氫燃料電池電動卡車VCU 硬件在環(huán)測試系統(tǒng)設(shè)計與研究

沈 凱， 劉衛(wèi)東， 吳方義， 王愛春， 黃少堂

（江鈴汽車股份有限公司， 江西 南昌 330001）

據(jù)EV Sales數(shù)據(jù)顯示， 2021上半年國內(nèi)新能源汽車銷量大增， 銷量高達100.7萬輛， 銷量已基本追平2020一整年銷量。 在最新的 《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入管理規(guī)定》 中明確指出， 新能源汽車OEM需具備整車核心部件VCU的設(shè)計開發(fā)、 測試驗證能力， 其中VCU 的硬件在環(huán)（Hardware in the Loop， HIL） 測試為必要準入條件之一。

在VCU開發(fā)過程中， HIL測試可以在實車測試前有效驗證VCU的軟硬件， 可以縮短周期、 提高VCU開發(fā)效率。 氫燃料電池電動卡車VCU硬件在環(huán)測試系統(tǒng)是根據(jù)整車動力結(jié)構(gòu)和氫燃料系統(tǒng)來搭建車輛模型， 通過VCU的功能規(guī)范來設(shè)計測試用例和測試序列， 該測試系統(tǒng)可以全面有效地驗證VCU的功能性和穩(wěn)定性。

1 VCU硬件在環(huán)測試系統(tǒng)開發(fā)

1.1 測試系統(tǒng)架構(gòu)介紹

氫燃料電池電動卡車VCU硬件在環(huán)測試系統(tǒng)主要包含以下3部分。

1） 硬件系統(tǒng)。 dSPACE自動測試機柜， 提供實時控制器閉環(huán)控制系統(tǒng)。

2） 軟件系統(tǒng)。 上位機軟件 （ControlDesk） 和測試序列編輯軟件 （AutomationDesk）。

3） 氫燃料電池電動整車仿真模型。 基于Matlab／Simulink軟件， 搭建了VCU_IO模型和VCU_MDL車輛模型，提供了實時控制器軟件、 通信數(shù)據(jù)庫和車輛動力控制模型。

如圖1所示， 將VCU與dSPACE臺架用匹配的線束連接，并根據(jù)VCU的接口原理圖進行配置； 并由上位機來模擬駕駛員指令和車輛運行信息， 經(jīng)過硬件系統(tǒng)調(diào)制成電信號和CAN信號輸入給VCU， 通過監(jiān)測VCU狀態(tài)位和功能使能位來驗證VCU的功能。 通過硬件在環(huán)測試系統(tǒng)， 可以實現(xiàn)“人-車-環(huán)境” 的閉環(huán)仿真， 達到裝車前實車測試的目的。……