HSAF架构体系 hil架构

HIL系统的作用

HIL作为汽车系统Ⅴ模式开发流程中的验证环节，可以完整的模拟汽车的整个工况以及极限环境。HIL改变了传统的测试手段，在汽车开发过程中具有十分重要的作用。与传统测试手段相比，它的优势主要体现在以下几个方面：

1. 同步开发
   能够在控制器相关硬件设备不到位的情况下，对控制器进行调试；
2. 极限测试与破坏性试验
   比如碰撞、过充/放、故障注入等工况实验，不会产生实际的损失和风险，但达到验证控制器性能的目的
3. 可重复再现。
   可精准的模拟任意一次实验，在实车测试中是很难实现
5. 全面、快捷
   可在开发初期检测出软硬件的设计缺陷，大大降低开发周期和成本。

什么是HIL系统

车身控制模块（BCM）

就是设计功能强大的控制模块，实现离散的控制功能，对众多用电器进行控制。车身控制模块的功能包括：电动门窗控制、中控门锁控制、遥控防盗、灯光系统控制、电动后视镜加热控制、仪表背光调节、电源分配等。
车身控制模块(BCM)通过信号来协调车内不同功能。他们管理众多车辆功能，包括门锁、报警声控制、内部和外部照明、安全功能、雨刮器、转向指示器和电源管理等。被绑定到车辆电子架构的BCM在减少必需插件连接和电缆线束数量的同时，提供了最大化的可靠性和经济性。

VCU-Vehicle Control Unit

是实现整车控制决策的核心电子控制单元，一般仅新能源汽车配备、传统燃油车无需该装置。VCU通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图；通过监测车辆状态(车速、温度等)信息，由VCU判断处理后，向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令，同时控制车载附件电力系统的工作模式；VCU具有整车系统故障诊断保护与存储功能。他既包括电动汽车高压设备的信息集成，**也包括传统汽车模块例如BCM**

MCU(E machine and inverter )-Motor Control Unit

MCU主要集成两部分一部分是电机,和逆变器,他主要作用根据油门踏板和制动踏板的输入,去控制电机的动力输出以及能力制动回收.

BMS-Battery Management System

当前电动汽车主要采用锂电池，由于锂电池固有特性，以及当前电池主要由容量低的单个电芯集成成模组，然后多个模组在集成和电池包，一个电池系统包含多个模组。通常一个电池系统中包含上百个，甚至上千个电芯。如何保持电芯工作在合适的区间内，BMS发挥着重要的作用。所以目前商用电池必须要有BMS。通过BMS能够控制和管理电池更加有效率，每一个电池工作在可运行的区间范围内，避免电池的过充过放和热失控问题发生。

控制器与台架交互如下图

HIL系统结构

上图是BMS结构，VCU,MCU,不包括高压部分。

HIL系统功能实现原理

在电脑上运行试验管理软件 VeriStand，虚拟整车模型由∨ eriStand部署到№实时处理器并运行，之后就可以用 Veristand实现整车与控制器的信号交互

例如低压故障注入功能的实现。Ⅴ Veristand通过以太网向实时处理器发送充电唤醒信号，实时处理器通过/○线缆把充电唤醒信号发送至信号调理板，信号经过FU板卡的通道给到控制器，控制器被进入充电模式。
此时通过 VeriStand发送通道短接到GND的命令至FU板卡，则充电唤醒信号就被短接到GND，控制器进入充电模式失败。
其他信号及故障注入方式类似。

HIL系统架构示意框图