关键词：纯电动汽车;;整车控制器;;硬件在环;;功能安全
摘 要：整车控制器作为纯电动汽车整车控制系统的控制核心,对车辆的驱动控制、制动能量回收、故障诊断与处理等功能起着关键作用。随着人们对纯电动汽车续航里程和驾乘舒适性要求的不断提高,整车控制器软硬件的复杂程度也在不断提高,目前的测试平台不仅价格昂贵,而且缺乏对整车控制器功能安全的测试。因此本文设计了一个可对整车控制器进行功能测试和功能安全测试的平台。首先,本文根据整车控制器的功能,按照道路车辆功能安全标准,对整车控制器存在的风险进行了评估,并计算出了整车控制器的功能安全目标。针对整车控制器具体的功能提出了功能测试需求,参考道路车辆功能安全标准提出了整车控制器的功能安全测试需求。其次,根据整车控制器的测试需求,结合实验室现有的硬件条件,提出了测试平台的总体结构并进行了硬件选型和设计。搭建了纯电动汽车前向仿真模型,包括基于PID控制的驾驶员模型,带有电机热模型的驱动电机模型,基于Rint内阻模型、采用安时积分法估算SOC的电池模型,以及依据汽车行驶方程式建立的车辆动力学模型。然后,设计了平台自检模块和对整车控制器的基础测试模块,用于测试平台和整车控制器的外部接口是否工作正常。基于UDS协议设计了程序更新模块,实现了对整车控制器的在线程序更新。基于LabVIEW和Simulink联合开发了对整车控制器的功能测试模块,实现了对整车控制器的驱动控制功能测试和故障诊断与处理功能测试。参考道路车辆功能安全标准设计了对整车控制器的功能安全测试模块。最后,按照制定的测试流程,通过平台自检,以及对整车控制器的CAN通信测试、接口测试、驱动控制功能测试、故障诊断与处理功能测试、功能安全测试,验证了测试平台设计的正确性。本文设计的纯电动汽车整车控制器测试平台经济实用、扩展性强、灵活度高,可实现对整车控制器的功能测试和功能安全测试,不仅有助于整车控制器技术水平的提高,对同类测试平台的设计也有一定参考价值。
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