本文(wén)首先講述整車(chē)功能(néng)驗證台架的(de)研究背景及其重要(yào)性±σ×¥，以及整車(chē)測試技(jì)術(shù)的(de)概念。然後​→→™詳細介紹目前新能(néng)源汽車(chē)一(yī)般分×φ(fēn)為(wèi)動力域、車(chē)身(shēn)域、底盤域、ADAS 域和©→₩£(hé)信息娛樂(yuè)域這(zhè)五≈  "大(dà)域控制(zhì)系統的(de)測試台架解決方案。對(duì)主機(©®$jī)廠(chǎng)而言，整車(chē)功能(néng)集成測試環節可(kě∏γ®)以作(zuò)為(wèi)重要(yào)的(de)設計‍∏ε₩(jì)品質檢驗手段，對(duì)車(chē)型開(™±kāi)發和(hé)量産都(dōu)起著(zhe)至關重要(yàε<o)的(de)作(zuò)用(yòng)。

1 整車(chē)測試技(jì)術(shù)研究意義

1.1 行(xíng)業(yè)背景

      近(jìn)年(nián)來(lá→$​®i)，随著(zhe)新能(néng)源汽車(chē)的(de)ε≤大(dà)規模推廣應用(yòng)，新能(néng)源汽車(chē)控↓∏✔®制(zhì)系統及零部件(jiàn)的(de)開(kāi)發與測試技(jì)¥€σ術(shù)也(yě)得(de)到(dào)了(le)快(kuài)速發展←×'π，但(dàn)同時(shí)市(shì)場(chǎng)競争也(yě)越來(lβ'→ái)越激烈，消費(fèi)者對(duì)新能(néng)源汽♣✘®λ車(chē)的(de)駕乘感受及安全要(y✘​&ào)求也(yě)越來(lái)越高(gāo)。車(chē)身(shēn)域控制(zhì)系 ÷φ≥統、動力域控制(zhì)系統、底盤域控制(z₩§hì)系統、ADAS域控制(zhì)系統和(hé)信息娛樂(yuè)域控制(&<&Ωzhì)系統，作(zuò)為(wèi)新能(nénγ✔g)源汽車(chē)的(de)五大(dà)✘×γ域控制(zhì)系統，其産品品質将直接決定整車(chē)的(de)動力性、安全♦σ∏↕性和(hé)舒适性。因此，整車(chē)級控制(zhì)系統的(d∏λ☆e)開(kāi)發和(hé)集成測試将是(shì)新♥™£能(néng)源整車(chē)開(kāi)發過程中至關重要(yào)的(≠ε&♠de)環節。提高(gāo)測試的(de)廣度和(hé)深度對(duì)于整車(chē)、子☆Ω(zǐ)系統及零部件(jiàn)的(de)産品品質把關也(y₹♣ě)尤為(wèi)重要(yào)，可(kě)有(yǒu)助于主機(λβ ∑jī)廠(chǎng)不(bù)斷優化(huπ×à)産品，提高(gāo)産品品質。在品質和(hé₽ ©)進度的(de)雙重要(yào)求下(xià)，如(rú)何完成整車(chē)€→≤級系統集成測試，直接影(yǐng)響産品研發周期的(de)長(chá₽↔γαng)短(duǎn)，進而影(yǐng)響品質✘γ€‍和(hé)成本[1]。

      對(d✘ε∞uì)于主機(jī)廠(chǎng)而言，實驗室的(de✘<)台架測試技(jì)術(shù)可(kě)以盡早發現(xiàn)并改正錯(c≤↑&uò)誤、降低(dī)成本。為(wèi)了(le)确保設<∞計(jì)的(de)可(kě)靠性，無疑需要(yào)增加測試的(de)難度和(hé)周期，↕£®但(dàn)市(shì)場(chǎng)的(de)需求是(shì)希望設計(jì)周期更短(duǎ÷•±n)，解決這(zhè)一(yī)問(wèn)✘ 題的(de)方法是(shì)将道(dào)路(lù)試驗和(hé)實車(chē)測試轉♣ ↔∑化(huà)為(wèi)實驗室測試，在設計 ✔(jì)早期完成[2]。此外(wài)，隻有(yǒu)将部件(ji÷✘àn)集成起來(lái)并運行(xíng)于真實環境和(hé)實時(shí)$γ‌條件(jiàn)下(xià)時(shí)，一(yīε$★‍)些(xiē)系統缺陷才會(huì)暴露出來πσ(lái)，這(zhè)讓測試成為(wèi)了(le)一(yī)門(mén)跨部門(mén)和×γδ"(hé)跨廠(chǎng)商的(de)學科(×≠↑kē)[2]。

1.2 整車(chē)測試技(jì)術(s$♦‌σhù)簡介

      汽車(chē)行(xíng)業(yè)對(du★→ì)于測試技(jì)術(shù)的(de)定義是(s✘δhì)：根據系統開(kāi)發階段的(de)規格說(sh™×"≠uō)明(míng)和(hé)程序的(de)內(nèi)部結×βφ構而精心設計(jì)的(de)一(yī)批測試用(yòng)例（輸入數(Ω ↓♠shù)據和(hé)預期的(de)輸出結果），并利用(yòng)這(zhè)些(xiē)測​<♣©試用(yòng)例去(qù)運行(xíng)系統，以發現(xiàn)錯(cuò)誤的(d•©∑≥e)過程。測試的(de)主要(yào)目的(d✔ Ωe)是(shì)保證品質、降低(dī)成本，對(≈εδduì)于主機(jī)廠(chǎng)而言，可(kě)以确保新車(ch Ω​÷ē)型上(shàng)市(shì)時(shí)間(jiā♣★​↔n)，提高(gāo)産品品質，提升客戶滿意度。

      整車(chē)測試一(γ€✔yī)般也(yě)要(yào)分(fēn)階段進行(xín✔₹εg)，不(bù)同階段的(de)測試對(duì•♥)應了(le)不(bù)同層次的(de)階段産品；針對(duα⧕ì)測試對(duì)象的(de)不(bù)同∞λ特點采用(yòng)不(bù)同的(de)測¥α₹§試技(jì)術(shù)，可(kě)以發現(xiàn)不(bù)同特征的(deו)錯(cuò)誤，進而使整車(chē)在多(duō)層次測試中不(™φ↓bù)斷提高(gāo)産品品質。參考圖1整車(ch✘™ē)開(kāi)發測試環節示意圖。

圖1 整車(chē)開(kāi)發測試環節示意©≈☆圖

      整車(chē™≠)級功能(néng)測試，一(yī)般可(kě)以分('♠fēn)為(wèi)部件(jiàn)級、系統級和(hé♦ε)整車(chē)級測試。

      1） 部件Ω✘(jiàn)級測試主要(yào)解決單個λφΩ(gè)部件(jiàn)的(de)控制(zh✘ ™∏ì)功能(néng)測試驗證，集中注意力于零部件(jiàn)的(de)基本組成部δφε分(fēn)；首先需要(yào)保證每一(yī)個(gè)零部件(ji÷§♣☆àn)測試通(tōng)過，是(shì)下(xià)一(y•←→ī)步把部件(jiàn)組裝成系統并進行(xíng₩★Ω)正确測試的(de)基礎。部件(jiàn)相(xiàn'♥§g)對(duì)規模較小(xiǎo)，複™¶←雜(zá)性較低(dī)，因而發現(xià≠ n)錯(cuò)誤後容易隔離(lí)和(hé)定位，有(yǒu)利于查找問(wè§&n)題。

      2） 系統級測試主α☆'要(yào)解決域內(nèi)各系統聯合運行(xín↓​g)的(de)聯合仿真及功能(néng)驗證，可(kě)以檢驗部件£σ γ(jiàn)與部件(jiàn)之間(jiān)的(de)接口關系；↔✔→≈系統級測試是(shì)發現(xiàn)和(hé)改正模塊接口錯(cuò♦£✔)誤的(de)重要(yào)階段。

     ☆€>≤ 3） 整車(chē)級測試主要(yào)解決各域控制(zhì) ∞γ系統間(jiān)的(de)聯合運行(xΩ£™↔íng)功能(néng)測試驗證，可(kě)以提前發現(xià λn)問(wèn)題，盡可(kě)能(néng)保證在整車(chē)道(dào)路(lδ→‍₩ù)試驗中少(shǎo)出問(wèn)題。

2 整車(chē)功能(néng)驗證台架解決方案

      本文(wén)根∑ ★‌據目前的(de)行(xíng)業(yè)技(jì)術(shù)背景，提出一(yī)™γ種整車(chē)功能(néng)驗證台架解決方案，建設整車(chē)級仿真測試功能(nén↓≥✘g)台架，用(yòng)于新能(néng)源汽車(©ε§chē)車(chē)身(shēn)域、動力域、底盤域、ADAS→™↑≈域和(hé)信息娛樂(yuè)域五大(dà)域控制(z•αhì)系統的(de)測試驗證。

該測試驗證台架方案可(kě)以支持各子(zǐ)γ✘φ¶系統域零部件(jiàn)在裝車(chē)前完成整車(chē)級的(de)集成測試，同時∑↓λ∞(shí)也(yě)支持各域單獨的(de)系統級測試；也(yě)可(kě)以通σ™ (tōng)過主控系統軟件(jiàn)對(duì)該台架的(de)各個(gè)設備進行(xín♣•→g)集中控制(zhì)，根據不(bù)同的(de)測試項目和↑©×(hé)系統狀态進行(xíng)控制(zhì)，實現(xiàn)自(zì<←§)動化(huà)測試。

2.1 車(chē)身(shēn)域測試系統解決方案

      車(chē)身(shēn)域HIL台架可(☆↑"kě)以通(tōng)過各種軟件(jià  ≠∏n)控制(zhì)的(de)硬件(jiàn)闆γπ₹"卡、總線接口虛拟出整車(chē)的(de)各種工(δ∏≈gōng)作(zuò)環境，可(kě)以真實模拟各種傳感器(qì)，模拟電(​γdiàn)機(jī)電(diàn)阻負載與其他(tā)複雜(zá)信号，與車(ch÷≥ē)輛(liàng)各ECU構成閉環系統。§↕↓如(rú)圖2所示。

圖2 車(chē)身(shēn)域HIL測試台架示意Ω∞©圖

      車(chē)身(shē✔≤™αn)域測試系統主要(yào)功能(néng)包括：支持車(chē)身(shēn)域E♥₩CU單節點測試和(hé)多(duō)節點聯合測試；支持的(de)測試對(£ φduì)象包括BCM（車(chē)身(shēn)域控制(zhì)器(qì)）€‌↑、IC（組合儀表）、AC（空(kōng)調控制(zhì)器(qì)）、APM（防夾車(×♠♥‍chē)窗(chuāng)）、SRM（天窗(¶≈¥chuāng)控制(zhì)器(qì)）、↑'εT-BOX等；支持配置故障注入闆卡，實現(xiàn)控制(zhì←<≠±)器(qì)輸入和(hé)輸出信号故障注入功能(néng)，主要(yào®≠$)包括信号間(jiān)短(duǎn)路(lù)、開(kāi)路∏•≥(lù)，對(duì)搭鐵(tiě)短(duǎn)路(•δ₩lù)、對(duì)電(diàn)源短(duǎn)路(lù)等；支持模拟負載和(hé)電(diΩ→$àn)子(zǐ)負載二種方案，可(kě)以滿足固定阻值類負載和(hé)電(diàn)機(j"÷&ī)類感性負載兩種不(bù)同類型負載模拟的(de)需求；支持TPMS測試；支持低(" dī)速行(xíng)駛模拟發動機(jī)提示測試；支持休眠喚醒測試；支持自(‍¶¥®zì)動化(huà)測試，自(zì)動生(shēng)成測試報(bào)告等。

2.2 動力域測試系統解決方案

      動力域測試台架主控系統模拟↔✘∑$駕駛員(yuán)的(de)操作(zuò)信号給整車(chē)VCU，VCU計(jì)算•×€₹(suàn)當前工(gōng)況下(xià)的(de)需求扭矩，通(γ₩tōng)過CAN總線發送給電(diàn)機(j©∑↑ī)控制(zhì)器(qì)MCU；同時(shí)主控系統根據整車 ≠₩(chē)參數(shù)以及當前測試環境計(jì)算(suàn)電(d♦$φ↑iàn)機(jī)可(kě)以達到(dào)的(de)轉速，通(tōng)"★過網線或CAN發給測功機(jī)控制(zhì)系統，控制(zhì)測功機(jī)加載負載轉速，從‌¶ (cóng)而模拟整車(chē)的(de)運行(xíng)狀态。如(rú)圖3‍σ↕α所示。

圖3 動力域測試台架示意圖

      動力域測試系統主要(yào)功能(néng)包括：ε<  支持行(xíng)駛方向控制(zhì)測±₽•試；支持車(chē)速控制(zhì)測試；支持驅動控制(zhì)測試；支持駕駛模式測試σ✔；支持進氣格栅控制(zhì)測試；支持交流充電(diàn)控制(zhì)測試π₩™σ，支持直流充電(diàn)控制(zhì)測試；支持電(diàn)池‍♠€♥熱(rè)管理(lǐ)測試；支持高(gāo)壓安全防護測試；支持低(dī)壓蓄₽λ電(diàn)池能(néng)量管理(lǐ)測試；支持電(diàn)機(jī)控π®制(zhì)測試；支持閉環控制(zhì)測試；支持節能(n→¥éng)模式測試；通(tōng)過仿真模型，模拟車(chē)輛(liàng)各種運行(xín∞≤g)工(gōng)況。

2.3 底盤域測試系統解決方案

     底盤域測試系統針對(dφ♣uì)底盤域相(xiàng)關控制(zhì)器(qì)進行(xíng)仿真功能(✘‌néng)測試。台架系統可(kě)以支持接入真實的(de)± 方向盤等轉向機(jī)構和(hé)制(zhì)動、油門(mén)、擋★ 位、點火(huǒ)鑰匙等駕駛員(yuán)操作(zuò)部件(&→jiàn)。如(rú)圖4所示。

圖4 底盤域測試台架示意圖

      底盤域測試∞≥'×系統主要(yào)功能(néng)包括：針對(duì)底盤域控制(zh‍☆ì)器(qì)ABS、ESP、EPS、ASC等進行(xíng)功能(néng)測試∑®；支持對(duì)指定管腳的(de)故障注入，→‍★₩例如(rú)對(duì)電(diàn)源短(duǎn)路(lù)、對(duì)搭鐵(↕"∏tiě)短(duǎn)路(lù)、開(kāi)路(lù)、信号間(ji↔↓≠ān)短(duǎn)路(lù)等；支持車(chē)輛(liàng)動力→↓&學及道(dào)路(lù)與環境的(de)仿真，§"±實現(xiàn)不(bù)同路(lù)況下(xià)的(de)模拟測試；支持模拟底盤域✔≈控制(zhì)器(qì)所需的(de)傳感器(qì)信号，主要(yào≤π)包括輪速傳感器(qì)、橫擺角速度傳感器(q×βα®ì)等；可(kě)以進行(xíng)底盤域控制(zhì)器(qì)輸出信号狀态的(de)采集，也(<≠♣yě)可(kě)以進行(xíng)其他(tā)域相(xiàng)關CANφ×/CANFD 總線節點的(de)模拟；支持電(diàn)控懸架系統測試；通(tōng)過€∑★制(zhì)定測試用(yòng)例，實現(xi‌÷ ÷àn)自(zì)動化(huà)測試；同時(shí)也(yě)可(kě)以支δ•≥持手動測試，自(zì)動生(shēng)成測試報(bà↑∞o)告。

2.4 ADAS域測試系統解決方案

      ADAS域測試系統針對(duì)目前常用(y≤↕₽®òng)的(de)智能(néng)駕駛域控制(zhì)器(qì)的(de)自(zì)動緊急制(≈₽zhì)動AEB、自(zì)适應巡航控制(zhì)ACC、車(chē)道(dào)保持輔助LKA'© δ、盲區(qū)檢測BSD、自(zì)動泊車(chē)輔助APA、車(chē)™₽♥≈道(dào)偏離(lí)報(bào)警LDW、前碰撞報÷φφ(bào)警FCW等相(xiàng)關功能(néng)進行(xíng)測試。可(kě)以實現(x∞₹‌≈iàn)在實驗室環境下(xià)完成對(duì)ADAS域的(de)功能(néng)測↑" 試，具備測試成本低(dī)、複用(yòng)性好(hǎo)的(de)特點。如(r₹‍β"ú)圖5所示。

圖5 ADAS域測試台架示意圖

      ADAS域測試系統主要(yào)功能(€≠néng)包括：支持國(guó)內(nèi)外(wài)多(d±≥"‌uō)種法規下(xià)的(de)場(chǎng)景搭建；支持高( ∑gāo)清地(dì)圖導入，支持演示算(suàn)法；≠♣<↓支持模型在環（MIL）、實時(shí)軟件(jiàn)在≠∑環（SIL）、硬件(jiàn)在環（HIL） 等多(duō)種使用(yòng)模式& <，能(néng)夠與硬件(jiàn)在環實時(shí)仿真平台、駕駛模拟儀等設備•Ωγ¶集成；支持感知(zhī)設備硬件(jiàn)預留接口；支持故障注入測試，包括模拟EC §÷U 的(de)對(duì)搭鐵(tiě)短(duǎn)路(lù)、對(duì)電(diànβ$ >)源短(duǎn)路(lù)、管腳間(j→±iān)短(duǎn)路(lù)、開(kāi)路(lù)等故障，以及模拟傳感器(qì)<♦×₩故障注入和(hé)執行(xíng)器(qì)故障注入；支持與功能(néng)λ&★•安全場(chǎng)景、功能(néng)安全測試用(yòng)例相(x≥‍§iàng)結合，實現(xiàn)對(duì)智能(néng)駕駛的(≈€‍de)功能(néng)安全方面的(de)內(nèi)容進行(xíng)測試。

2.5 信息娛樂(yuè)域測試系統解決方案

      信息娛樂(yuè)域測試系統總體(tǐ)測試∑•方案依據“激勵-響應”的(de)基本方式，通(tōng)過自(£✘↑zì)動化(huà)測試軟件(jiàn)給被測控制(zhì)器(qì)終端♦§✔‌輸入一(yī)些(xiē)激勵信号，觸發其系統程序切換不(bù)同的(de)狀态，最φ±後對(duì)其響應後終端的(de)狀态進行(x↕÷¥íng)采集，輸出至自(zì)動化(huà)測試軟件(jiàn)，并與期望的(de)響★≥α®應做(zuò)比對(duì)，最終得(de)♣× 出被測控制(zhì)器(qì)功能(néng)狀±₩®↑态是(shì)否良好(hǎo)。如(rú☆÷∞)圖6所示。

圖6 信息娛樂(yuè)域測試台架示意圖

      &nbs¥≠φp;信息娛樂(yuè)域測試系統主要(yào)功能(néng)包括：支持藍(lá®φn)牙、WIFI、廣播、Ecall、V2X、全球語音÷δφ(yīn)、射頻(pín)功能(néng)仿真測試≈₹<；支持通(tōng)過機(jī)器(qì)人(rén)模拟人(rén)工(gōn§♠β×g)操作(zuò)完成單擊、雙擊、長(cháng)按、滑動≥§≥、拖拽等工(gōng)作(zuò)；支持不(bù)同場(chǎng)景的(de)HMI人(rλ↑én)機(jī)交互測試；支持語音(yīn)交互測試；支持多ε→(duō)屏交互測試；支持UI一(yī)緻性測試；支持對(duì)指定管腳的(d±'e)故障注入，例如(rú)對(duì)電(diàn)源短(>♠£duǎn)路(lù)、對(duì)搭鐵(tiě)短(duǎn)路(lù)、開(kāi)路&±©≤(lù)、信号間(jiān)短(duǎn)路(lù)等。

3 結語

      →>≥•整車(chē)上(shàng)越來(lái)越多(duō)的(de)‌€•↔功能(néng)通(tōng)過電(diàn)§δ✔子(zǐ)産品來(lái)實現(xiàn)，一(yī)輛(liàng)中高(gā​←φ¥o)端車(chē)型的(de)ECU數(shù)量甚至會(huì)超過100個(♣↕αgè)。随著(zhe)汽車(chē)電(diànλα)子(zǐ)網絡及電(diàn)控系統的(de)複雜(zá)$¥性增加，各個(gè)網絡之間(jiān)的(de§®♣)通(tōng)信也(yě)越來(lái)越複​Ω雜(zá)。本文(wén)針對(duì)上(shàng)€↕述汽車(chē)行(xíng)業(yè)背景，詳細論述₩λ•了(le)整車(chē)功能(néng)驗證台架的(de)重要(yào)性，并重點介紹了(le)目£☆前新能(néng)源汽車(chē)一(yī)般分(fēn)為(wèi)五≈εσ大(dà)域控制(zhì)系統（動力域、車(chē÷$©)身(shēn)域、底盤域、ADAS域、信息娛樂←$∞↑(yuè)域） 的(de)測試台架解決方案。本文(wén)φ'φ也(yě)對(duì)國(guó)內(nèi)主機(£<✔∞jī)廠(chǎng)非标台架驗證及測試工(gōng)作(zu "™♥ò)的(de)設計(jì)開(kāi)發也(yě)有(∑←yǒu)一(yī)定的(de)指導意義。

參考文(wén)獻：

[1] 王曉麗(lì).汽車(chē)電(diàn)子(zǐ)電(diàn)器(qì)系₩♥§¶統集成測試探討(tǎo)[J].上(shàng)海(hǎi)汽車(chē)，2014（8）： Ω¶49-53.

[2] 胡朝峰.汽車(chē)電(diàn)子(zǐ)電(diàn)‍©‌器(qì)硬件(jiàn)在環仿真實驗系統的(de)研究[J].汽車(chē)電(diànδ♣)器(qì)，2010（6）：50-52.

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