SBW線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)HiL測(cè)試解決方案

圖3：CANoe中SENT配置界面示例

SBW系統(tǒng)的正常運(yùn)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(shí)現(xiàn)CAN/CANFD仿真及測(cè)試。使用VT6104B可進(jìn)一步實(shí)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(shí)現(xiàn)E2E錯(cuò)誤、報(bào)文丟失、超時(shí)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(dòng)力學(xué)模型

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

DYNA4車輛動(dòng)力學(xué)模型提供SBW控制器所需要的各種車輛狀態(tài)信號(hào)，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(huì)CANoe作為系統(tǒng)變量，與VT System I/O信號(hào)、SENT信號(hào)及CAN/CANFD報(bào)文信號(hào)進(jìn)行映射，最終傳遞給被測(cè)ECU。

DYNA4車輛動(dòng)力學(xué)模型通過CANoe將方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)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(jī)模型輸出扭矩，實(shí)現(xiàn)手輪系統(tǒng)對(duì)于路感的模擬。對(duì)于路輪系統(tǒng)RWA會(huì)接收到HWA的轉(zhuǎn)角請(qǐng)求，配合FPGA電機(jī)模型產(chǎn)生扭矩信號(hào)進(jìn)而傳遞至DYNA4。DYNA4將計(jì)算得到的齒條位置信息傳給RWA控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輪轉(zhuǎn)角和車身姿態(tài)的控制。

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

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

圖5：SBW與DYNA4實(shí)現(xiàn)車輛閉環(huán)信號(hào)表現(xiàn)

總結(jié)

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

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

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SBW/EPS總成級(jí)測(cè)試系統(tǒng)：測(cè)試對(duì)象為整個(gè)SBW/EPS系統(tǒng)，包含完整的上/下轉(zhuǎn)向機(jī)械總成，其傳動(dòng)裝置為真實(shí)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。車輛動(dòng)力學(xué)模型僅提供前轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以外的被控對(duì)象模型。

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SBW/EPS EPP級(jí)測(cè)試系統(tǒng)：被測(cè)對(duì)象為包含真實(shí)助力電機(jī)的上/下轉(zhuǎn)控制器，不包含真實(shí)的機(jī)械傳動(dòng)裝置。在車輛模型中需要對(duì)前轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模（不包含電機(jī)模型）

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SBW/EPS ECU信號(hào)級(jí)測(cè)試系統(tǒng)：被測(cè)對(duì)象為真實(shí)的上/下轉(zhuǎn)向ECU，在EPP級(jí)測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還需完成對(duì)逆變器和電機(jī)FPGA模型的建模