底盤(pán)系統(tǒng)硬件在環(huán)（HiL）測(cè)試解決方案

概述

新四化的浪潮正以一種不可阻擋的趨勢(shì)鞭策著汽車各子系統(tǒng)技術(shù)的革新。包括底盤(pán)系統(tǒng)也在朝著電子化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，智電底盤(pán)對(duì)于測(cè)試平臺(tái)的要求也日趨嚴(yán)格和復(fù)雜。

北匯信息科技依托自身多年的汽車電子行業(yè)的經(jīng)驗(yàn),并同時(shí)與德國(guó)MdynamiX公司開(kāi)展底盤(pán)和ADAS測(cè)試業(yè)務(wù)上的合作，可以為OEM和零部件企業(yè)提供眾多成熟的底盤(pán)系統(tǒng)解決方案，包括電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS HiL測(cè)試方案，制動(dòng)系統(tǒng)HiL測(cè)試方案等。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)HiL方案

適用于汽車智能化電氣化的新型轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開(kāi)發(fā)解決方案

針對(duì)客戶不同的需求，提供定制化的測(cè)試臺(tái)架方案，比如對(duì)不同的測(cè)試范圍可以提供緊湊型到高性能的測(cè)試臺(tái)架，或者針對(duì)不同類型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供性價(jià)比高的測(cè)試臺(tái)架。

緊湊型EPS硬件在環(huán)（HiL)測(cè)試方案

如上圖右側(cè)所示，兩種為緊湊型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)架；其中第一種針對(duì)Rack-assist形式的EPS，即助力在齒條上實(shí)現(xiàn)，包括P-EPS（小齒輪型）,DP-EPS（雙小齒輪型）,R-EPS（齒條型）

第①種臺(tái)架方案

負(fù)載仿真采用單個(gè)主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，可以提供足夠的負(fù)載和反應(yīng)速度。結(jié)構(gòu)高度緊湊和輕便、低成本?？梢赞D(zhuǎn)換為系統(tǒng)級(jí)測(cè)試臺(tái)架。電機(jī)參數(shù)如下：

測(cè)試范圍：特性、性能和耐久性測(cè)試

第②種臺(tái)架方案

負(fù)載仿真采用單個(gè)交流伺服電機(jī)，高度緊湊和便攜、足夠的負(fù)載和反應(yīng)速度，低成本。只能測(cè)試C-EPS,可以轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)級(jí)測(cè)試臺(tái)架。電機(jī)參數(shù)如下：

測(cè)試范圍：特性、性能和耐久性測(cè)試

高性能EPS硬件在環(huán)（HiL)測(cè)試方案

如上圖右側(cè)所示，三種為高性能系統(tǒng)級(jí)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)架；均支持Rack-assist形式和Column-assist型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

第③種系統(tǒng)級(jí)測(cè)試臺(tái)架：

與④⑤的區(qū)別在于它負(fù)載采用雙線性電機(jī)仿真，可以滿足最高的動(dòng)態(tài)和精度要求，線性電機(jī)可以高頻高精度的仿真負(fù)載的阻力特性。動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，成本最高。

測(cè)試范圍：適用于各種類型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的系統(tǒng)特性、性能、耐久測(cè)試

電機(jī)參數(shù)如下：

第④種系統(tǒng)級(jí)測(cè)試臺(tái)架

負(fù)載采用雙主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)仿真，可以滿足較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和精度要求，提供高負(fù)載、高速的負(fù)載仿真，價(jià)格中等。

測(cè)試范圍：適用于各種類型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的系統(tǒng)特性、性能、耐久測(cè)試

電機(jī)參數(shù)如下：

第⑤種系統(tǒng)級(jí)測(cè)試臺(tái)架

負(fù)載采用單主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)仿真，相對(duì)于第④種方案，少了一個(gè)主動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使臺(tái)架變得相對(duì)緊湊和輕便、能夠提供足夠的負(fù)載和速度反應(yīng)，成本略低，性價(jià)比較高。

測(cè)試范圍：適用于各種類型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的系統(tǒng)特性、性能測(cè)試

電機(jī)參數(shù)如下：

小結(jié)

通過(guò)HiL機(jī)柜與測(cè)試臺(tái)架的配置和映射，實(shí)現(xiàn)EPS臺(tái)架的控制和相關(guān)信號(hào)的采集。HiL系統(tǒng)軟件層面包括：整車系統(tǒng)模型，主要包括車輛動(dòng)力學(xué)、道路環(huán)境以及駕駛員模型。模型可以基于Matlab/Simulink環(huán)境建立，根據(jù)車輛相關(guān)特性數(shù)據(jù)，可以通過(guò)模型參數(shù)化軟件對(duì)車輛模型進(jìn)行參數(shù)化，使實(shí)時(shí)車輛模型能夠正確模擬車輛運(yùn)動(dòng)，被控對(duì)象能夠及時(shí)準(zhǔn)確響應(yīng)控制器的控制動(dòng)作，并把車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)提供給待測(cè)控制器。

MXsteeringbench示例

優(yōu)勢(shì)

• 模塊化軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，保障連貫穩(wěn)定的早期開(kāi)發(fā)環(huán)境
• 依據(jù)實(shí)車調(diào)整安裝位置，更加能夠接近車試的結(jié)果
• 不同的線性電機(jī)組合和參數(shù)范圍選擇，得益于精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角，齒條力和位置的控制，最終達(dá)到精確的實(shí)時(shí)測(cè)試結(jié)果
• 滿足需求的定制化車輛模型參數(shù)，實(shí)現(xiàn)接近實(shí)車測(cè)試的閉環(huán)HIL測(cè)試環(huán)境
• 轉(zhuǎn)向測(cè)試臺(tái)架靈活開(kāi)放，用戶可以輕松根據(jù)具體需求對(duì)轉(zhuǎn)向測(cè)試臺(tái)架進(jìn)行包括控制器，ECU界面的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換，也可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器和自動(dòng)駕駛功能相結(jié)合的前期測(cè)試
• 可以輕松轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)向模擬器，實(shí)現(xiàn)早期的駕駛感分析

交鑰匙服務(wù)

北匯可以在EPS系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)領(lǐng)域?yàn)槟闾峁┤婕夹g(shù)支持服務(wù)，包括：

• 定制化方案和臺(tái)架選型咨詢
• 控制系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向模型到整車模型的開(kāi)發(fā)及參數(shù)化經(jīng)驗(yàn)共享
• 交鑰匙服務(wù)，與現(xiàn)有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總成集成進(jìn)行半實(shí)物閉環(huán)仿真測(cè)試
• 測(cè)試服務(wù)咨詢和測(cè)試臺(tái)架維護(hù)
• 新型轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或新型控制方案的開(kāi)發(fā)

總結(jié)

針對(duì)EPS系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)測(cè)試流程，我們可以提供完整的全流程測(cè)試方案。包括軟件層面的以控制策略為測(cè)試目的的信號(hào)級(jí)測(cè)試（MiL和SiL測(cè)試），軟件層面的測(cè)試一般由整車廠的ECU供應(yīng)商進(jìn)行。

另外就是對(duì)EPS系統(tǒng)總成的測(cè)試，系統(tǒng)級(jí)測(cè)試方案的待測(cè)對(duì)象為整套轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，把ECU控制策略和電機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部分一同測(cè)試，其控制器和轉(zhuǎn)向助力總成都是實(shí)物，借助測(cè)試臺(tái)架對(duì)EPS系統(tǒng)在最接近于真實(shí)EPS在實(shí)車工況下的測(cè)試進(jìn)行性能或系統(tǒng)的release（通關(guān)） 測(cè)試，這些都是OEM在對(duì)比各個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)必須要進(jìn)行的測(cè)試方案。

MdynamiX公司成立于2014年，創(chuàng)始人為來(lái)自寶馬、Tüv Süd等的技術(shù)專家，總部位于德國(guó)慕尼黑。MdynamiX公司作為慕尼黑應(yīng)用科技大學(xué)和肯普騰應(yīng)用科技大學(xué)的附屬研究所，專注于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及底盤(pán)技術(shù)開(kāi)發(fā)，ADAS和自動(dòng)駕駛技術(shù)，NVH分析。為眾多國(guó)際一流OEM如保時(shí)捷，寶馬，奧迪，大眾，Daimler，福特，豐田，現(xiàn)代汽車等提供專業(yè)技術(shù)方案和服務(wù)。

北匯信息聯(lián)合MdynamiX公司將為您提供專業(yè)轉(zhuǎn)向模型及XiL全流程（從MiL-SiL-HiL到Vehicle Test）解決方案，以及ADAS和自動(dòng)駕駛解決方案。

以上部分圖片來(lái)自于MdynamiX。