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纯电动汽车VCU硬件在环测试系统的研究与实现
| 论文题名： | 纯电动汽车VCU硬件在环测试系统的研究与实现 |
| 关键词： | 纯电动汽车;整车控制器;在环测试系统;信息配置;动力学模型 |
| 摘要： | 能源短缺和环境污染的双重危机已经引发了越来越多的人对传统汽车的思考，如何提高效率和减少排放成为汽车行业关注的重点。而纯电动汽车由于其高效率、零排放等优势受到诸多追捧，进入了快速发展的阶段。整车控制器（vehicle control unit, VCU）是纯电动汽车的控制核心，承载着功能与安全双重核心职能，因此VCU的开发和测试尤为重要。硬件在环测试作为V模式开发环节中重要的一环，能够缩短VCU的开发周期，减少研发成本。本文在研究分析了国内外硬件在环测试系统的基础上，设计开发了一套基于NI-PXI平台的纯电动汽车VCU硬件在环测试系统，实现了对VCU的功能测试和策略验证。本文的主要研究工作有： （1）阐述了纯电动汽车的基本结构和VCU的功能，在分析了硬件在环测试系统的需求和功能的基础上，利用NI-PXI提供的软硬件平台，提出了信号级纯电动汽车VCU硬件在环测试系统的设计方案。 （2）为了在系统测试中给VCU模拟整车运行环境，采用模块化的建模方法，在理论和大量实验数据的基础上，借助MATLAB/Simulink建立了纯电动汽车前向仿真模型，包括驾驶员模型、电池模型、电机模型、主减速器模型、整车动力学模型以及工况模型。针对由于更改测试对象时模型修改的工作量大而导致系统的通用性差的问题，设计了整车参数配置表，从而避免了对整车仿真模型的再次开发。采用离线仿真验证模型的正确性后，将模型转换成能被Veristand直接调用的DLL文件。 （3）为了提高系统的扩展性，在系统硬件平台实现过程中硬件选型时所选择板卡的管脚数多于待测VCU的测试需要。在设计故障注入系统时引入了硬件和软件的方法，使得系统的故障注入测试更加完善。同时，在基于Veristand的软件设计过程中完成了系统信息的配置和上位机操作界面的开发。 （4）选择某款纯电动汽车VCU作为测试对象，对系统的功能进行验证。为了提高系统的使用效率，提出了测试项目和测试步骤。使用该系统成功实现了对VCU的上电逻辑测试、正常行驶测试、故障注入测试以及工况仿真测试，试验结果表明该系统符合设计目标。目前该系统已在多家主机厂成功投入使用。 |
| 作者： | 聂朋朋 |
| 专业： | 信息与通信工程 |
| 导师： | 吴友宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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