硬件在环测试在纯电动汽车VCU开发中的运用
整车控制系统开发及测试方案介绍 (1)
软件看门狗通过主MCU编程直接实现； 硬件看门狗采用maxim公司的MAX705MJA。 R215为0欧姆电阻便于调试； 看门狗喂狗时间为1.6s;
硬件设计实现
二、VCU硬件设计实现 –通信电路设计
CAN收发电路
MCU自带三路CAN控制器，收发器采用NXP公司的CAN收发器芯片 TJA1040T。
16bit
硬件看门狗电路 外扩RAM芯片 RTC定时唤醒模块
5v_AN 5v_CORE 5v_SWITCH
5v_AN1 5v_AN2
传感器及车辆采集部件 （如油门踏板、真空压
力传感器等）
注：
表示电源线路
表示信号线路
5V PWM Driver 12V PWM Driver
LS Driver
HS Driver Dither HS
VCU功能架构到硬件原理架构
硬件设计实现
二、VCU硬件设计实现 – 硬件性能参数需求
主CPU 工作温度 供电电压 极限电压
主要参数要求：
符合汽车级要求，建议采用Freescale32位汽车级芯片体系
-40 ~ 105℃
看门狗
软硬件双看门狗
9~36V
安全模块
16位安全控制器
60V，1min
LIN接口
) 测试
硬件在环测试设备
图片
用途
模拟被控对象的各种工况，包括 工况模拟复杂的故障模式，快速 复现故障模式，将部分测试过程 从传统试验台架中分离，实现多 个控制器的集成测试
整车控制器 14 （VCU）硬件 EOL下线检测
检测设备
用于整车下线时对VCU各个功能 进行检测，保证每辆车中VCU的 功能是完善的可靠的
高于VDD12V时，保护高边芯片L9733不受损坏。
电动汽车VCU和BMS集成控制器硬件设计
一、概述
整车控制器是纯电动汽车控制系统的核心，它负责接收驾驶员的控制指令，根 据车辆的运行状态和电池的电量等信息，控制车辆的加速、减速、制动等动作， 同时还要监控电池的状态和充电情况，保证车辆的安全性和续航能力。
二、硬件设计
1、中央控制单元
中央控制单元是整车控制器的核心部件，它负责处理各种传感器和开关量信号， 根据车辆的运行状态和驾驶员的意图，控制车辆的加速、减速、制动等动作。 同时，中央控制单元还要与电池管理系统、充电控制系统等其他部件进行通信， 实现整车信息的实时监控和控制。
5、通信接口：BMS需要与VCU、充电桩等其他设备进行数据交换。因此，需要 配置相应的通信接口，如CAN、LIN等。考虑到电池管理系统的通信需求和数 据安全性，应选择具有高速、稳定、安全的通信接口。
6、故障诊断和处理单元：BMS应具备故障诊断和处理能力，能够对电池组进行 实时监测和故障预警。因此，需要配置相应的故障诊断和处理单元，包括故障 检测、故障处理、故障记录等功能。
电动汽车VCU和BMS集成控 制器硬件设计
目录
01 一、VCU硬件设计
03
三、VCU和BMS的集成 设计
02 二、BMS硬件设计 04 参考内容
随着环保意识的不断提高和电动汽车技术的不断发展，电动汽车在交通领域的 应用越来越广泛。作为电动汽车的关键部分，车辆控制单元（VCU）和电池管 理系统（BMS）的集成控制对于整车的性能和安全性具有至关重要的意义。本 次演示将探讨电动汽车VCU和BMS集成控制器的硬件设计。
（4）安全保护措施：采用防电击、防泄漏等安全保护措施确保人员的安全。
3、可维护性设计
可维护性是指控制系统出现故障时容易维修和恢复的程度。在硬件设计过程中， 应考虑以下几点：
新能源汽车硬件在环测试系统环境搭建及测试流程综述
信 息 技 术DOI：10.16661/ki.1672-3791.2018.35.007新能源汽车硬件在环测试系统环境搭建及测试流程综述①陈瑛(江西生物科技职业技术学院机电工程系 江西南昌 330200)摘 要：硬件在环测试系统在新能源汽车电控系统的开发、测试、验证过程中具有重要的地位，基于硬件在环(HIL)测试设备的环境搭建和测试流程是电控系统开发过程中的关键技术环节，通过建立完善的环境搭建和测试流程技术体系，并结合HIL测试的完整实施方案，实现HIL测试的完整测试平台体系建设，对于汽车电控系统的测试具有重要的意义。
关键词：硬件在环 环境搭建 测试流程中图分类号：U467.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2018)12(b)-0007-02在新能源汽车的电控系统设计过程中，HIL测试关键技术，它建立了虚拟的试验环境，对控制器进行功能测试、通讯测试、诊断测试。
HIL测试的目的是验证控制器与功能需求匹配性，HIL测试把被控对象的模型生成C 代码并编译成可执行的程序下载至RTPC中计算，模拟真实的被控对象，实现闭环的控制系统。
HIL测试常常被用于：(1)被控对象成本高，控制器开发阶段性能不够完善；(2)被控对象失效会危及人身安全；(3)为控制器提供同时测试的模型对象。
1 HIL测试环境搭建流程HIL测试环境的搭建直接影响测试的结果，以及测试过程的顺利实施。
因此，在搭建测试环境的过程中，需要清晰的思路、完善的搭建方法、明确的实施方案。
1.1 完善DUT及HIL台架的文件明确测试的控制功能，测试依据包括控制器的软硬件需求文件，控制器设计标准及设计规范，用户需求问卷表等；确定控制器的管脚定义、信号类型、信号的有效性，基于信号需求表建立出信号指标列表，依据I/O测试的文件和测试信号的清单建立I/O测试列表，并建立正确的电气连接；确定HIL台架的通道的负载配置；确定被测件的针脚在整车中的连接关系等，同时确定HIL台架板卡中通道的配置及硬件资源是否符合设计需求。
硬件在环技术在汽车上的应用研究
在汽车产品开放工程 中． 硬件在环是 一个 非常有效的工具 ， 可以 完成对车辆子系统 口Ａ Ｂ Ｓ 、 主动悬架系统 、 转 向系统等） 的设计 、 性能 评估和测试任务［ ２ １ 在将汽车 Ｅ Ｃ Ｕ装入真正的汽车之前 ， 需要 在包含 Ｅ Ｃ Ｕ以及汽车模拟器 的 Ｈ Ｉ Ｌ系统 中对其进行测试 。为 了尽可 能逼真 地模拟汽车 ．应模拟进入 Ｅ Ｃ Ｕ的实际信号并将系统的动态特性考虑 在内 例如上海交通大学开发 的高压共轨柴油机 Ｅ Ｃ Ｕ硬件在环仿真 系统是基于 Ｃ ＡＮ总线的实 时仿真系统。 整个系统由待测 的 目标 Ｅ Ｃ Ｕ、 仿 真单元和 Ｐ Ｃ机三个模块组成 。系统构成如 图 ４所示。
● ｔ●
④
。
许多 Ｈ Ｉ Ｌ 测试 系统使用硬件故障插 入在 Ｅ Ｃ Ｕ和其余要测试 的系 统之 间产生信号故障 ． 来测试 ． 描述和验证在这些情况下 的器件性能 。 为此 ． 可 以在 Ｉ ／ Ｏ接 口和 Ｅ Ｃ Ｕ之 间插入故 障插 入单元 ， 如图 ３所示 ， 从而允许 Ｈ Ｉ Ｌ测试 系统在正常运行和诸 如对 地短路或开路之类 的故 障状态之间切换接 口信号 些嵌入式控制系统 ． 例如汽车、 飞机或者风力发电站 ， 使用一起 联网工作的多 Ｅ Ｃ Ｕ协同运行 。尽管每一个 Ｅ Ｃ Ｕ最初被独 立测试 过 ，
④
图 ３ 使用硬件故障插入来测试信号故障期间 Ｅ Ｃ Ｕ的性能
２ 国 内外硬 件在 环 仿 真 测试 系统 的 发 展现 状
依赖于计算机技术和微 电子技术 的硬件在环测试系统是一套 实 硬件在环是当今许 多行业 （ 航空 ， 国防 ， 汽车 ， 医疗设备等 ） 都采用 时性要求非常高的软硬件系统 ．在电子技术飞速发展的当今社会 ． 硬 “ ｖ” 模式模 型控制器开发的重要环节 ． 如图 ｉ 所示 。 Ｈ Ｉ Ｌ （ Ｈａ ｒ ｄ ｗ ａ ｒ ｅ — ｉ ｎ — 件在环也 随之得到广泛 的应用 相 关企业单位在这方面研究代表 的 ｔ ｈ ｅ 一 ｐ ） 硬件在环仿真测试系统是 以实时处理器运行仿真模型来模 有 ： 拟受控对象的运行状态 ．通 过 Ｉ ／ ０接 口与被测的 Ｅ Ｃ Ｕ连接 ．对被测 （ １ ） ｄ Ｓ Ｐ ＡＣ Ｅ公司开发的硬件在环仿真系统 ： ｄ Ｓ Ｐ Ａ Ｃ Ｅ实时仿 真系 Ｅ Ｃ Ｕ进 行 全 方 面 的 、 系 统 的 测试 。 统是由德 国 ｄ Ｓ Ｐ Ａ Ｃ Ｅ公司开发 的一 套基于 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ ／ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ的控制 系统 开 发及 半实 物 仿 真 的软硬 件 工作 平 台 ，实 现 了和 Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ ／ ｊ Ｉ境定
基于硬件在环的电动汽车整车控制器功能测试方法初探
2017年11月论述;335基于硬件在环的电动汽车整车控制器 功能测试方法初採李青(东风汽车公司技术中心，湖北武汉430058)【摘要】整车控制系统是车辆实现电子化控制的核心技术，需要对整车控制系统的各个功能进行有效测试，利用硬件在环HIL 技术，能够将 整车控制系统放入一个虚拟环境当中进行测试。
因此，本文将对整车控制系统的功能测试方法展开研究。
【关键词】电动汽车;整车控制器;功能测试【中图分类号】U 469.72【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2017)21-0335-02引言硬件在环是一种仿真技术，在汽车整车控制检测中通过 将汽车的控制系统放入虚拟环境中进行测试，能够有效的得 出汽车整车控制器功能的各项参数。
所以，硬件在环H IL 也被 认为是一种可以快速进行系统功能测试的方式。
1整车控制器功能1.1硬件特征整车控制器的实际应用环境通常会非常恶劣，因此需要 在硬件上设计十分严格的标准，保证整车控制器能够在各种 环境下正常运行，保护车辆的行驶安全，在正常的整车控制器 硬件设计上需要符合高标准、高可靠性的设计要求。
其具体硬件要求有以下几点：(1) 保证控制器的各零件能够在-40~100益之间正常使用，正常工作时系统线路的电压必须控制在6~36V 之间，同时配置两套+5V 的供电传感设备，能够满足制动型压力感应器以及加速板感应器的模拟化信号传输功能[|]。
(2) 在整车控制器中需要配有模式转换开关、巡航系统开关、档位以及空挡开关、刹车系统开关以及空调开关等不同设备信号的输入功能。
能够将测速传感器的信号输入到系统中，同时检测车辆钥匙，对系统的自动上电以及掉电进行控制，安装电源过压、反接浪涌的保护措施。
(3) 设有E S D 的保护措施，能够对功率设备的过压以及过温等情况设有保护措施。
1.2软件功能由于车辆的配置不同，也会导致车辆的整车控制器软件 设计功能有所差异，同时由于设计配置的不同还会增加软件 的研发难度，因此在软件设计中通常是通过分层的方法，在不 同系统层面中设计不同类型的系统功能模块。
基于嵌入式Linux的整车控制器硬件在环远程测试系统的设计
基于嵌入式Linux的整车控制器硬件在环远程测试系统的设
计
邹庆勇;龚元明
【期刊名称】《智能计算机与应用》
【年(卷),期】2022(12)7
【摘要】作为电动汽车的控制中心,整车控制器(VCU)的结构和功能复杂,开发过程中涉及大量的软件测试,且开发难度高,开发周期长。
因此,本文提出了一种基于嵌入式Linux的整车控制器远程测试系统。
通过该系统,测试人员可以远程对整车控制器的状态参数获取功能进行测试。
本文详细描述了现场测试终端和云端服务器的软件设计;采用TCP socket技术实现了现场测试终端与云端服务器之间的通信,通过CAN总线实现现场测试终端与硬件在环仿真系统的数据交互;最后,通过具体的试验对该远程测试系统的功能进行验证。
试验结果表明,该系统可以实现对整车控制器的车辆状态获取功能进行远程测试,且系统运行可靠,实时性好,有助于提高整车控制器的开发效率。
【总页数】6页(P210-214)
【作者】邹庆勇;龚元明
【作者单位】上海工程技术大学机械与汽车工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
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5.电动汽车整车控制器硬件在环测试系统设计
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基于硬件在环的电动汽车整车控制器功能测试方法研究
基于硬件在环的电动汽车整车控制器功能测试方法研
究
一、流程介绍
“三电技术”（电机，电池及电控技术）是电动汽车的关键技术，整车控制器作为电控系统的核心，其开发遵循汽车电子的标准V-Cycle流程。
而对于里面的硬件在环测试就是其中的一环，接下来针对于里面的HIL做一整方面的介绍。
对于目前上市面上在环仿真的工具有一下公司的产品：dSPACE公司的Simulator，ETAS公司的Labcar，MathWorks的xPC Targert以及NI公司的各类板卡，等等。
对于产品的开发需要相对应的生命周期，然而对于HIL来说也拥有相对应的生命周期。
需求分析：主控制器的需求与功能定义，来分析HIL测试系统需要提供的测试功能。
比如；输入输出接口的电器特性等。
HIL系统需要输出的信号，采集的信号以及信号的精度要求。
206_基于CRUISE和dSPACE的电动汽车硬件在环仿真_天津大学_夏锌等
基于CRUISE和dSPACE的电动汽车硬件在环仿真夏锌，黄登高，谢辉天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室，天津市南开区卫津路92号[摘要] 电动汽车整车控制器(VCU)开发遵循汽车电子传统开发流程V-Cycle，CRUISE软件可以快速搭建对象模型，应用于模型在环（MIL）和硬件在环（HIL）阶段。
本文利用CRUISE 搭建了电动汽车模型，并应用于基于dSPACE的HIL仿真，验证VCU的功能。
关键词：电动汽车；整车控制器；硬件在环主要软件：A VL CRUISE; DSPACE/CONTROLDESK; MATLAB/SIMULINK Hardware-in-the-loop Simulation of Electrical Vehicle Based OnCRUISE and dSPACEXin Xia, Denggao Huang, Hui XieState Key Laboratory of Engine, Weijin Road, 92, Nankai District, Tianjin[Abstract] The development electrical Vehicle Controller Unit(VCU) follows the V-Cycle which is the traditional procedure in the field of automotive electronics. Plant model can be built fast by CRUISE and it can be used in Model-In-the-Loop (MIL) and Hardware-In-the-Loop (HIL). A electrical vehicle model with the help of CRUISE has been built in this paper, and this model has been used in HIL based on dSPACE, furthermore, some functions of VCU have been verified by HIL Simulation.Keywords: Electrical Vehicle; Vehicle Controller Unit; Hardware-in-The-Loop (HIL) Software: AVL CRUISE; DSPACE/CONTROLDESK; MATLAB/SIMULINK1.引言随着能源危机以及环境恶化的加剧,新能源车辆应运而生。