CN205301857U - 一种电动汽车整车控制器的半实物仿真平台 - Google Patents
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Abstract
一种电动汽车整车控制器的半实物仿真平台，包括平台框架，所述平台框架上设有点火开关、油门踏板、制动踏板、档位开关、模式开关及冷热空调开关。所述点火开关、油门踏板、制动踏板和档位开关经故障注入板连接整车控制器，所述整车控制器的输出端经故障注入板连接模型控制器，所述模型控制器的输出端连接显示器，所述整车控制器和模型控制器与PC机进行通讯。本实用新型一方面能够快速搭建整车控制器的硬件在环仿真平台，实现对整车控制器的功能验证，具有周期短，结构简单，低成本的优点；二是对控制参数进行初步标定，减少实车标定的工作量；另一方面能模拟各种信号故障工况下控制器的保护功能，避免道路试验的危险性。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车性能实验设备，特别是一种电动汽车整车控制器的半实物仿真平台。
背景技术
近年来，随着电动汽车的蓬勃发展，电动汽车整车控制技术受到汽车厂家的极度重视。目前电动汽车整车控制器的开发普遍采用V模式开发流程，对整车控制策略进行功能测试是开发中必不可少的一步，通常要进行软件仿真测试、硬件在环仿真测试和实车道路测试。通常硬件在环仿真在整车道路试验之前、软件仿真测试之后，主要有三个目的，一是模拟实际硬件信号对控制策略的功能进行验证，发现软件仿真中的问题；二是对控制参数进行初步标定，减少实车标定的工作量；三是进行故障仿真测试，避免道路测试中遇到危险。硬件在环仿真平台属于定制设备，开发周期较长，成本比较高，难以在短时间内投入使用。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种电动汽车整车控制器的半实物仿真平台，该平台能够在短时间内，以较低成本实现整车控制器的功能测试。
本实用新型的技术方案是：一种电动汽车整车控制器的半实物仿真平台，包括平台框架，所述平台框架上设有点火开关、油门踏板、制动踏板、挡位开关；所述点火开关、油门踏板、制动踏板和挡位开关经故障注入板连接整车控制器，所述整车控制器的输出端经故障注入板连接模型控制器，所述模型控制器的输出端连接显示器，所述整车控制器和模型控制器与PC机进行通讯。
进一步，所述PC机通过USB-CAN转换模块经平台框架上的CAN接口连接整车控制器和模型控制器。
进一步，所述平台框架上还设有模式开关及冷热空调开关。
进一步，所述油门踏板和制动踏板安装于平台框架的下侧，所述点火开关、挡位开关、模式开关、冷热空调开关和故障注入板安装于平台框架的上侧。
进一步，所述整车控制器和模型控制器电连接仪表。
进一步，所述模型控制器采用Matlab/Simulink系统模型包括电机模型、电池模型和车辆动力学模型等。
本实用新型的有益效果：一方面能够快速搭建整车控制器的硬件在环仿真平台，实现对整车控制器的功能及控制策略验证，具有周期短，结构简单，低成本的优点；二是对控制参数进行初步标定，减少实车标定的工作量；另一方面能模拟各种信号故障工况下控制器的保护功能，避免道路试验的危险性。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图2为本实用新型实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
如图1和图2所示：一种电动汽车整车控制器的半实物仿真平台，包括平台框架1，平台框架1上设有点火开关2、油门踏板3、制动踏板4、控制开关5，其中控制开关5包括挡位开关、模式开关和冷热空调开关，点火开关2、油门踏板3、制动踏板4和控制开关5经故障注入板6连接整车控制器，整车控制器的输出端经故障注入板6连接模型控制器，模型控制器的输出端连接显示器7，整车控制器和模型控制器与PC机进行通讯。
具体地，驾驶员操作信号包括点火开关信号、油门踏板信号、油门踏板信号和挡位信号，这些信号全部通过实物提供，这些信号线首先接入故障注入板，再接入整车控制器；整车控制器输出信号线通过故障注入板后再连接至模型控制器。模型控制器采用Matlab/Simulink建立整车动力学模型，整车动力学模型包括电机、电池和车辆三部分，所需的数据全部来自实际参数。通过MotoHawk集成底层驱动模块后编译成硬件代码，由MotoTune下载至模型控制器中运行。
如图2所示：油门踏板3和制动踏板4安装于平台框架的下侧，点火开关2、控制开关5和故障注入板6安装于平台框架1的上侧。点火开关信号采用真实的汽车点火开关，可以输出ACC、ON和STAR信号，油门踏板3也采用实车的油门踏板，以便输出与实车油门一致的两路电压信号，挡位信号输出为两路开关量，为了减少平台占用空间，直接采用三挡位开关进行模拟。由于制动时需要同时输出一个开关量和一个模拟量信号实现制动能回收策略的测试，因此采用一个带开关信号的制动踏板4来替代。另手刹、充电枪、开空调、模式开关等信号均通过开关实现。模式开关的功能与挡位开关相同。冷热空调开关用于控制空调的冷热调节。
故障注入板6上将通过多路开关对输入信号进行截取，通过开关的切换可以实现真实信号的截断，故障信号的输入，主要包括开路故障、短路故障、线与地之间搭接电阻故障、电平/模拟信号故障等。选用多路开关能够实现同时注入故障。显示器7通过接收模型控制器的CAN总线数据实时显示车辆状态信息，从而加快显示速度。PC机通过USB-CAN转换模块与平台框架1上的CAN通讯口相连，进行数据采集，便于后期对结果进行分析。模型控制器采用了MotoTron平台的硬件，该平台支持Matlab/Simulink模型到模拟控制器代码的无缝连接，可以快捷的对模型进行创建和修改，模拟不同类型的电机、电池及整车参数。
本实施例通过操作点火开关2、油门踏板3、制动踏板4、控制开关5和故障注入板6，根据测试要求，实现驾驶员动作输入和故障注入，满足整车控制器硬件在环测试的基本要求。
Claims (6)
1.一种电动汽车整车控制器的半实物仿真平台，其特征在于，包括平台框架，所述平台框架上设有点火开关、油门踏板、制动踏板、档位开关；所述点火开关、油门踏板、制动踏板和档位开关经故障注入板连接整车控制器，所述整车控制器的输出端经故障注入板连接模型控制器，所述模型控制器的输出端连接显示器，所述整车控制器和模型控制器与PC机进行通讯。
2.根据权利要求1所述的电动汽车整车控制器的半实物仿真平台，其特征在于，所述PC机通过USB-CAN转换模块经平台框架上的CAN接口连接整车控制器和模型控制器。
3.根据权利要求1所述的电动汽车整车控制器的半实物仿真平台，其特征在于，所述平台框架上还设有模式开关及冷热空调开关。
4.根据权利要求3所述的电动汽车整车控制器的半实物仿真平台，其特征在于，所述油门踏板和制动踏板安装于平台框架的下侧，所述点火开关、档位开关、模式开关、冷热空调开关和故障注入板安装于平台框架的上侧。
5.根据权利要求1~4任一项所述的电动汽车整车控制器的半实物仿真平台，其特征在于，所述整车控制器和模型控制器电连接仪表。
6.根据权利要求1~4任一项所述的电动汽车整车控制器的半实物仿真平台，其特征在于，所述模型控制器采用Matlab/Simulink建立系统模型，系统模型包括电机模型、电池模型和车辆动力学模型。
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