池组是储能模块;在启动辅助驾驶后,ADAS控制器通过分析摄像头及雷达传感器融合后的数据,获取车辆周围的信息并作出决策,控制车辆自动行驶。
VCU、MCU、BMS和ADAS都设有CAN通讯接口,之间通过CAN线进行连接。VCU与VCU HIL仿真测试***通过信号线连接,仿真***为VCU提供虚拟的激励和负载,包括DI、DO、AI、AO、PWM IN、PWM OUT、CAN、RES等信号。
MCU可拆分高低压两部分***,MCU主控板为低压***,获取外部输入的CAN信号以及电机旋转变压器等信号,对下一步电机输出功率进行控制;MCU功率器件为高压***,包括驱动板以及IGBT(MOSFECT),MCU主控板通过信号线控制功率器件开启与关断来控制高压输出功率。MCU主控板通过低压分线箱BOB2与MCU HIL仿真测试***、电机、功率器件连接可实现,MCU HIL仿真测试***可提供虚拟的激励和负载,满足MCU信号级测试,也可通过低压分线箱BOB2进行切换,将真实的电机以及MCU功率器件接入***,进行功率级测试。MCU功率器件与电机和高压分线箱BOB连接,高压分线箱BOB可将高压电源输入在模拟电池和动力电池组之间切换,实现电池真实输入和虚拟输入的转换;电机将MCU功率器件输出的电能转化为真实的机械能,反馈的转速扭矩以等信息能够反映电机真实的电气特性。电机机械能需要外接负载消耗掉,该联调***提供测功机***,测功机***通过工装与电机机械连接,由测功机***控制台统一控制测功机与电池模拟器。
BMS通过低压分线箱BOB3与BMS HIL仿真测试***和动力电池组进行连接,BMSHIL可提供虚拟的电池单体电压、温度等信号给BMS,也可通过低压分线箱BOB3接入真实动力电池组,提高仿真真实性。
ADAS控制器通过信号线与ADAS HIL仿真测试***连接,ADAS HIL外接场景工作站、驾驶模拟器、雷达暗室、摄像头暗室。场景工作站提供虚拟的车辆行驶环境,包括道路场景和交通流等;驾驶模拟器包含座舱和场景显示屏,用于提供真实的驾驶员输入;雷达暗室可放置真实车载雷达;摄像头暗室配备显示***,可安装车载摄像头直接拍摄场景工作站生成的虚拟画面;场景工作站可建立虚拟的雷达传感器模型与摄像头传感器模型,也可以使用雷达暗室与摄像头暗室提供真实信号。ADAS HIL***将处理后的传感器及驾驶员输入等信号输入给ADAS控制器,采集ADAS控制器的反馈。
上述各个仿真***与测功机控制台使用以太网进行连接,以VCU HIL作为***主节点,各个***由VCU HIL仿真测试***统一调用信号接口,实现对各个控制器激励与输出采集的同步控制。其中MCU HIL仿真测试***与测功机控制台之间可通过低压分线箱B0B1进行切换,在联调时可进行信号级与功率级MCU测试切换。将真实的控制器进行***联合仿真,可以更加有效验证出ADAS***与新能源动力***间信息交互的质量,功能性能的完成度。在测试使用时可以单独采用VCU HIL仿真测试***对VCU进行仿真测试,单独采用MCUHIL仿真测试***对MCU进行仿真测试,单独采用BMS HIL仿真测试***进行BMS测试,单独采用ADAS HIL仿真测试***进行ADAS控制器进行测试;当需要联合调试时,以VCU HIL仿真测试***为主节点,对MCU HIL仿真测试***、BMS HIL仿真测试***、ADAS HIL仿真测试***进行协调控制进而实现各参数的控制输入实现各***的协调工作以完成联合仿真测试。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,均在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种新能源汽车三电***与ADAS***联合仿真装置,其特征在于:包括三电仿真测试***、ADAS HIL仿真测试***、ADAS控制器,所述三电仿真测试***连接ADAS HIL仿真测试***及ADAS控制器,所述ADAS控制器连接ADAS HIL仿真测试***;所述ADAS HIL仿真测试***与ADAS控制器进行仿真交互,ADAS控制器用于与三电仿真测试***交互实现联合测试;
ADAS HIL仿真测试***外接场景工作站、驾驶模拟器、雷达暗室、摄像头暗室;所述场景工作站提供虚拟的车辆行驶环境信号;驾驶模拟器包含座舱和场景显示屏,用于提供真实的模拟驾驶员输入信号;雷达暗室用于放置真实车载雷达;摄像头暗室配备显示***,安装车载摄像头直接拍摄场景工作站生成的虚拟画面;场景工作站建立虚拟的雷达传感器模型与摄像头传感器模型,和或使用雷达暗室与摄像头暗室提供真实信号;ADAS HIL仿真测试***将处理后的传感器及驾驶员输入的信号输入给ADAS控制器并采集ADAS控制器的反馈,以完成仿真测试;
所述三电仿真测试***包括MCU测试模块,所述MCU测试模块包括MCU主控板、低压分线箱BOB2、MCU HIL仿真测试***,所述MCU主控板通过低压分线箱BOB2分别与MCU HIL仿真测试***、电机、功率器件连接,MCU HIL仿真测试***提供虚拟的激励和负载,满足MCU信号级测试或通过低压分线箱BOB2进行切换,将真实的电机以及MCU功率器件接入***,进行功率级测试;
所述三电仿真测试***还包括高压分线箱BOB,所述MCU功率器件分别与电机、高压分线箱BOB连接,所述高压分线箱BOB分别连接电池模拟器和动力电池组;所述高压分线箱BOB将高压电源输入在电池模拟器模拟电池和动力电池组之间切换,实现电池真实输入和虚拟输入的转换;
所述三电仿真测试***还包括测功机***控制台,所述测功机***控制台分别连接测功机***及电池模拟器;所述测功机***通过工装与电机机械连接,由测功机***控制台统一控制测功机与电池模拟器;电机将MCU功率器件输出的电能转化为真实的机械能,反馈的转速扭矩信息能够反映电机真实的电气特性;
所述三电仿真测试***还包括BMS HIL仿真测试***、低压分线箱BOB3、BMS,所述BMS分别连接MCU主控板、VCU以及ADAS控制器,所述BMS通过低压分线箱BOB3分别连接BMS HIL仿真测试***、动力电池组,所述BMS HIL仿真测试***提供虚拟的电池单体电压、温度信号给BMS或通过低压分线箱BOB3接入真实动力电池组以提高仿真真实性;
所述三电仿真测试***还包括VCU HIL仿真测试***、VCU,所述VCU HIL仿真测试***与VCU连接,所述VCU分别与MUC主控板、BMS、ADAS控制器连接,所述VCU HIL仿真***为VCU提供虚拟的激励和负载,包括DI、DO、AI、AO、PWM IN、PWM OUT、CAN、RES信号;所述VCU HIL仿真测试***分别连接BMS HIL仿真测试***、ADAS HIL仿真测试***以及通过抵押分线箱BOB1连接MCU HIL仿真测试***;以VCU HIL仿真测试***作为***主节点,MCU、BMS、ADAS HIL仿真测试***由VCU HIL仿真测试***统一调用信号接口,实现对各个控制器激励与输出采集的同步控制以实现联合调试;
在测试使用时单独采用VCU HIL仿真测试***对VCU进行仿真测试,单独采用MCU HIL仿真测试***对MCU进行仿真测试,单独采用BMS HIL仿真测试***进行BMS测试,单独采用ADAS HIL仿真测试***进行ADAS控制器进行测试;当需要联合调试时,以VCU HIL 仿真测试***为主节点,对MCU HIL仿真测试***、BMS HIL仿真测试***、ADAS HIL仿真测试***进行协调控制进而实现各参数的控制输入实现各***的协调工作以完成联合仿真测试;
以VCU HIL作为***主节点,各个***由VCU HIL仿真测试***统一调用信号接口,实现对各个控制器激励与输出采集的同步控制;
其中MCU HIL仿真测试***与测功机控制台之间可通过低压分线箱B0B1进行切换,在联调时可进行信号级与功率级MCU测试切换。
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