SBW線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)HiL測試解決方案

圖3：CANoe中SENT配置界面示例

SBW系統(tǒng)的正常運行還依賴于完整的殘余總線仿真環(huán)境。使用CANoe完成配置后，配合總線接口卡（VT6104B或VN1640A等）實現(xiàn)CAN/CANFD仿真及測試。使用VT6104B可進(jìn)一步實現(xiàn)CAN/CANFD的短VBAT、短GND、終端電阻斷開、開路等電氣故障，使用CAPL可實現(xiàn)E2E錯誤、報文丟失、超時等數(shù)據(jù)鏈路層和TP層的故障注入。

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SBW與DYNA4車輛動力學(xué)模型

DYNA4是Vector的車輛動力學(xué)及ADAS場景仿真軟件平臺，可無縫耦合CANoe及各主流品牌測試系統(tǒng)實現(xiàn)三電、底盤、ADAS等ECU XiL各環(huán)節(jié)閉環(huán)仿真和測試需求。

DYNA4車輛動力學(xué)模型提供SBW控制器所需要的各種車輛狀態(tài)信號，如：方向盤轉(zhuǎn)角、齒條位移、車身姿態(tài)等。DYNA4提供的變量接口會CANoe作為系統(tǒng)變量，與VT System I/O信號、SENT信號及CAN/CANFD報文信號進(jìn)行映射，最終傳遞給被測ECU。

DYNA4車輛動力學(xué)模型通過CANoe將方向盤轉(zhuǎn)角信號發(fā)送給HWA控制器，HWA控制器根據(jù)內(nèi)部算法并結(jié)合RWA反饋，控制電機模型輸出扭矩，實現(xiàn)手輪系統(tǒng)對于路感的模擬。對于路輪系統(tǒng)RWA會接收到HWA的轉(zhuǎn)角請求，配合FPGA電機模型產(chǎn)生扭矩信號進(jìn)而傳遞至DYNA4。DYNA4將計算得到的齒條位置信息傳給RWA控制器，實現(xiàn)對車輪轉(zhuǎn)角和車身姿態(tài)的控制。

圖4：車輛動力學(xué)模型與SBW系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互

至此，已經(jīng)完成對SBW系統(tǒng)的完整閉環(huán)。用戶可基于DYNA4搭建測試所需的工況和場景，對駕駛員的橫/縱向駕駛行為、測試路面等進(jìn)行編輯，建立豐富的場景庫。使用vTESTstudio搭建測試腳本時，將調(diào)用所需的測試場景，導(dǎo)入CANoe中實現(xiàn)自動化測試。

圖5：SBW與DYNA4實現(xiàn)車輛閉環(huán)信號表現(xiàn)

總結(jié)

以上為本次SBW信號級閉環(huán)HiL測試系統(tǒng)的介紹，該測試系統(tǒng)可充分對被測SBW控制器軟件功能邏輯進(jìn)行驗證。相比于EPP級、系統(tǒng)級轉(zhuǎn)向HiL方案，該方案成本低、復(fù)用性高、可不受機械結(jié)構(gòu)限制實現(xiàn)更加極限的工況及故障注入模擬。同時可擴展用于總線一致性測試、網(wǎng)絡(luò)管理測試、診斷測試等SBW底軟驗證工作。

根據(jù)客戶的被測對象的不同，對SBW或傳統(tǒng)EPS HiL測試系統(tǒng)可進(jìn)行如下分類：

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SBW/EPS總成級測試系統(tǒng)：測試對象為整個SBW/EPS系統(tǒng)，包含完整的上/下轉(zhuǎn)向機械總成，其傳動裝置為真實的機械結(jié)構(gòu)。車輛動力學(xué)模型僅提供前轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以外的被控對象模型。

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SBW/EPS EPP級測試系統(tǒng)：被測對象為包含真實助力電機的上/下轉(zhuǎn)控制器，不包含真實的機械傳動裝置。在車輛模型中需要對前轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的機械傳動機構(gòu)進(jìn)行建模（不包含電機模型）

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SBW/EPS ECU信號級測試系統(tǒng)：被測對象為真實的上/下轉(zhuǎn)向ECU，在EPP級測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還需完成對逆變器和電機FPGA模型的建模