方案概述
近年來，隨著智能駕駛功能和V2X技術(shù)的不斷發(fā)展，消費者對汽車智能駕駛功能的體驗及安全要求越來越高。由于整車開發(fā)和驗證周期比較長，實驗室環(huán)境的VIL系統(tǒng)變得越來越重要。本系統(tǒng)帶有針對不同測試場景的多個測試模塊，最常見的是道路負(fù)荷模擬，用來模擬道路負(fù)荷，并探究此時的駕駛員反饋情況。本系統(tǒng)可以提供多種仿真場景、減少了對硬件原型的依賴，通過自動化測試提高效率，縮短了產(chǎn)品開發(fā)流程。
系統(tǒng)構(gòu)成
本測試系統(tǒng)包括道路模擬平臺（主要包含Rototest軸耦合式底盤測功機），實時系統(tǒng)（實時機系統(tǒng)上位機、信號調(diào)理系統(tǒng)、故障注入系統(tǒng)），仿真平臺（場景仿真軟件DYNA4、車輛動力學(xué)軟件傳），傳感器與激勵系統(tǒng)（毫米波雷達(dá)回波模擬器、視頻注入系統(tǒng)、視頻暗箱、激光雷達(dá)注入、超聲波雷達(dá)注入、GNSS模擬器和V2X總線仿真開發(fā)），視景硬件系統(tǒng)（圖像渲染工作站、圖像融合、視圖處理模塊、激光投影系統(tǒng)和投影環(huán)幕系統(tǒng)），試驗室輔助設(shè)備（空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、迎面風(fēng)系統(tǒng)、尾氣抽取系統(tǒng)、點冷系統(tǒng)、冷卻液恒溫系統(tǒng)、聲學(xué)處理系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和可移動舉升機），系統(tǒng)集成開發(fā)服務(wù)。
▲圖1 VIL系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
主要設(shè)備介紹
1.Rototest測功機
本方案配置1套Rototest測功機臺架系統(tǒng)，主要用于智能駕駛和V2X場景下，模擬提供給車輛實際的道路阻力，對被測車輛的智能駕駛控制器的控制策略進行驗證研究。Rototest測功機系統(tǒng)主要包括：測功機單元、主電源柜、控制柜（測功機控制單元）、道路負(fù)荷模擬器和連接附件。Rototest測功機系統(tǒng)可以支持兩驅(qū)或者四驅(qū)車輛測試，Rototest測功機和被測車輛的車輪直接轉(zhuǎn)轂耦合連接。
Rototest測功機采用最新的工業(yè)電氣和控制設(shè)備，具有無與倫比的性能價格比。Rototest戰(zhàn)略合作伙伴ABB通過全球網(wǎng)絡(luò)，提供電氣設(shè)備（電動機，驅(qū)動系統(tǒng)等），并支持電氣內(nèi)部安裝。
▲圖2 Rototest四驅(qū)測功機
Rototest測功機主要參數(shù)如下：
1）四驅(qū)系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)：
﹒功率：持續(xù)920kW，瞬時1220kW；
﹒扭矩：持續(xù)5860Nm，瞬時12800Nm；
﹒支持整車待載狀態(tài)下轉(zhuǎn)向測試，車輪轉(zhuǎn)向達(dá)左右45度；
﹒最大軸負(fù)載：3500kg；
﹒轉(zhuǎn)速(最大輪轂速度)：最高3500rpm；
﹒車速：最高時速365km/h；
﹒工作溫度范圍：-40℃到+60℃；
﹒NVH模型-噪聲級別：小于45分貝(A)；
﹒轉(zhuǎn)矩精度：<0.1Nm；
﹒轉(zhuǎn)速精度：小于0.025%；
﹒測試重復(fù)性誤差：＜0.05%；
2）系統(tǒng)安裝和電氣要求
﹒系統(tǒng)安裝方式：無需土建，整體安裝便捷，可移動；
﹒測功機單元通過軸耦合方式和車輪內(nèi)輪轂連接，一個人操縱即可完；
﹒前置冷卻風(fēng)扇用于車輛散熱；
﹒電氣要求
SCU(控制單元)：單相，240VAC（8A）或120VAC（16A）；
交流驅(qū)動器/電動機：四個電動機，三相+N + PE，380-500VAC，50 / 60Hz，2×380A（最大2×490A）和2×200A（最大2×260A）。
2.DYNA4場景仿真軟件
本方案使用DYNA4場景仿真軟件，可提供虛擬仿真場景和車輛動力學(xué)模型。DYNA4仿真軟件通過以太網(wǎng)和主控系統(tǒng)連接；DYNA4提供仿真場景給主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)通過CAN網(wǎng)絡(luò)將仿真場景的信號提供給車輛；DYNA4提供場景里面各種物體的目標(biāo)位置，通過硬件以太網(wǎng)（UDP協(xié)議）和主控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互。
