硬件在環（HiL）仿真測試系統，目的是對新能源汽車 VCU 進行全面深入的功能測試、故障 測試及極限工況測試，并輔助工程師對測試結果分析驗證、故障再現，提高測試驗證及分析的手段。

HiL 測試系統整體架構如下圖所示，主要包含三層內容，第一層次為 HiL 測試系統軟硬件 架構，主要包括 HiL 測試系統的硬件設備、實驗管理軟件、被測控制器等；第二層次為 HiL 測 試系統開發，在第一層次軟硬件架構的基礎上進行被測對象仿真模型開發、實時I/O接口匹配、 硬線信號匹配及實驗定義等；第三層次為 HiL 測試，主要指在第一、二層次的基礎上進行 HiL 測試，主要包括測試序列開發、激勵生成加載、模型參數調試、故障模擬實現及測試分析與評估等。

系統架構 HiL 測試系統主要包括：上位機（PC）、PXI 機箱、實時處理器、數據采集板卡、CAN 通訊板卡、DIO 板卡、電阻模擬板卡、低壓可編程電源等，系統原理如下圖所示

?HiL 測試系統中上位機電腦安裝 Veristand、Teststand 軟件用于測試過程管理和測 試序列編輯，通過以太網與 PXI 機箱中的實時處理器進行連接，實時處理器中運行實時系統 （Real Time）并安裝 Veristand 終端引擎，通過與上位機數據傳輸，將仿真模型部署到實時 系統中并控制運行狀態；PXI 機箱中配置有多種類型的板卡，為系統提供不同類型的信號模 擬和采集功能，通過 PXI 總線與實時處理器進行數據傳輸。

?HiL 測試系統主要由以下三部分組成：以VCU-HIL測試為例：

1 硬件平臺 VCU HiL 測試系統采用分布式設計模式，上位機作為整個系統的控制核心，主要負責軟 硬件配置和流程管理；下位機以 PXI 機箱、實時處理器及 I/O 板卡為核心，主要負責序列執 行與設備調用。系統硬件平臺由 PXI 機箱、實時處理器、I/O 板卡、通訊板卡、電源管理模 塊、故障注入板卡、低壓可編程電源、信號調理模塊、機柜及上位機電腦等組成。?

2.軟件平臺 軟件平臺包括實驗管理軟件和自動化測試軟件，實現試驗管理、故障注入、測試用例編輯 及自動化測試等功能。

3.仿真模型?為 HiL 系統提供完整的虛擬環境，與被測 ECU 相應的 I/O 信號和 CAN 信號通 過硬件板卡進行匹配，實現控制對象仿真模型與控制器輸入輸出信號之間的無縫連接，從而形 成閉環測試環境。 VCU HiL 測試系統仿真模型為純電動車整車仿真模型，包含車輛縱向動力學模型、駕駛員 模型、電機模型、動力電池模型、主減速器模型、虛擬控制器模型、I/O 模型、道路及環境模 型等。

VCU HiL 測試系統主要功能包括：

? 模擬 VCU 所有硬線輸入信號，包括 AI、DI、PWM IN、電阻等輸入信號；

? 采集 VCU 所有硬線輸出信號，包括 DO、AO、PWM OUT 等輸出信號；

? 模擬 VCU CAN 總線接收信號和接收 CAN 總線發送信號；

? 通過整車實時仿真模型及 I/O 接口實現 VCU 的閉環測試驗證；

? 通過軟/硬件實現 VCU 相關電氣故障模擬，包括對地短路、對電源短路、開路等；

? 通過可編程直流電源模擬 VCU 的供電電源；

? 通過編輯測試序列，實現自動化測試，自動生成測試報告；

? 通過上位機人機交互界面可實時監控試驗數據及在線修改仿真模型參數；

? 支持 VCU 所有 I/O 端口測試驗證；

支持 VCU CAN 通訊功能測試驗證；

? 支持 VCU 整車控制策略全功能驗證； ?鑰匙、踏板、擋位信號處理邏輯驗證 ，?上下電控制邏輯驗證 ， 加減速控制邏輯驗證 ，扭矩協調邏輯驗證 ，?能量回收邏輯驗證 ，充電相關邏輯驗證， 繼電器控制邏輯驗證 ，續駛里程估算邏輯驗證， ……

? 支持 VCU 故障診斷功能測試驗證；

? 支持 VCU 極限工況下控制功能測試驗證；

? 支持 VCU 回歸測試；

? 支持 VCU 耐久測試；

? 支持 NEDC 等典型標準工況測試及自定義工況測試；

支持與其他設備聯合實現三電聯合調試；

? 支持用戶進行仿真模型的二次開發及參數配置，實現其他類似控制器的 HiL 測試。

那么如何成為HiL測試工程師，HiL測試工程師所需能力如下：

掌握HiL測試的流程；

掌握HiL測試用例設計方法；

掌握HiL測試設備的基本原理和組成；

負責HIL自動化測試臺架搭建；

負責編寫測試計劃、規劃詳細的測試方案；

負責MIL、HIL測試系統的測試用例設計及實施；

負責測試腳本調試，測試執行和記錄，測試報告輸出，測試問題跟蹤；

如何快速系統性的達到這些能力：

我們可以參加訓練營快速學習，訓練營內容如下

第一課 VCU HiL測試基礎

1.電動汽車結構與原理

2.整車CAN總線網絡

3.電控開發流程

4.認識HIL測試

第二課 HIL測試硬件平臺

HIL硬件平臺概述
核心部件——PXI硬件
其它輔助設備
HIL測試設備實物介紹
第三課 HIL測試軟件平臺HIL軟件平臺概述
VeriStand試驗管理軟件
TestStand自動化測試軟件
軟件操作演示（配合實驗指導書演示）
HIL測試流程及方法
測試準備
搭建測試環境
設計測試用例
?測試執行
?測試總結（報告概覽、結果分析）
VCU功能開發與HIL測試
VCU功能分析
VCU系統架構
VCU HIL測試系統需求
VCU HIL功能測試
揭秘VCU HIL仿真模型
駕駛員模型
整車動力學模型
電池模型
電機模型
整車控制器模型
I/O接口模型
HIL模型系統配置
第七課 項目案例-整車上下電HIL測試

1.測試準備

2.設計測試用例

3.執行測試

4.測試總結

第八課 項目案例-車輛加減速HIL測試

1.測試準備

2.設計測試用例

3.執行測試

4.測試總結
實驗室如下：

?學員結營證書：

?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的系统学习车载仿真测试HiL，成为HiL测试工程师的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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