一种基于电动汽车控制器硬件与仿真电机控制器的测试系统的制作方法

本发明涉及整车控制系统，尤其涉及整车控制器对于电机控制器的验证测试。

背景技术

近年来，随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们的消费需求开始升级换代，对住宅、汽车、环境等方面的需求越来越高，而电动汽车作为一种新兴的出行工具，具有能源消耗少，兼顾优良动力性和舒适的乘车环境，而且还对环境零排放等得到广泛认可。因此，为更好的推广电动汽车产业，必须对电动汽车中最重要的整车控制器的各种不同性能及可靠性进行大量的测试，以保证车辆的安全及耐用性能。

整车控制器对于电机控制器的控制是整个控制过程中的核心，但目前整车控制器开发与电机控制器开发分别进行，后期再开展匹配验证，对于整车控制器是否能够完全的掌控电机控制器，能否准确的对电机控制下达指令，需要待双方都开发完成后才可进行验证，影响到项目开展的进度，且极易造成因不匹配而带来二次开发的成本浪费。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种基于电动汽车控制器硬件与仿真电机控制器的测试系统。本发明的测试系统能在开发初期能明确整车控制器可实现功能，按照整车控制器的既定要求，建立电机控制器的模型，依托硬件在环测试系统，实现对整车控制器对仿真电机控制器的控制功能模拟测试。

在一个实施例中，所述基于电动汽车控制器硬件与仿真电机控制器的测试系统包括上位机、实时计算机、整车控制器、整车仿真测试机柜、仿真电机控制器模型。

其中，上位机内搭建所述电机控制器模型，所述上位机通过所述仿真电机控制器模型对所述实时计算机进行控制，按照所述电机控制器模型建立内容，通过所述整车仿真测试机柜实时发送不同的i/o信号、can网络信号和/或lin网络信号给所述整车控制器，并且实时采集所述整车控制器的需求，进行仿真计算，以确认所述整车控制器对所述电动汽车控制器硬件的控制功能的是否有效和准确，以作为开发匹配选型的基础依据。

在一个实施例中，所述整车仿真测试机柜包括i/o模拟板卡、can通讯板卡、lin通讯板卡、故障注入单元以及线束断接箱，其中，所述i/o模拟板卡、所述can通讯板卡、所述lin通讯板卡、所述故障注入单元均与所述线束断接箱相通讯。

在一个实施例中，所述整车仿真测试机柜被配置成为模拟仿真电机控制器可能发出的电平、通讯信号提供实现基础，同时也可实现对整车控制器发出不同信号的采集功能。

在一个实施例中，所述仿真电机控制器模型被配置成涵盖电机发电和溃电时的扭矩、电流、电压模型，以响应所述整车控制器不同扭矩需求，实时计算并反馈准确值给整车控制器，供整车控制器在不同情况下的逻辑运算。

在一个实施例中，所述仿真电机控制器模型被配置成实现采集所述整车控制器使能电机控制器电平信号功能，并实时按照要求反馈电平信号到整车控制器。

在一个实施例中，所述仿真电机控制器模型被配置成实现根据不同电机发热带来的温升功能，反馈电压/电阻信号给所述整车控制器，并可响应整车控制器降温请求时的温度变化。

在一个实施例中，所述仿真电机控制器模型被配置成实现响应所述整车控制器唤醒请求信号功能。

在一个实施例中，所述唤醒请求包括硬线唤醒请求或者网络唤醒请求。

在一个实施例中，所述仿真电机控制器模型被配置成实现对所述整车控制器转速模式和扭矩模式的响应，正确的进行切换并实时反馈实施情况。

本发明所提供的基于电动汽车控制器硬件与仿真电机控制器的测试系统能够避免在整车控制器和电机控制器开发完成之后，再去验证整车控制器的可实现性，加快了项目进度，为产品选型提供了方向，且避免了控制器二次开发的资源浪费，有效的节约了产品开发时间，进而节约企业成本。也可在匹配完成后，验证整车控制器是否满足相应电机控制器运算功能，为开发后期寻找使用中存在的问题提供解决办法。

附图说明

本发明的以上发明内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的发明的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。

图1示出根据本发明一实施例的基于电动汽车控制器硬件与仿真电机控制器的测试系统。

具体实施方式

以下在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。

本发明的核心之一是仿真电机控制器的模型搭建，依托硬件在环测试系统，以实现测试整车控制器对电机控制器控制功能及运算功能的完整性和准确性。

本发明提供了一种基于电动汽车控制器硬件与仿真电机控制器的测试系统。如图1所示，该测试系统包括上位机101、实时计算机102、整车控制器103、集线器104、整车仿真测试机柜105、仿真电机控制器模型106以及程控电源107。

整车仿真测试机柜105包括整车控制器所需的i/o模拟板卡、can通讯板卡、lin通讯板卡、故障注入单元以及线束断接箱。该整车仿真测试机柜105为模拟仿真电机控制器可能发出的电压、电平、通讯信号提供实现基础，同时也可实现对整车控制器发出不同信号的采集功能。

上位机101内搭建电机控制器模型(例如，matlab-simulink电机控制器模型)，此模型定义完整的电机控制器模型。该电机控制器模型涵盖以下功能：

1.涵盖电机发电和溃电时的扭矩、电流、电压模型，以响应整车控制器不同扭矩需求，实时计算并反馈准确值给整车控制器，供整车控制器在不同情况下的逻辑运算；

2.实现采集整车控制器使能电机控制器电平信号功能，并实时按照要求反馈电平信号到整车控制器；

3.实现根据不同电机发热带来的温升功能，反馈电压/电阻信号给整车控制器，并可响应整车控制器降温请求时的温度变化；

4.实现响应整车控制器唤醒请求信号功能(可以为硬线唤醒或者网络唤醒)；

5.实现对整车控制器转速模式和扭矩模式的响应，正确的进行切换并实时反馈实施情况。

此外，上位机101通过仿真电机控制器模型106，对实时计算机102进行控制，按照模型建立内容，通过整车仿真测试机柜，实时发送不同的i/o信号、can网络信号、lin网络信号给整车控制器，并且实时采集整车控制器的需求，进行仿真计算，以确认整车控制器对电机控制器控制功能的有效性和准确性，为开发匹配选型提供基础依据。

为了更清楚地说明本发明实施技术方案，通过以下具体实施例对整个实施过程进行介绍，以描述此发明的技术方案。但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以下的具体实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换。

首先，正确地定义整车控制器连接器针脚定义，制作对应接线器，将针脚接入接线器内。

其次，通过针脚不同功能，如i/o信号，将接线器接入整车控制仿真机柜相应的i/o板卡的线束断接箱内，信号分为i/o信号，can通讯信号，pwm信号，电阻信号以及相应电源供应功能，根据整车控制器针脚定义来选择合理的板卡资源。

再次，在上位机上搭建电机控制器模型，主要涉及与整车控制器连接部分。

1)按照不同的上电情况唤醒整车控制器：如通过can线唤醒，定义相应报文，在上位机模型能需建立相关控制模型，在运行时能自动实现相关报文发送与交互；如通过硬线信号唤醒，需定义相关电源控制模型，在运行时能自动实现硬线信号的发出，以及接收相关的反馈信息。

2)根据不同的电机运行情况：如扭矩输出模型，在接收到整车控制器使能及扭矩请求后，根据当前设置电压值，自动算出需求电流值和反馈扭矩，提供整车控制器运算。

3)根据不同的电机控制器错误状况：如温度过高，限制输出工况，高压互锁故障，需建立相关电机控制器模型，可正确反馈整车控制器相应信号，模拟故障输出，使整车控制器能进行运算。

以上仅列举了其中部分电机控制器功能，其他未列举部分，也在本发明的保护范围之类。

随后，通过上位机模型控制实时计算机，通过整车控制仿真机柜，对整车控制器输入相关信号，同时接收整车控制器相关输出信号。

本发明通过实时监测并记录相关信号交互，来判断整车控制器是否运行正常，并且设置不同的故障注入，判断整车控制器是否能按照预设逻辑正常响应。以提供可正确匹配整车控制器的选型方案，并且可验证整车控制器开发功能的完整性及准确性。

本发明的关键点是利用硬件在环测试系统，搭建电机控制器模型，在产品开发初期就能完成整车控制器与电机控制器匹配选型工作，明确整车控制器可实现功能，为寻求可匹配的电机控制器提供了基础信息。也可在匹配完成后，提供寻找整车控制器逻辑控制问题的解决办法。

这里采用的术语和表述方式只是用于描述，本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。

同样，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。