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巴赫曼DPM200 實驗室的臺架測試技術可以盡早發現并改正錯誤、降低成本。為了確保設計的可靠性,無疑需要增加測試的難度和周期,但市場的需求是希望設計周期更短,解決這一問題的方法是將道路試驗和實車測試轉化為實驗室測試,在設計早期完成[2]。此外,只有將部件集成起來并運行于真實環境和實時條件下時,一些系統缺陷才會暴露出來,這讓測試成為了一門跨部門和跨廠商的學科[2]。
1.2 整車測試技術簡介
汽車行業對于測試技術的定義是:根據系統開發階段的規格說明和程序的內部結構而精心設計的一批測試用例(輸入數據和預期的輸出結果),并利用這些測試用例去運行系統,以發現錯誤的過程。測試的主要目的是保證品質、降低成本,對于主機廠而言,可以確保新車型上市時間,提高產品品質,提升客戶滿意度。
整車測試一般也要分階段進行,不同階段的測試對應了不同層次的階段產品;針對測試對象的不同特點采用不同的測試技術,可以發現不同特征的錯誤,進而使整車在多層次測試中不斷提高產品品質。參考圖1整車開發測試環節示意圖。
圖1 整車開發測試環節示意圖
整車級功能測試,一般可以分為部件級、系統級和整車級測試。
1) 部件級測試主要解決單個部件的控制功能測試驗證,集中注意力于零部件的基本組成部分;首先需要保證每一個零部件測試通過,是下一步把部件組裝成系統并進行正確測試的基礎。部件相對規模較小,復雜性較低,因而發現錯誤后容易隔離和定位,有利于查找問題。
2) 系統級測試主要解決域內各系統聯合運行的聯合仿真及功能驗證,可以檢驗部件與部件之間的接口關系;系統級測試是發現和改正模塊接口錯誤的重要階段。
3) 整車級測試主要解決各域控制系統間的聯合運行功能測試驗證,可以提前發現問題,盡可能保證在整車道路試驗中少出問題。
2 整車功能驗證臺架解決方案
本文根據目前的行業技術背景,提出一種整車功能驗證臺架解決方案,建設整車級仿真測試功能臺架,用于新能源汽車車身域、動力域、底盤域、ADAS域和信息娛樂域五大域控制系統的測試驗證。
該測試驗證臺架方案可以支持各子系統域零部件在裝車前完成整車級的集成測試,同時也支持各域單獨的系統級測試;也可以通過主控系統軟件對該臺架的各個設備進行集中控制,根據不同的測試項目和系統狀態進行控制,實現自動化測試。
2.1 車身域測試系統解決方案
車身域HIL臺架可以通過各種軟件控制的硬件板卡、總線接口虛擬出整車的各種工作環境,可以真實模擬各種傳感器,模擬電機電阻負載與其他復雜信號,與車輛各ECU構成閉環系統。如圖2所示。
圖2 車身域HIL測試臺架示意圖
車身域測試系統主要功能包括:支持車身域ECU單節點測試和多節點聯合測試;支持的測試對象包括BCM(車身域控制器)、IC(組合儀表)、AC(空調控制器)、APM(防夾車窗)、SRM(天窗控制器)、T-BOX等;支持配置故障注入板卡,實現控制器輸入和輸出信號故障注入功能,主要包括信號間短路、開路,對搭鐵短路、對電源短路等;支持模擬負載和電子負載二種方案,可以滿足固定阻值類負載和電機類感性負載兩種不同類型負載模擬的需求;支持TPMS測試;支持低速行駛模擬發動機提示測試;支持休眠喚醒測試;支持自動化測試,自動生成測試報告等。
2.2 動力域測試系統解決方案
動力域測試臺架主控系統模擬駕駛員的操作信號給整車VCU,VCU計算當前工況下的需求扭矩,通過CAN總線發送給電機控制器MCU;同時主控系統根據整車參數以及當前測試環境計算電機可以達到的轉速,通過網線或CAN發給測功機控制系統,控制測功機加載負載轉速,從而模擬整車的運行狀態。如圖3所示。
動力域測試系統主要功能包括:支持行駛方向控制測試;支持車速控制測試;支持驅動控制測試;支持駕駛模式測試;支持進氣格柵控制測試;支持交流充電控制測試,支持直流充電控制測試;支持電池熱管理測試;支持高壓安全防護測試;支持低壓蓄電池能量管理測試;支持電機控制測試;支持閉環控制測試;支持節能模式測試;通過仿真模型,模擬車輛各種運行工況。
巴赫曼DPM200 1769-CRL1
1769-CRL3
1769-CRR1
1769-CRR3
1769-ECL
1769-ECR
1769-HSC
1769-IA16
1769-IA8I
1769-IF16C
1769-IF16V
1769-IF4
1769-IF4FXOF2F
1769-IF4I
1769-IF4XOF2
1769-IF8
1769-IG16
1769-IM12
1769-IQ16
1769-IQ16F
1769-IQ32
1769-IQ32T
1769-IQ6XOW4
1769-IR6
1769-IT6
1769-L16ER-BB1B
1769-L18ER-BB1B
巴赫曼DPM200 華銳SL1500/77風機備品備件
華銳SL1500/82型風機備品備件
風機機型華銳SL1500/82
新疆金風GW77/1500 型風力發電機組
新疆金風S50/750 風力發電機組
3MW風力發電機 3MW風機機艙柜
SCS溫度模塊 PTAI 216:bachmann XE82風機
模擬量輸入/輸出模塊 AIO288廠家:bachmann:適用于XE82風機
FL1500風機
金風1.5MW風機
SCS溫度模塊 Bachmann PTAI 216 數量1
CAN總線從模塊CS200/N 內帶ISI222、AIO288、DIO248的驅動程序以及和CM202的通訊程序
編碼器接口模塊 ISI222 數量1
全新原裝華銳風機 WTCBA200A crowbar 正品保障windtec
2 主控制器WT98 ABB/WT98 07KT98 個 1 3
主控制器WT97 ABB/WT97 07KT97 個 1
4 巴赫曼PLC(塔基) 整套 個 1
5 PLC-電源模塊 24VDC/68W NT255 個 1
6 PLC-中央處理器模塊 128MB MPC240 個 1
8 PLC-數字I/0模塊 24VDC/1A DIO216 個 1
9 PLC-溫度記錄模塊 24VDC PTAI216
PLC模塊/通訊RS204
PLC模塊/網口EM203
PLC模塊DI232
PLC模塊DO232
角度控制元件 ISI222
PLC模塊CM202
光纖傳輸接口模塊 FS211/N
人機界面(觸摸屏)|WT205 LX700/DD256/CF512/VX
巴赫曼人機界面(觸摸屏)WT205 LX800/DD512/CF512/VX
巴赫曼人機界面(觸摸屏)|WT205 LX700/DD256/CF512/VX||
巴赫曼WT205/T/BE1/LX7人機界面
24V電源模塊 NT255
MPC240控制器 MPC270
數字量輸入輸出模塊 DIO280
數字量輸入輸出模塊 DIO232
模擬量輸入輸出模塊 AIO288
DP模塊 DPM200
背板 BS212
編碼器模塊 IS1202/IS1222
FAST-BUS 模塊 FM211
風機PL模塊ISI222 機艙
風機PL模塊MX213 機艙
風機PL模塊FM211 塔基
DIO248
DIO280
RS204
DI232
NT255
MPC240
FM211
DIO216
PTAI216
FS211/N
EM203
CM202
DPM200
DO232
DI232
AIO288
ISI222
RS204/T
BS208
BS207
BS205
BS212
ISI202
CNT204/R
ME203/CNW
MPC240
CNT204/H
BS206
MX213
DIO232
DIO264
LM201
FS221/N