CN111650925A - 基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，仿真系统包括驾驶员操作平台、整车控制器、dSPACE硬件系统、上位机。通过采用分离建模的方法，建立整车模型与电机模型；为整车模型与电机模型配置dSPACE硬件系统，使整车模型及电机模型并行运行于处理器的不同内核，建立整车控制器与整车模型、电机模型的信号连接；对建立的整车模型及电机模型进行编译，将编译生成的文件下载至多核实时处理器；整车控制器进行闭环测试。本发明采用dSPACE实时仿真技术，分别构建电机模型与整车模型并运行于不同内核，dSPACE硬件系统与整车控制器、驾驶员操作平台连接，实现系统的半实物仿真，增加了系统仿真的准确性。

Description

基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法

技术领域

本发明属于混合动力汽车技术领域，尤其涉及一种基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法。

背景技术

作为混合动力汽车的核心之一，整车控制器(VCU)的控制算法和策略影响着整车的性能。硬件硬件在环仿真系统作为VCU功能测试的重要环节，相较于实车测试，既可以节约验证成本、人力、物力，又可以测试实车不能试验的极限情况下的工况，从而缩短开发时间，提高整车控制器控制算法的质量。

但是，现有的整车控制器硬件在环仿真平台一般将整车模型、驾驶员模型下载到实时仿真系统，驾驶员输入信号通过上位机进行操作，虽然输出传感器信号可以通过标定进行修正，但是由于数学模型本身的限制并不能完全体现驾驶员的驾驶意图，因此在手动测试操作的时候可以选择真实驾驶员操作进行信号输入；同时，一般标准工况不含坡道，对于循环工况仿真时，忽略了坡道阻力。且现有的整车控制器硬件在环仿真平台不但对于油耗仿真测试置信度偏低，而且在搭建动力源模型时，由于混合动力汽车动力源由发动机和发电机提供，电机模型需要较小的仿真步长才能稳定运行，而整车模型仿真步长对此没有电机模型严苛要求，如果两者都采用较小步长，将增加模型的计算量，计算复杂，且易导致数据溢出。

因此，有必要针对现有的整车控制器硬件在环仿真平台进行改进，以提高其仿真精度。

发明内容

本发明在现有整车控制器硬件在环仿真平台的基础进行改进，提供了一种基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，采用dSPACE实时仿真技术，建立电机模型与整车模型并下载至dSPACE硬件中，dSPACE硬件与整车控制器、驾驶员操作平台连接，实现系统的仿真。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，仿真系统包括驾驶员操作平台、整车控制器、dSPACE硬件系统、上位机；所述驾驶员操作平台同时与所述整车控制器以及dSPACE硬件系统连接，所述整车控制器与所述dSPACE硬件系统连接，所述dSPACE硬件系统与所述上位机连接；所述dSPACE硬件系统包括程控电源、I/O板卡、总线板卡、多核实时处理器；该方法包括：

采用分离建模的方法，建立整车模型与电机模型；

为整车模型与电机模型配置dSPACE硬件系统，使整车模型及电机模型并行运行于处理器的不同内核，建立整车控制器与整车模型、电机模型的信号连接；

对建立的整车模型及电机模型进行编译，将编译生成的文件下载至多核实时处理器；

建立人机交互界面，通过人机交互界面控制dSPACE硬件系统给整车控制器上电，整车控制器进行闭环测试。

优选的，建立电机模型的方法为：将电机模型作为触发子系统，并加入可运行函数子模块，电机信号的输入与输出加入速率转换模块，处理以不同速率运行的端口之间的数据传输；电机模型包括第一电机模型与第二电机模型，第一电机设置为发动机，接受VCU指令，将第一电机的部分转矩转换为电能储存在超级电容；第二电机设置为发电机，由超级电容提供能量，并与第一电机共同驱动整车行驶，并在刹车时，根据整车控制器的指令，将部分能量进行回收。

优选的，建立整车模型的方法为:将整车模型划分为Simulator模块、VCU_I/O模块、BUS模块；所述Simulator模块用于程控电源的控制与状态显示，包括与程控电源相关的I/O模型；所述VCU_I/O模块包括与整车控制器相关的I/O模型、以及整车传感器模型；所述BUS模块设置为CAN通信模型。

优选的，所述整车模型还包括MDL模块，所述MDL模块设置为被控对象模型。

优选的，所述MDL模块包括高压箱模型、超级电容模型、发动机模型、传动系统模型；所述高压箱模型用于保证整车系统动力电能的传输，是超级电容与各高压设备电源的桥梁，具有检测高压故障、短路作用；所述发动机模型提供整个系统的动力源，负责接收整车控制器的指令，输出驱动转矩，并将相应的转矩、转速信号传输至整车控制器；所述传动系统模型包括行星齿轮结构、主减速器，其通过传递发动机、电机扭矩驱动整车行驶；所述超级电容模型为发电机提供电源，并将制动时所产生的能量进行储存，向整车控制器提供SOC信号。

优选的，所述MDL模块还包括整车动力学模型，用于接收传递转矩以及驾驶员操作平台的信号，并将车速信号反馈给整车控制器；所述整车动力学模型包括实际循环工况模型，构建实际循环工况模型的方法为：

使用CANoe记录原对标车的实时行车工况数据，实时行车工况包括当前时间t对应的车速v、经度lo、纬度la、方向di、海拔el信息；

对实时行车工况数据进行对标处理，得到关于车速、经度、纬度、方向、海拔、坡度角信息的目标行车工况数据作为实际循环工况。

优选的，对实时行车工况数据进行对标处理，得到关于车速、经度、纬度、方向、海拔、坡度角信息的目标行车工况数据作为实际循环工况的方法为：

调用Matlab自带的interp1(t，v/lo/la/di/el，T)一维插值函数对原车速v、经度lo、纬度la、方向di以及海拔el数据进行插值处理，其中T为t₀：k：tmax，t₀起始时间，t_max记录终止时间，k为步长；从时间整数对应速度/经度/纬度/方向/海拔开始每间隔1/k取值，截取目标行车工况的速度/经度/纬度/方向/海拔数据；然后将截取的目标行车工况数据对应的时间修改为0～n；

根据：

计算坡度角α；

其中：E_n为后一秒时刻的高度，E_n-1为前一秒时刻的高度，V_n-1为前一秒时刻的速度；

将截取目标行车工况的速度/经度/纬度/方向/海拔数据的最后一秒n的数据剔除，得到最终目标行车工况的车速、经度、纬度、方向、海拔、坡度角信息，并作为实际循环工况。

优选的，建立整车控制器与整车模型、电机模型的信号连接的方法为：

根据整车控制器引脚信息，建立整车控制器引脚端口模块；

根据整车控制器引脚信息，为整车模型与电机模型配置dSPACE硬件系统I/O，建立整车模型I/O配置模块与电机模型I/O配置模块；

添加整车模型端口模块与电机模型端口模块，并同步映射到整车模型与电机模型中，并将整车模型端口模块与对应的整车模型I/O配置模块连接，将电机模型端口模块与对应的电机模型I/O配置模块连接；将整车模型端口模块与电机模型端口模块连接，并同时与对应的整车模型与电机模型映射的端口连接，实现整车模型与电机模型的信息交换；

新建电机任务并与电机模型的可运行函数子模块关联，设置电机模型优先级高于整车模型，实现整车控制器与电机模型、整车模型通信。

优选的，所述dSPACE硬件系统的I/O板卡包括数字量输入输出通道、模拟量输入输出通道、程控电源开关通道，总线板卡包含多路总线通道，每个通道可配置为CAN通道；

所述VCU_I/O模块需要配置的引脚包括VCU供电引脚、VCU数字量输出引脚、VCU数字量输入引脚、VCU模拟量输入引脚、VCU传感器供电引脚、VCU CAN总线引脚，为VCU供电引脚分配I/O板卡的程控电源开关通道，VCU数字量输入引脚分配I/O板卡的数字量输出通道，VCU数字量输出引脚分配I/O板卡的数字量输入通道，VCU模拟量输入引脚分配I/O板卡的模拟量输出通道，所述VCU传感器供电引脚分配I/O板卡的模拟量输入通道，所述VCU CAN总线引脚分配总线板卡的总线通道。

优选的，将所述驾驶员操作平台通过硬线同时与整车控制器、以及dSPACE硬件系统相连，并在所述驾驶员操作平台与整车控制器之间串联多路开关，整车控制器与dSPACE硬件系统通过硬线和CAN总线连接。

优选的，闭合驾驶员操作平台与整车控制器之间的开关，在驾驶员操作平台、整车控制器、dSPACE硬件系统正常通信状态下，整车控制器控制仿真系统进行整车上下电测试、正常行驶测试、制动能量回收测试。

优选的，所述驾驶员操作平台包括加速踏板、制动踏板、驻车档位开关、换挡器；

在驻车档位开关挂上N挡的情况下，进行整车上下电测试，观测整车模型上电与下电是否与控制逻辑一致；

将驻车档位开关挂上D挡，释放制动踏板，最后踩加速踏板，进行正常行驶测试，观察车速、驱动转矩是否满足要求；

踩加速踏板使车辆达到一定车速后，松开加速踏板，踩制动踏板，进行制动能量回收测试，观测是否达到制动能量回馈要求。

优选的，断开驾驶员操作平台与整车控制器之间的开关，在驾驶员操作平台与整车控制器通信断开状态下，整车控制器控制仿真系统进行自动驾驶循环测试，上位机输入实际循环工况，观测是否符合自动驾驶循环测试要求。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本发明针对现有的整车控制器硬件在环仿真平台进行改进，提供了一种基于dSPACE的混合动力汽车硬件硬件在环仿真系统构建方法，设置了dSPACE硬件系统、整车控制器、驾驶员操作平台与上位机，通过建立整车模型与电机模型，为整车模型与电机模型配置dSPACE硬件I/O并编译下载至多核处理器，使整车模型及电机模型运行于处理器的不同内核；系统搭建完成后，整车控制器进行闭环测试，上位机监控测试结果。本发明将电机模型与整车模型分别构建，分别设置仿真步长，采用多核仿真技术，通过配置不同的计算内核，使电机模型与整车模型运行于dSPACE硬件系统处理器不同内核，满足电机仿真小步长的需求，不改变整车本身步长的大小，减小了实时仿真系统的计算量，防止模型计算量过大溢出的风险，不影响仿真精度。同时，本发明相较于标准工况中增加了坡道等工况，将CANoe记录的工况数据进行对标处理，得到目标行车工况的车速、经度、纬度、方向、海拔、坡度角信息，并作为实际循环工况用于自动驾驶循环测试，提高了测试结果的准确度，增加仿真模型的准确性。同时，本发明在VCU与驾驶员操作平台之间添加多路开关，既可以满足真实驾驶员操作信号的输入且可以通过上位机观测；同时，当切断驾驶员操作平台与整车控制器接线开关，可以满足上位机信号的输入，不造成驾驶员操作平台对输入信号的影响。

附图说明

图1为本发明的硬件在环仿真系统拓扑结构；

图2为本发明的硬件在环仿真系统构建方法流程图；

图3为本发明的硬件在环仿真系统线束拓扑设计。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的描述。

本发明实施例提供了一种基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，仿真系统包括驾驶员操作平台、整车控制器、dSPACE硬件系统、上位机；驾驶员操作平台同时与整车控制器以及dSPACE硬件系统通过硬线连接，整车控制器与dSPACE硬件系统根据信号的功能通过硬线、CAN总线连接，dSPACE硬件系统与上位机通过网线连接。驾驶员操作平台包括加速踏板、制动踏板、驻车档位开关、换挡器。dSPACE硬件系统包括程控电源、I/O板卡、总线板卡、多核实时处理器，程控电源为可编程电源，用来仿真整车控制器的供电；I/O板卡包括数字量输入输出通道、模拟量输入输出通道、程控电源开关通道；总线板卡包含多路总线通道，每个通道可配置为CAN通道；多核实时处理器用于运行仿真模型，dSPACE支持MATLAB/Simulink，包含软件ConfigurationDesk、ControlDesk等。参考图2所示，该仿真系统具体构建方法为：

(1)采用分离建模的方法，在MATLAB/Simulink中建立整车模型与电机模型。具体为：

①建立电机模型：将电机模型作为触发子系统，并加入可运行函数子模块，电机信号的输入与输出加入速率转换模块，处理以不同速率运行的端口之间的数据传输；电机模型包括第一电机模型与第二电机模型，第一电机设置为发动机，接受VCU指令，将第一电机的部分转矩转换为电能储存在超级电容；第二电机设置为发电机，由超级电容提供能量，并与第一电机共同驱动整车行驶，并在刹车时，根据整车控制器的指令，将部分能量进行回收。

②建立整车模型:将整车模型划分为Simulator模块、VCU_I/O模块、BUS模块、MDL模块。其中，Simulator模块用于程控电源的控制与状态显示，包括与程控电源相关的I/O模型。VCU_I/O模块包括与整车控制器相关的I/O模型，用于与dSPACE硬件系统连接、信号匹配、提供自动化测试通道以及不同配置间的切换等，VCU_I/O模块还包括整车传感器模型，配置了6路模拟量输出通道，用来分别模拟24V蓄电池电压测量、电流传感器、真空泵传感器、制动踏板及两路加速踏板信号。BUS模块设置为CAN通信模型，利用dSPACE硬件系统多核处理器内部的CAN通信模块仿真除待测ECU之外的其他各ECU节点的CAN报文的发送和接收。MDL模块设置为被控对象模型，包括高压箱模型、超级电容模型、发动机模型、传动系统模型。其中，高压箱模型用于保证整车系统动力电能的传输，是超级电容与各高压设备电源的桥梁，具有检测高压故障、短路作用，比如上电时可以对电压转换器(DC/DC)进行预充处理和状态监控等。发动机模型提供整个系统的动力源，负责接收整车控制器的指令，输出驱动转矩，并将相应的转矩、转速信号传输至整车控制器。传动系统模型包括行星齿轮结构、主减速器，其通过传递发动机、电机扭矩驱动整车行驶。超级电容模型为发电机提供电源，并将制动时所产生的能量进行储存，向整车控制器提供SOC信号。

MDL模块还包括整车动力学模型，整车动力学模型用于接收传递转矩以及驾驶员操作平台的信号，并将车速信号反馈给整车控制器。其中，整车动力学模型还包括行驶工况模型，设置有标准行驶工况与实际循环工况，可通过查表法获取标准行驶工况信息，对于自动驾驶测试时的实际循环工况可以通过如下方法确定:

使用CANoe记录原对标车的实时行车工况数据，实时行车工况包括当前时间t对应的车速v、经度lo、纬度la、方向di、海拔el信息。由于实际车速记录频率为与经度、纬度、方向、海拔的记录频率不同，而且由于记录时，CANoe记录的本身误差，可能造成数据有偏差，因此需对数据进行处理。具体为：

调用Matlab自带的interp1(t，v/lo/la/di/el，T)一维插值函数对原车速v、经度lo、纬度la、方向di以及海拔el数据进行插值处理，其中T为t₀：k：tmax，t₀起始时间，t_max记录终止时间，k为步长；从时间整数对应速度/经度/纬度/方向/海拔开始每间隔1/k取值，得到每秒对应的速度/经度/纬度/方向/海拔大小；然后，截取一端数据作为目标行车工况的速度/经度/纬度/方向/海拔数据，并将截取的目标行车工况数据对应的时间修改为0～n。

由于在计算坡道阻力时，需要用到坡度角，然而CANoe不能直接记录，因此需要从以上所得的目标行车工况的速度/经度/纬度/方向/海拔数据计算得到，即：根据：

计算坡度角α；

其中：E_n为后一秒时刻的高度，E_n-1为前一秒时刻的高度，V_n-1为前一秒时刻的速度；

将截取目标行车工况的速度/经度/纬度/方向/海拔数据的最后一秒n的数据剔除，得到最终目标行车工况的车速、经度、纬度、方向、海拔、坡度角信息，并作为实际循环工况。

(2)在configurationdesk中为整车模型与电机模型配置dSPACE硬件系统，使整车模型及电机模型并行运行于处理器的不同内核，建立整车控制器与整车模型、电机模型的信号连接。具体为：

①根据整车控制器引脚信息，建立整车控制器引脚端口模块。

②根据整车控制器引脚信息，为整车模型与电机模型配置dSPACE硬件系统I/O，建立整车模型I/O配置模块与电机模型I/O配置模块。即：dSPACE硬件系统的I/O板卡主要包括数字量输入输出通道、模拟量输入输出通道、程控电源开关通道，总线板卡包含多路总线通道，每个通道可配置为CAN通道。VCU_I/O模块需要配置的引脚包括VCU供电引脚、VCU数字量输出引脚、VCU数字量输入引脚、VCU模拟量输入引脚、VCU传感器供电引脚、VCU CAN总线引脚，则可以具体配置为：VCU供电引脚由多核实时处理器控制程控电源的输出电压，程控电源输出电压经过I/O板卡的程控电源开关通道为VCU供电引脚供电，为VCU供电引脚分配I/O板卡的程控电源开关通道；VCU数字量输入引脚用于采集外部数字量信号，根据整车模型、电机模型计算产生数字量信号，为VCU数字量输入引脚分配I/O板卡的数字量输出通道；VCU数字量输出引脚采集VCU所发出的数字量信号，为VCU数字量输出引脚分配I/O板卡的数字量输入通道；VCU模拟量输入引脚采集驾驶员操作平台的模拟信号，为VCU模拟量输入引脚分配I/O板卡的模拟量输出通道；VCU传感器供电引脚为VCU的传感器供电，为VCU传感器供电引脚分配I/O板卡的模拟量输入通道采集VCU传感器供电电压；VCU CAN总线引脚使用总线板卡的总线通道为VCU不同功能划分的CAN通道分别配置不同的CAN通道。

③在ConfigurationDsek软件Signal Chain面板中添加整车模型端口模块与电机模型端口模块，并同步映射到整车模型与电机模型中，并将整车模型端口模块与对应的整车模型I/O配置模块连接，将电机模型端口模块与对应的电机模型I/O配置模块连接。然后将整车模型端口模块与电机模型端口模块连接，并同时与对应的整车模型与电机模型映射的端口连接，实现整车模型与电机模型的信息交换。

④在Task页面中电机任务栏新建电机任务并与电机模型的可运行函数子模块关联，设置电机模型优先级高于整车模型，实现整车控制器与电机模型、整车模型通信。

(3)在ConfigurationDesk中对建立的整车模型及电机模型进行编译，生成SDF、RTA、RTC、MAP文件，将编译生成的SDF、RTA、RTC、MAP文件下载至多核实时处理器。

(4)仿真系统线束拓扑设计：根据VCU闭环测试过程要求，既可以在ControlDesk中通过虚拟仪表实现对整车运行工况的操作，也可以使用驾驶员操作平台包括加速踏板、制动踏板、换挡杆、钥匙开关实现上述驾驶员的操作，且要求这些硬线信号直接进入VCU，不能通过dSPACE硬件系统中转。因此，需要在VCU与驾驶员操作平台之间添加多路开关，以保证在真实传感器操作过程中，切断VCU与驾驶员操作平台之间的硬线连接时，防止dSPACE硬件系统输出对真实传感器输出的干扰。如图3所示，VCU同时与HIL_ECU1、HIL_ECU2、驾驶员操作平台连接，HIL_ECU1、HIL_ECU2与驾驶员操作平台之间连接，且VCU与驾驶员操作平台之间串联多路开关S。其中，VCU整车控制器中V_1～V_4为整车控制的模拟量输入管脚，dSPACE硬件系统HIL_ECU1中OUT1～OUT_4为I/O板卡的模拟量输出管脚、HIL_ECU2中IN_1～IN_4为I/O板卡模拟量出入管脚，驾驶员操作平台中OP_1～OP_4为驾驶踏板、制动踏板、钥匙开关、钥匙开关输出模拟量管脚；S为开关，当使用上位机操作的时候可以断开开关。

(4)在ControlDesk中建立人机交互界面，通过人机交互界面控制dSPACE硬件系统给整车控制器上电，整车控制器进行闭环测试。闭环测试的操控、数据监测及记录都通过ControlDesk实现，闭环测试通过集成MDL被控对象模型，通过dSPACE硬件系统输出相应的硬线信号和CAN报文，让VCU能够正常上电，整车进入驾驶模式，同时能够根据驾驶员需求驱动整车。具体为：

①在ControlDesk建立工程和实验，工程主要包括工程所需要的变量描述文档、实验等；实验主要包括闭环测试模型编译生成后的文件(如SDF文档)、操作人机界面(Layout)以及测试数据(Measurement Data)等。在ControlDesk中建立人机交互界面：打开SDF文件，首先在控件窗口将相应的控件拖入到面板中，搭建手动操作界面以及信息监控，然后在变量管理窗口，将需要的控件拖入到相应的控件中。例如：可将map控件拖入面板中，然后将经度、纬度、方向拖入map地图中关联，如果运行SDF文件，将对原车行驶轨迹在地图中进行回放。

②通过ControlDesk人机交互界面控制dSPACE的程控电源，给VCU上电。

③根据VCU进入工作状态的逻辑，仿真其余节点的报文，通过VCU的故障帧报文排除闭环调试过程中的错误，然后进行闭环测试。主要包括如下几个方面的测试内容：

在驾驶员操作平台、整车控制器、dSPACE硬件系统正常通信状态下，整车控制器控制仿真系统进行整车上下电测试、正常行驶测试、制动能量回收测试。即：在驻车档位开关挂上N挡、初始SOC为80％的情况下，进行整车上下电测试，观测整车模型上电与下电是否与控制逻辑一致；将驻车档位开关挂上D挡，释放制动踏板，最后踩加速踏板，进行正常行驶测试，观察车速、驱动转矩是否满足要求；踩加速踏板使车辆达到一定车速后，松开加速踏板，踩制动踏板，进行制动能量回收测试，观测是否达到制动能量回馈要求。

然后，在驾驶员操作平台与整车控制器通信断开状态下，整车控制器控制仿真系统进行自动驾驶循环测试，上位机输入确定的实际循环工况，观测是否符合自动驾驶循环测试要求。

综上，本发明提供的基于dSPACE的混合动力汽车硬件硬件在环仿真系统，设置了dSPACE硬件系统、整车控制器、驾驶员操作平台与上位机，通过建立整车模型与电机模型，为整车模型与电机模型配置dSPACE硬件I/O并编译下载至多核处理器，使整车模型及电机模型运行于处理器的不同内核；系统搭建完成后，整车控制器进行闭环测试，上位机监控测试结果。本发明分别构建电机模型与整车模型，分别设置仿真步长，采用多核仿真技术，通过配置不同的计算内核，使电机模型与整车模型运行于dSPACE硬件系统处理器不同内核，满足电机仿真小步长的需求，不改变整车本身步长的大小，减小了实时仿真系统的计算量，防止模型计算量过大溢出的风险，不影响仿真精度。同时，本发明相较于标准工况中增加了坡道等工况，将CANoe记录的工况数据进行对标处理，得到目标行车工况的车速、经度、纬度、方向、海拔、坡度角信息，并作为实际循环工况用于自动驾驶循环测试，提高了测试结果的准确度，增加仿真模型的准确性。同时，本发明在VCU与驾驶员操作平台之间添加多路开关，既可以满足真实驾驶员操作信号的输入且可以通过上位机观测；同时，当切断驾驶员操作平台与整车控制器接线开关，可以满足上位机信号的输入，不造成驾驶员操作平台对输入信号的影响。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (13)

1.一种基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，仿真系统包括驾驶员操作平台、整车控制器、dSPACE硬件系统、上位机；所述驾驶员操作平台同时与所述整车控制器以及dSPACE硬件系统连接，所述整车控制器与所述dSPACE硬件系统连接，所述dSPACE硬件系统与所述上位机连接；所述dSPACE硬件系统包括程控电源、I/O板卡、总线板卡、多核实时处理器；其特征在于，该方法包括：

采用分离建模的方法，建立整车模型与电机模型；

为整车模型与电机模型配置dSPACE硬件系统，使整车模型及电机模型并行运行于处理器的不同内核，建立整车控制器与整车模型、电机模型的信号连接；

对建立的整车模型及电机模型进行编译，将编译生成的文件下载至多核实时处理器；

建立人机交互界面，通过人机交互界面控制dSPACE硬件系统给整车控制器上电，整车控制器进行闭环测试。

2.根据权利要求1所述的基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，其特征在于，建立电机模型的方法为：将电机模型作为触发子系统，并加入可运行函数子模块，电机信号的输入与输出加入速率转换模块，处理以不同速率运行的端口之间的数据传输；电机模型包括第一电机模型与第二电机模型，第一电机设置为发动机，接受VCU指令，将第一电机的部分转矩转换为电能储存在超级电容；第二电机设置为发电机，由超级电容提供能量，并与第一电机共同驱动整车行驶，并在刹车时，根据整车控制器的指令，将部分能量进行回收。

3.根据权利要求1所述的基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，其特征在于，建立整车模型的方法为:将整车模型划分为Simulator模块、VCU_I/O模块、BUS模块；所述Simulator模块用于程控电源的控制与状态显示，包括与程控电源相关的I/O模型；所述VCU_I/O模块包括与整车控制器相关的I/O模型、以及整车传感器模型；所述BUS模块设置为CAN通信模型。

4.根据权利要求3所述的基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，其特征在于，所述整车模型还包括MDL模块，所述MDL模块设置为被控对象模型。

5.根据权利要求4所述的基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，其特征在于，所述MDL模块包括高压箱模型、超级电容模型、发动机模型、传动系统模型；所述高压箱模型用于保证整车系统动力电能的传输，是超级电容与各高压设备电源的桥梁，具有检测高压故障、短路作用；所述发动机模型提供整个系统的动力源，负责接收整车控制器的指令，输出驱动转矩，并将相应的转矩、转速信号传输至整车控制器；所述传动系统模型包括行星齿轮结构、主减速器，其通过传递发动机、电机扭矩驱动整车行驶；所述超级电容模型为发电机提供电源，并将制动时所产生的能量进行储存，向整车控制器提供SOC信号。

6.根据权利要求4所述的基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，其特征在于，所述MDL模块还包括整车动力学模型，用于接收传递转矩以及驾驶员操作平台的信号，并将车速信号反馈给整车控制器；所述整车动力学模型包括实际循环工况模型，构建实际循环工况模型的方法为：

使用CANoe记录原对标车的实时行车工况数据，实时行车工况包括当前时间t对应的车速v、经度lo、纬度la、方向di、海拔el信息；

对实时行车工况数据进行对标处理，得到关于车速、经度、纬度、方向、海拔、坡度角信息的目标行车工况数据作为实际循环工况。

7.根据权利要求6所述的基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，其特征在于，对实时行车工况数据进行对标处理，得到关于车速、经度、纬度、方向、海拔、坡度角信息的目标行车工况数据作为实际循环工况的方法为：

调用Matlab自带的interp1(t，v/lo/la/di/el，T)一维插值函数对原车速v、经度lo、纬度la、方向di以及海拔el数据进行插值处理，其中T为t₀：k：tmax，t₀起始时间，t_max记录终止时间，k为步长；从时间整数对应速度/经度/纬度/方向/海拔开始每间隔1/k取值，截取目标行车工况的速度/经度/纬度/方向/海拔数据；然后将截取的目标行车工况数据对应的时间修改为0～n；

根据：

计算坡度角α；

其中：E_n为后一秒时刻的高度，E_n-1为前一秒时刻的高度，V_n-1为前一秒时刻的速度；

将截取目标行车工况的速度/经度/纬度/方向/海拔数据的最后一秒n的数据剔除，得到最终目标行车工况的车速、经度、纬度、方向、海拔、坡度角信息，并作为实际循环工况。

8.根据权利要求3-7任一项所述的基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，其特征在于，建立整车控制器与整车模型、电机模型的信号连接的方法为：

根据整车控制器引脚信息，建立整车控制器引脚端口模块；

根据整车控制器引脚信息，为整车模型与电机模型配置dSPACE硬件系统I/O，建立整车模型I/O配置模块与电机模型I/O配置模块；

添加整车模型端口模块与电机模型端口模块，并同步映射到整车模型与电机模型中，并将整车模型端口模块与对应的整车模型I/O配置模块连接，将电机模型端口模块与对应的电机模型I/O配置模块连接；将整车模型端口模块与电机模型端口模块连接，并同时与对应的整车模型与电机模型映射的端口连接，实现整车模型与电机模型的信息交换；

新建电机任务并与电机模型的可运行函数子模块关联，设置电机模型优先级高于整车模型，实现整车控制器与电机模型、整车模型通信。

9.根据权利要求8所述的基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，其特征在于，所述dSPACE硬件系统的I/O板卡包括数字量输入输出通道、模拟量输入输出通道、程控电源开关通道，总线板卡包含多路总线通道，每个通道可配置为CAN通道；

所述VCU_I/O模块需要配置的引脚包括VCU供电引脚、VCU数字量输出引脚、VCU数字量输入引脚、VCU模拟量输入引脚、VCU传感器供电引脚、VCU CAN总线引脚，为VCU供电引脚分配I/O板卡的程控电源开关通道，VCU数字量输入引脚分配I/O板卡的数字量输出通道，VCU数字量输出引脚分配I/O板卡的数字量输入通道，VCU模拟量输入引脚分配I/O板卡的模拟量输出通道，所述VCU传感器供电引脚分配I/O板卡的模拟量输入通道，所述VCU CAN总线引脚分配总线板卡的总线通道。

10.根据权利要求1-7任一项所述的基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，其特征在于，将所述驾驶员操作平台通过硬线同时与整车控制器、以及dSPACE硬件系统相连，并在所述驾驶员操作平台与整车控制器之间串联多路开关，整车控制器与dSPACE硬件系统通过硬线和CAN总线连接。

11.根据权利要求10所述的基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，其特征在于，闭合驾驶员操作平台与整车控制器之间的开关，在驾驶员操作平台、整车控制器、dSPACE硬件系统正常通信状态下，整车控制器控制仿真系统进行整车上下电测试、正常行驶测试、制动能量回收测试。

12.根据权利要求11所述的基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，其特征在于，所述驾驶员操作平台包括加速踏板、制动踏板、驻车档位开关、换挡器；

在驻车档位开关挂上N挡的情况下，进行整车上下电测试，观测整车模型上电与下电是否与控制逻辑一致；

将驻车档位开关挂上D挡，释放制动踏板，最后踩加速踏板，进行正常行驶测试，观察车速、驱动转矩是否满足要求；

踩加速踏板使车辆达到一定车速后，松开加速踏板，踩制动踏板，进行制动能量回收测试，观测是否达到制动能量回馈要求。

13.根据权利要求10-12任一项所述的基于dSPACE的混合动力汽车硬件在环仿真系统构建方法，其特征在于，断开驾驶员操作平台与整车控制器之间的开关，在驾驶员操作平台与整车控制器通信断开状态下，整车控制器控制仿真系统进行自动驾驶循环测试，上位机输入实际循环工况，观测是否符合自动驾驶循环测试要求。

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