[发明专利]整车控制器的硬件在环仿真测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及仿真技术，特别涉及一种整车控制器的仿真测试技术。

背景技术

工程机械，是土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备的统称。主要用于国防建设工程、交通运输建设，能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等领域。

工程机械需要很高的安全性，但是随着经济发展对工程机械需求量和多样性的增加，工程机械的生产又需要缩短产品研制和开发周期，那么如何对产品进行高效和安全的检测，成为工程机械生产中的一个课题。

计算机仿真技术就在这种迫切需要的驱动下产生了，在国外工程机械的很多方面都得到了应用。如动力学仿真、发动机设计、挖掘功率预测等多方面都成功地应用了仿真技术。

本申请发明人发现，现有整车控制器的仿真测试系统未采用实时操作系统，无法达到真正的实时仿真测试，并且在测试中只能观察仪表和参数变化，测试过程不够直观、形象，因此测试效率较低。

发明内容

本发明提供一种整车控制器的硬件在环仿真测试系统，用以提高整车控制器的测试效率。

本发明实施例提供的整车控制器的硬件在环仿真测试系统，包括：

模拟操作设备、仿真设备、运行监控设备和仿真监测设备，所述仿真设备分别连接模拟操作设备、被仿真测试的整车控制器和仿真监测设备，所述运行监控设备连接被仿真测试的整车控制器，其中：

所述模拟操作设备，响应用户在仿真测试整车控制器的过程中的车辆模拟运行操作，获得车辆的仿真测试模型输入参数并发送给仿真设备；

所述仿真设备，用于根据仿真测试模型输入参数和整车控制器在仿真测试过程中的控制，利用模拟车辆硬件设备运行的仿真测试模型获得车辆仿真测试运行状态参数，将仿真测试运行状态参数输出给仿真监测设备，并将仿真测试运行状态参数转换为驱动车辆运行的控制信号，以及将控制信号输出给整车控制器；

所述运行监控设备，接收并显示所述被仿真测试的整车控制器仿真测试过程中输出的车辆运行状态指示信号；

所述仿真监测设备，根据仿真设备发生的车辆仿真测试运行状态参数，基于三维的虚拟现实场景模型展示车辆的仿真运行过程和状态。

进一步的，所述模拟操作设备，还用于将用户在仿真测试整车控制器过程中输入的测试环境参数作为仿真测试模型输入参数发送给仿真设备。

其中，所述仿真测试模型至少包括：电机子模型、底盘电气信号子模型、电池子模型、车辆运动学子模型和传动系统子模型。

其中，所述传动系统子模型根据如下公式建立：

其中，F_t表示驱动力，F_W表示空气阻力，F_f表示滚动阻力，F_i表示坡度阻力，F_j表示加速阻力。

所述驱动力F_t根据如下公式计算：

其中：F_t为驱动力，单位为牛顿N；T_M为驱动力为F_t时的电机转矩，单位为牛.米NIm；R_r为车轮滚动半径，单位为米m；i_g为变速器速比；i₀为主减速器速比；η_T为传动效率；上述参数中，R_r、i_g、i₀、η_T为车辆设计参数，可以预先根据整车控制器的应用车辆来确定，T_M为整车控制器根据控制信号和控制逻辑确定后的反馈值。

所述空气阻力F_W根据如下公式计算：

其中：F_W为空气阻力，单位为N；C_D为空气阻力系数，单位为NIs²/m⁴，A为迎风面积，单位为平方米m²；u_a为汽车模拟运行时的速度，单位为千米/小时(km/h)；上述参数中，C_D与车辆的设计形状相关，根据车辆形状确定，A根据车身设计参数计算获得，u_a为根据获得的计算值。

所述滚动阻力F_f根据如下公式计算：