基于硬件在环的电动汽车整车控制器功能测试方法研究

作     者：夏锌 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谢辉;周能辉

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：纯电动汽车 整车控制器 硬件在环 功能测试 

摘      要：“三电技术（电机、电池及电控技术）是电动汽车的关键技术，整车控制器作为电控系统的核心，其开发遵循汽车电子的标准V-Cycle流程。硬件在环（HIL）作为V-Cycle中的重要一环，可以全面验证整车控制器的功能。 整车控制器软件系统可以分为底层和应用层，底层软件是应用层软件各种功能的载体，功能较为简单，测试过程重复劳动较多;应用层软件功能复杂，测试工作量较大，需要系统的方法提高测试效率降低测试成本。针对这些问题，本文开发了用于底层软件的自动化测试系统;提出了整车控制器功能测试模型，并将输入量离散化进一步减少测试用例数量。这些方法在整车控制器的开发过程中得到了应用，提高了测试效率，降低了测试成本。具体工作包括： 提出了硬件在环系统生命周期模型。介绍了整车控制器的开发流程以及功能，阐述了硬件在环的原理与基于dSPACE的整车控制器硬件在环系统，划分了硬件在环系统生命周期的五个阶段。 开发了底层软件自动化测试系统。为了减少底层软件测试的工作量，提出了底层软件接口自动化测试方法，并给出了Python脚本的实现过程。 构建了用于应用层软件功能测试的HIL环境。利用Matlab/Simulink软件并合理划分模块，搭建了电动汽车对象模型且实现参数化管理。搭建了Controldesk测试管理界面，并对整个环境进行了验证。 搭建了整车控制器功能测试模型，提出了测试输入量离散化方法。基于需求文档并利用状态机搭建了整车控制器功能测试模型，同时提出了利用等价类划分方法、边界值分析方法离散化输入量，并且给出了利用Python语言的实现方式。此外，部分测试用例需要设置故障，因此介绍了基于dSPACE DS291板卡的故障注入测试。 提出的方法在整车控制器的开发中得到了应用，底层软件自动化测试能够节省90%的时间，应用层测试环境能够很好地模拟实车全面测试整车控制器，应用层测试方法能够以较少的测试用例达到功能覆盖率。