一种整车控制器模拟系统及方法与流程

1.本发明实施例涉及车辆测试技术领域，尤其涉及一种整车控制器模拟系统及方法。


背景技术：

2.整车控制器是汽车电控系统中的核心部件。随着新能源汽车的快速发展，整车控制器的种类越来越多样化，故障率也越来越高。目前，针对整车控制器，可以通过诊断仪进行测试，或者通过远程诊断的方式，由云端服务器根据其运行数据进行分析，或者通过记录日志文件的方式，由开发人员对日志文件进行分析，根据故障发生的时间从中提取偶发故障的日志信息。也有一些场景下可以对整车控制器进行模拟，但是需要针对不同的故障和测试场景建立一对一的模型，这种模拟测试的通用性差，更换模型的周期较长、成本较高，在面对很短时间内出现的偶发故障时也很难复现，整车控制器模拟的灵活性差。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种整车控制器模拟系统及方法，以提高整车控制器模拟的灵活性，进而提高对整车控制器的测试效率。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种整车控制器模拟系统，包括：
5.车载云台，用于根据采集到的整车控制器的故障数据构建数据库，并记录所述故障数据对应故障原因以及故障前后的车辆运行状态，所述故障数据包括故障码以及冻结帧数据；
6.模拟器，用于根据所述车载云台发送的故障模拟数据模拟整车控制器并复现车辆的故障，以对所述整车控制器进行故障测试，其中，所述故障模拟数据来源于所述数据库。
7.第二方面，本发明实施例提供了一种整车控制器模拟方法，应用于模拟器，包括：
8.接收车载云台发送的故障模拟数据，其中，所述故障模拟数据来源于车载云台基于采集到的整车控制器的故障数据构建的数据库，所述故障数据包括故障码以及冻结帧数据，所述数据库中还记录所述故障数据对应的故障原因以及故障前后的车辆运行状态；
9.根据所述故障模拟数据模拟整车控制器并复现车辆的故障，以对所述整车控制器进行故障测试。
10.本发明实施例提供了一种整车控制器模拟系统及方法。该系统包括：车载云台，用于根据采集到的整车控制器的故障数据构建数据库，并记录所述故障数据对应故障原因以及故障前后的车辆运行状态，所述故障数据包括故障码以及冻结帧数据，其中，所述故障模拟数据来源于所述数据库；模拟器，用于根据所述车载云台发送的故障模拟数据模拟整车控制器并复现车辆的故障，以对所述整车控制器进行故障测试。通过上述技术方案，模拟器可根据车载云台的数据灵活模拟整车控制器，复现不同的故障，提高了整车控制器模拟的灵活性，进而提高对整车控制器的测试效率。
附图说明
11.结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。
12.图1为本发明实施例一提供的一种整车控制器模拟系统的结构示意图；
13.图2为本发明实施例一提供的一种利用预警机制监控车辆的示意图；
14.图3为本发明实施例一提供的一种利用专家系统预判车辆问题的示意图；
15.图4为本发明实施例一提供的一种整车控制器模拟系统工作原理的示意图；
16.图5为本发明实施例二提供的一种整车控制器模拟方法的流程图。
具体实施方式
17.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
18.在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
19.实施例一
20.图1为本发明实施例一提供的一种整车控制器模拟系统的结构示意图。本实施例可适用于通过模拟整车控制器实现故障测试的情况。如图1所示，该整车控制器模拟系统包括：车载云台10，用于根据采集到的整车控制器的故障数据构建数据库，并记录故障数据对应故障原因以及故障前后的车辆运行状态，故障数据包括故障码以及冻结帧数据；模拟器20，用于根据车载云台10发送的故障模拟数据模拟整车控制器并复现车辆的故障，以对整车控制器进行故障测试，其中，故障模拟数据来源于数据库。
21.本实施例中，整车控制器是指实车控制器，也称车载控制器。当车辆发生各类高低压软硬件故障时，整车控制器会采集故障码及对应的冻结帧数据，上报给车载云台10，车载云台10可基于各类故障的故障数据构建数据库，并记录各类故障对应的故障原因以及故障前后的车辆运行状态，还可以记录车辆运行所处环境地理位置等外部因素。在此基础上，整车控制器再次遇到故障时，可以通过大数据平台搜索数据库，自动判别故障原因，从而采取相应的措施，例如更新系统软件、修复故障或者生成提示信息或预警信息等。
22.模拟器20可用于模拟整车控制器的功能。车载云台10可根据数据库中的故障数据选择任意的故障场景(例如发动机故障)，并将故障模拟数据(可以包括故障码、冻结帧数据、故障原因以及故障前后的车辆运行状态等，例如可包括发动机的运行参数)发送至模拟器20，模拟器20根据故障模拟数据复现此故障场景(例如假定发动机工作在相应运行参数下，并且车辆处于故障前的运行状态)，通过测试模拟器20是否能够针对此故障场景采取相应的措施，实现对整车控制器功能的测试。
23.本实施例提供的一种整车控制器模拟系统，在模拟过程中，不需要针对不同的整车控制器及不同的故障场景为模拟器一一建模，而是通过车载云台构建数据库并提供故障模拟数据，使得模拟器可以模拟任意整车控制器并复现任意故障场景。提高了整车控制器模拟的灵活性，进而提高对整车控制器的测试效率。
24.可选的，模拟器20具体用于：接收车载云台10发送的故障模拟数据，将故障模拟数据10与已有故障模型进行匹配，根据匹配到的故障模型模拟整车控制器的动力电机参数、车辆运行冷却水温流量以及环境参数。
25.本实施例中，故障模型可以指在特定的故障场景下车辆及整车控制器的运行状态参数。模拟器20接收车载云台10的故障模拟数据，与已有故障模型进行动态匹配，从而模拟动力电机参数(例如线电阻、转动惯量、初始角、负温度系数(negative temperature coefficient，ntc)等)、车辆运行冷却水温流量、环境参数(例如空调等车载外部环境参数)，然后通过自动化控制程序进行实车故障复现。
26.可选的，车载云台10还用于：根据预警参数实时监控车辆的运行状态。
27.图2为本发明实施例一提供的一种利用预警机制监控车辆的示意图。如图2所示，对于非典型偶发性故障，可建立预警机制，车载云台10可实时监控车辆超调预警参数，预判即将可能发生车辆问题，通过返回数据分析结果，锁定问题车辆，优化软硬件参数，避免车辆严重故障发生，影响车辆用户体验。
28.可选的，车载云台10还用于：基于专家系统的知识库和推理机预判所述车辆的问题。
29.图3为本发明实施例一提供的一种利用专家系统预判车辆问题的示意图。如图3所示，建立专家智能诊断系统，通过植入某一领域专业专家技术知识，建立故障诊断知识库。专业知识从领域专家获取，并保存到知识库中，通过推理机系统通过向前链和后向链两者相结合的规则，依据工作正常演绎逻辑原则，推断假设是否成立，更快判断系统故障等方面的问题。
30.可选的，该系统还包括：电源模块，用于模拟整车控制器的供电模式，所述供电模式包括高压动力电池的恒压模式、恒流模式和恒功率模式。
31.本实施例中，电源模块可利用高低压直流电源为整车控制器提供能量，可模拟高压动力电池恒压、恒流、恒功率三种模式，可自动调节车载小电瓶电压及动力电池电压状况，为故障诊断提供能量基础。
32.可选的，该系统还包括：数据采集分析仪，用于采集故障测试过程中的信号并分析故障原因。
33.本实施例中，通过数据采集分析仪采集(电压、电流、脉冲宽度调制(pulse width modulation，pwm)波等)信号，并诊断故障原因，对于典型故障可手动注入软硬件故障，实现故障复现。
34.可选的，该系统还包括：动台，用于模拟车辆的振动状态。
35.本实施例中，振动台又称振动激励器、振动发生器或振动试验机，可利用电动、电液压、压电或其他原理获得机械振动，从而模拟车辆在制造、行驶、使用等阶段中所遭遇的各种环境，用以鉴定车辆是否适应环境振动的能力，整车控制器是否能够应对与环境振动相关的故障。
36.可选的，该系统还包括：风机，用于模拟车辆的风阻。
37.本实施例中，风机可用于模拟车辆所遭遇的风阻，用以鉴定车辆是否适应不同的风阻，整车控制器是否能够应对与风阻相关的故障。
38.图4为本发明实施例一提供的一种整车控制器模拟系统工作原理的示意图。如图4所示，电源模块可利用高低压直流电源为模拟器模拟整车电池并提供三种供电模式，电源模块与模拟器之间可通过控制器局域网络(controller area network，can)总线通信；为模拟器设置输入/输出(in/out，i/o)接口，可用于外界向模拟器注入故障信息，也可以用于与外界通信，例如，通过以太网与数据采集分析仪通信，数据采集分析仪可采集模拟过程中的信号并分析故障原因；车载云台可记录故障数据、构建数据库并将故障模拟数据发送至模拟器，以使模拟器进行车辆故障工况模拟，完成故障复现。在此基础上，可以针对复现的故障进行整车布置、(通过振动台和风机等进行)外界环境模拟、已有故障模型的动态匹配等。
39.本实施例的整车控制模拟系统，可对实车故障实现现场模拟，更贴近真实场景，对汽车的正常行驶、制动能量回馈、网络管理、整车故障诊断与处理等功能起着关键作用；可满足采用模拟器实现对不同整车控制器和不同故障经的故障测试需求，可模拟整车状态，可有效应对偶发故障，简化故障分析过程，提高故障诊断的效率和准确性。
40.实施例二
41.图5为本发明实施例二提供的一种整车控制器模拟方法的流程图，本实施例可适用于通过模拟整车控制器实现故障测试的情况。具体的，该整车控制器模拟方法可以由模拟器执行。该整车控制器模拟方法可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在整车控制器模拟系统中。如图5所示，该方法具体包括如下步骤：
42.s110、接收车载云台发送的故障模拟数据，其中，所述故障模拟数据来源于车载云台基于采集到的整车控制器的故障数据构建的数据库，所述故障数据包括故障码以及冻结帧数据，所述数据库中还记录所述故障数据对应的故障原因以及故障前后的车辆运行状态
43.s120、根据所述故障模拟数据模拟整车控制器并复现车辆的故障，以对所述整车控制器进行故障测试。
44.本实施例提供的一种整车控制器模拟方法，可根据车载云台的故障模拟数据灵活模拟整车控制器，复现不同的故障，提高了整车控制器模拟的灵活性，进而提高对整车控制器的测试效率。
45.可选的，根据所述车载云台发送的故障模拟数据模拟整车控制器并复现车辆的故障，包括：
46.将所述车载云台发送的故障模拟数据与已有故障模型进行匹配；
47.根据匹配到的故障模型模拟整车控制器的动力电机参数、车辆运行冷却水温流量以及环境参数。
48.可选的，在模拟过程中，还可通过车载云台根据预警参数实时监控所述车辆的运行状态。
49.可选的，在模拟过程中，还可通过车载云台基于专家系统的知识库和推理机预判所述车辆的问题。
50.可选的，还可利用数据采集分析仪采集故障测试过程中的信号并分析故障原因。
51.可选的，在模拟过程中，还可利用电源模块模拟整车控制器的供电模式，所述供电模式包括高压动力电池的恒压模式、恒流模式和恒功率模式。
52.可选的，在模拟过程中，还可利用振动台模拟车辆的振动状态。
53.可选的，在模拟过程中，还可利用风机模拟车辆的风阻。
54.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
55.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。