汽車電子電器硬件在環仿真實驗系統的研究

曹和平 鄢兵艷 江西洪州職業學院

汽車電子電器硬件在環仿真實驗系統的研究

曹和平 鄢兵艷 江西洪州職業學院

現在的汽車讓駕駛者享受著便捷的超控、更加輕松地駕駛。這主要得益于汽車電子電器硬件變得更加智能。但是汽車電子電器的智能化發展，讓汽車的控制系統變得越來越復雜，讓全面進行各方面的測試變得更為重要。利用環仿真實試驗系統對汽車電子電器進行檢測是一項值得深入研究的課題。

汽車電子電器硬件 環仿真實驗系統 研究

隨著現在硬件和軟件技術水平的提升，汽車電子電器技術讓汽車的很多功能實現智能化的集成操控。但是功能的集成讓汽車電子電器變得種類繁多、結構復雜。在這種情況下，利用環仿真實驗系統對汽車電子電器進行檢測越來越受到汽車廠家的重視和歡迎。

1 環仿真實驗系統的優勢

第一，在環仿真實驗系統中對汽車電子電器硬件進行測試，不僅能夠模擬汽車實際使用中，電子電器硬件的各項指標，而且能夠制定不同的仿真條件，得到在特殊環境、極限工作狀態、緊急情況下電子電器的反應時間、反應方式，以及評價電子電器的工作狀態，制定相應的改進措施，為汽車電子電器的設計提供數據資料，能夠有效提高汽車電子電器的開發質量和效率。

第二，汽車電子電器硬件在環仿真實驗系統中的設計思路是，讓系統的軟件和硬件更好結合，讓虛擬技術與現實技術更好結合，突出系統的實用功能，提高系統的質量和效益。主要是通過最大限度地模擬真實操控環境，把過去需要在實地進行的試驗搬到虛擬實驗中，利用電腦演算電子電器在不同條件的狀態。在這種虛擬狀態下，測試人員能夠和在真實環境下一樣進行各種項目的檢測，還能模擬在真實狀態下消耗成本太大、對人員安全有影響的項目。

第三，環仿真實驗系統帶來的主要好處有，能夠大量減少車輛在道路試驗和整車測試的時間，節約投入資金。能夠在電子電器發生問題的第一時間，掌握發生的條件和控制的因素，從而在設計階段就解決這些問題。能夠在沒有原型機的情況下，通過測試找出設計缺陷；而且這種實驗系統適用于所有車型，不需要專車專用；利用電腦進行操作，人機互動良好，操作簡單。

2 汽車電子電器在環仿真實驗系統中的結構組成

第一，目前，在汽車電子電器環仿真實驗系統中主要采用的是由美國一家公司出品的軟件，名為矩陣實驗室（MATLAB）。這款數學軟件，具有強大的數值計算能力，能夠進行矩陣計算、函數運算和圖形數據處理，能為汽車電子電器的仿真提供穩定可靠的基礎。另外一款軟件也是由美國研發，稱為數字空間（DSPACE）。這款軟件主要是運用在汽車電子電器的仿真模型、實驗數據等的管理和存儲中。軟件具有強大的檢索功能，簡潔的操作界面，實驗現場、實驗數據的管理和使用都十分便捷。

第二，汽車電子電器在環仿真實驗系統中的硬件主要是一套基于實時控制狀態下研制的數據硬件接口。硬件接口在與矩陣實驗室軟件進行連接后，能夠通過軟件來代替傳導汽車電子電器在正常行駛中的各種數據模型。每種數據模型都代表一種汽車的工況，對汽車的主要數據，如起動機、發動機、變速器、車輪等都有一整套的數據庫。硬件接口在將這些數據模型輸入到電子電器上后，又將電子電器在不同模型狀態下的反映采集傳輸回軟件，電腦在計算后給出一個控制變量，就會帶來電子電器的下一步操作。

第三，環仿真實驗系統在具體構建中，從裝有環境仿真模型軟件的電腦上接出硬件接口，主要控制汽車6個方面的主要情況，一是對發動機的控制，主要控制加油踏板、剎車踏板、節氣門、電磁閥、點火線圈、發動機油溫、發電機情況等。二是對ABS的控制，主要是控制四個車輪。三是對TCU的控制，主要是變速箱檔位、換擋停止電磁閥、變速器油溫等。四是控制汽車空調，主要是蒸發器、冷卻水溫等。五是其他控制，比如點火鑰匙、手剎、機油壓力等等汽車電子系統中的負載控制元件。

第四，在環仿真環境的實驗中，測試人員就象是在對一輛真實存在的汽車進行檢測。當電腦控制汽車打火啟動后，控制加油踏板，汽車的發動機會提高轉速。在車速達到每小時20公里以上時，車鎖會自動落下。這些過程都和人們真實駕駛時一模一樣。環仿真系統的另外一個特點就是，能夠模擬平時難得遇到的極端情況。比如車輛以最高時速運行時發生碰撞，汽車電子電器會產生什么動作、發生什么變化。這些在真實情況下無法掌握的第一手數據，都能通過硬件采集傳輸給軟件系統。這樣測試人員就可以通過多種參數下、環境下電子電器的變化，來測試特殊使用狀態時電子電器的穩定性和可靠性。

環仿真實驗系統對汽車電子電器硬件的測試，是一項既節約成本、提高工作效率，又能更好控制電子電器使用可靠性的系統，值得大規模推廣應用于汽車企業的設計生產中。

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