上回我們《小議MIL/SIL/PIL/HIL(一)》講了MIL,SIL和PIL,這回我們來講講HIL。HIL是Hardware-in-the-Loop Simulation的縮寫。顧名思義,就是硬體在環模擬。其實「硬體」二字的含義比較寬泛,一般來說按照in the loop的深度不同可以分為三個層級:

ECU級:也可以稱之為信號級,僅僅ECU軟硬體採用實物,閉環迴路的其他組成部分均採用虛擬模擬系統

EPP級:也可以稱之為驅動級,EPP是Electrical Power Package的縮寫, ECU及執行機構採用實物,閉環迴路的其他組成部分採用虛擬模擬系統

System級:也可以稱之為機械級,系統組件採用實物,閉環迴路其他組成部分採用虛擬模擬系統

為什麼我們要採用HIL?這個問題可從以下幾個方面來回答:

在某些項目的初期階段,可能用於試驗認證的MuleCar都沒有造出來,因此可以利用HIL系統先行驗證部分控制策略;

在項目開發過程中,軟體Release往往比較頻繁,但是整車驗證的周期比較長且受各種條件限制,不可能針對每一版軟體都進行整車試驗,因此可以用HIL虛擬測試環境來替代部分功能性的整車驗證;

某些測試工況(特別是FailSafe故障注入測試)風險很大,需要在HIL上先行模擬模擬測試或用HIL測試取代整車測試(試想一下如下場景:車輛180kph,轉向過程中EPS電機卡死,what will happen?)

HIL系統可以進行7*24自動化測試, 節約測試周期和人力投入(如EPS全功能故障注入測試,如手動試驗,大概需要2人月,採用HIL測試可在1周內完成)

以EPS為例,HIL系統一般可以由以下幾個部分構成:

· 被測的「Hardware」(ECU/EPP/EPS系統)

· 實時硬體模擬平台:用於模擬與in the loop 的Hard的電氣及通訊輸入輸出介面,提供譬如TAS信號、電機位置信號、電流反饋信號、齒條力負載等等;接收被測Hardware發出的各種信號,傳遞給車輛模型(或車輛模型+轉向系統模型)進行計算模擬;同時可以產生各種故障用於故障模擬。

· 實時模擬模型

用於模擬車輛在不同工況下的工作狀態。一般來說包括車輛動力學模型,轉向系統模型,駕駛員模型等。

· 試驗管理軟體

用於對試驗進行管理、參數設置及監控、可視化界面輸出、生成報告等等。

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