在开发和测试新的底盘控制策略时,必须考虑大量的组件。例如制动和转向系统,它们在车辆安全系统中发挥着重要作用,因为它们包含许多电气和电子组件,能使驾驶员直接获知驾驶状态。因此,华晨汽车为底盘控制的功能创建了一个开发环境,其中包括dSPACE的转向和制动系统测试台架。借助此环境,华晨汽车可以执行全面的测试,以确保用于底盘控制的所有功能都能可靠地工作。
测试挑战
华晨汽车的开发过程分为几个阶段。在每个阶段,特定的硬件和软件组件都由外部供应商提供。电子稳定性程序 (ESP) 和电动助力转向 (EPS) 系统也由外部供应商提供,并且是两家不同的供应商。因此,华晨汽车的工程师需要执行组件测试和集成测试来排除系统不一致的问题。例如,针对车道变换、回转、牵引力控制系统 (TCS)、车辆动态控制 (VDC)、防抱死制动系统 (ABS) 和陡坡缓降控制 (HHC) 执行了特定测试。
用于管理不同测试的dSPACE系统
利用dSPACE 系统可以节省时间并降低测试成本,同时应对上述挑战。此外,华晨汽车还希望将测试前置到开发的早期阶段,以便尽早发现潜在错误,从而最终提高产品的技术成熟度。而且,华晨还希望通过黑盒测试轻松验证供应商提供的控制器,即在交付验收时的相同条件下对控制器进行测试。这样,华晨汽车便无需创建接口来访问控制器的内部工作了。
测试台架的设置
dSPACE SCALEXIO 仿真器提供所需的处理器功率、输入和输出接口以及信号调理,用于控制测试台架电机。仿真器还记录所有测量数据。实验和仪器软件 dSPACE ControlDesk 用于控制整个测试台架,以进行设置、监控并以图形化方式显示参数等操作。dSPACE 测试自动化软件 dSPACE AutomationDesk 也在测试过程中发挥着重要作用,因为它可用于所有测试序列的自动化,甚至包括夜间测试。使用 dSPACE Automotive Simulation Models (ASM)工具套件对车辆动态进行实时仿真。dSPACE ModelDesk的图形化用户界面能够轻松对车辆模型进行参数化。利用这种开发环境,华晨汽车的工程师成功通过实验创建了数十种驾驶操作和道路路线。三维动画软件dSPACE MotionDesk可显示所有驾驶测试情况,能够进行快速评估并修改驾驶操作。
测试关键驾驶场景
dSPACE系统的一大优势是它能够在实验室中通过明确定义的可复现场景执行测试,就像是在实际道路上驾驶车辆执行测试。这种工作方法能够精确地分析非常特殊的关键驾驶场景。在大多数情况下,在实际道路驾驶测试中重复执行测试可能很危险,甚至不可能。此外,工程师还可以在测试台架上注入特定故障,例如,对组件中的技术缺陷进行仿真以分析和优化系统响应。总之,在对原型车辆进行首次驾驶测试之前,华晨能够进行非常广泛的测试。测试台架的各种操作可能性使得测试更加简单,同时也非常高效。
快速上手
除了dSPACE系统在测试中执行许多任务时易于使用并节省时间外,还有一个突出的特点,那就是能够很快上手。华晨汽车的工程师仅在初始阶段需要dSPACE员工的支持。在短短几周之后,华晨汽车的工程师就能够使用该系统独立工作,并且在各种项目上取得非常高的工作效率。
规划更多项目
底盘控制开发的dSPACE环境基于 dSPACE 转向测试台架和各种dSPACE软件工具。该测试环境已在华晨汽车使用了一段时间,并且成功测试华晨 V7 SUV(图 1)而且在 2018年6月该款SUV的市场首发中发挥了很大作用 。基于这些成功经验,dSPACE 开发环境还用于其他项目,并规划了各种改进方案。
关于华晨汽车
华晨中国汽车控股有限公司是一家投资控股公司,涉及两个业务领域:制造和销售小型客车和汽车组件,以及制造和销售宝马品牌汽车。该公司在中国最重要的运营子公司是沈阳华晨金杯汽车有限公司,占销售额的 90% 左右。该公司还参与制造和改造小型客车和豪华轿车,并通过其子公司提供融资服务。