集成測試臺架在新能源汽車開發(fā)中的應(yīng)用*

楊秋霞，胡慧婧，黃祖朋，趙小羽，李淑英

集成測試臺架在新能源汽車開發(fā)中的應(yīng)用*

楊秋霞，胡慧婧，黃祖朋，趙小羽，李淑英

（上汽通用五菱汽車股份有限公司技術(shù)中心，廣西 柳州 545007）

在傳統(tǒng)的新能源汽車開發(fā)流程中，目前主流的整車控制系統(tǒng)開發(fā)模式是“V”型開發(fā)模式。V模型又叫RAD（Rap Application Development，快速應(yīng)用開發(fā)）模型，是軟件開發(fā)過程中的一個重要模型，由于其模型構(gòu)圖形似字母V，所以又稱軟件測試的V模型。它通過開發(fā)和測試同時進(jìn)行的方式來縮短開發(fā)周期，提高開發(fā)效率。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，通過一種集成多種新能源汽車測試設(shè)備的多功能測試臺架，有機(jī)會在新能源汽車原來的開發(fā)流程基礎(chǔ)上，提前驗證新能源整車及各零部件，進(jìn)一步縮短開發(fā)周期。文章對此測試臺架進(jìn)行進(jìn)一步的探討。

新能源；汽車；集成測試；開發(fā)周期

前言

最新發(fā)布的《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》明確指出，要以新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車為突破口，構(gòu)建新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)。新能源是未來汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展潮流和方向，是全面實現(xiàn)汽車行業(yè)“新四化”的主要載體。相較傳統(tǒng)動力汽車，新能源汽車具有許多推廣應(yīng)用上的優(yōu)勢?！秶抑虚L期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》重點研究領(lǐng)域包括低能耗與電動汽車的研究，要求重點研究開發(fā)動力系統(tǒng)集成與控制技術(shù)，動力蓄電池、驅(qū)動電機(jī)等關(guān)鍵部件技術(shù)，電動汽車實驗測試及基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)等。

同時，在國家新能源汽車“雙積分”制度的刺激下，各大主機(jī)廠及新興造車勢力都在加大新能源汽車研發(fā)力度，縮短研發(fā)周期、提高研發(fā)效率、加快研發(fā)成果轉(zhuǎn)換、快速完成產(chǎn)品迭代成了各車企的追求的目標(biāo)。本文對此問題進(jìn)行探討，為縮短新能源汽車開發(fā)周期提供一種方向，為今后新能源汽車產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)提供參考。

1 傳統(tǒng)汽車產(chǎn)品開發(fā)流程

經(jīng)過多年探索，在汽車業(yè)界普遍采用圖1所示的“V”型整車開發(fā)模式。按照需求分析、概要設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、軟件編碼、單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試、驗收測試這幾個主要順序進(jìn)行開發(fā)。該模式可以很大程度地減少反復(fù)過程、縮短開發(fā)周期，以節(jié)省成本。本文旨在在此基礎(chǔ)上，探討出進(jìn)一步縮短開發(fā)周期的方法。

圖1 整車開發(fā)模式

2 目標(biāo)：在開發(fā)流程中提高效率

“V”型整車開發(fā)模式在多年的使用驗證中，已趨于完善。對此模型進(jìn)行大的調(diào)整并不容易，所以，將目標(biāo)調(diào)整為“在開發(fā)流程中提高效率”是更優(yōu)的選擇。經(jīng)過對整個“V”型整車開發(fā)模式深入研究，發(fā)現(xiàn)更早的集成及驗證，可在一定程度上縮短整個開發(fā)周期。下一步工作就是探討“更早的集成及驗證”的可行性方案。

圖2

3 電氣化在開發(fā)流程中的影響

近年來隨著新能源汽車的崛起，車用電子控制系統(tǒng)的需求量大增，加上功能需求不斷地增加，軟件算法及功能架構(gòu)勢必更加龐大復(fù)雜。雖然，目前車輛產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入的“V”型整車開發(fā)模式進(jìn)行電子控制系統(tǒng)開發(fā)，具備完善的系統(tǒng)安全分析與設(shè)計規(guī)劃，能有效地提升開發(fā)速度計系統(tǒng)的可靠性。但正是由于新能源汽車的電氣化比重大于傳統(tǒng)汽車，在零部件驗證和產(chǎn)品驗證中間的缺口被放大，如果能填補(bǔ)這個缺口，將能大大縮短新能源汽車的開發(fā)周期。

圖3

4 面臨的挑戰(zhàn)

按照目前的開發(fā)模式，新能源汽車中的電池、電機(jī)控制器、DC/DC、VCU（整車控制器）都要在路試階段，才能集成到整車上進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試及系統(tǒng)驗證，而車載充電機(jī)則要在試驗室中的整車測試上才能進(jìn)行驗證。我們面臨的挑戰(zhàn)是如何把這部分工作提前，這樣不但能大大縮短制造周期，還因為許多問題在零部件集成到整車前暴露出來，并得到有效整改，從而節(jié)省成本。

圖4

5 多功能測試臺架構(gòu)想

圖5

建立一臺可集成多種新能源汽車測試設(shè)備的多功能測試臺架，被測件主要有外控制器（如整車控制器）、電池、電機(jī)、逆變器、車載充電機(jī)等。測試設(shè)備主要有電池模擬器、電網(wǎng)模擬器、通用逆變器、電機(jī)模擬器等模擬設(shè)備及動力總成臺架等。所有被測件都可以在驗證階段（安裝入實車前）接入多功能臺架進(jìn)行聯(lián)調(diào)，即使有部分零件由于開發(fā)周期滯后而缺失也沒有關(guān)系，可以利用模擬測試設(shè)備模擬缺失的零部件，從而實現(xiàn)整車聯(lián)調(diào)的目的。通過這種方式，可以更早地集成各零部件及驗證，縮短開發(fā)周期。

6 結(jié)語

這樣的可集成多種新能源汽車測試設(shè)備的多功能測試臺架完全具備可實施性。雖然目前國內(nèi)尚無相關(guān)測試設(shè)備制造廠有能力制造出這樣的多功能測試臺架。但據(jù)了解，目前在國際上已有相關(guān)設(shè)備制造商具備這樣的制造能力，且某些世界頂級的汽車制造企業(yè)已經(jīng)擁有類似測試設(shè)備（具備上訴多功能臺架部分功能，并不完全）。相信隨著新能源汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，這樣的設(shè)備將會慢慢獲得各主機(jī)廠的青睞。

[1] 田真,張曼雪,董婷婷,郭永斌,金啟前,趙福全.基于V模式的整車控制系統(tǒng)開發(fā)及模型單元測試[A].汽車工程學(xué)報,2012.11.

Application of integrated test bench in new energy vehicle development*

Yang Qiuxia, Hu Huijing, Huang Zupeng, Zhao Xiaoyu, Li Shuying

( SAIC GM Wuling Automobile Co., Ltd., Guangxi Liuzhou 545007 )

In the traditional new energy vehicle development process, the current mainstream of the vehicle control system development pattern is the "V" type development mode. V model also called RAD (Rap Application Development, rapid Application Development) model, is an important model in the software Development process, due to its composition of a picture like the letter V model, say again so V model of software testing. It through the development and testing at the same time to shorten the development cycle, improve the development efficiency. After a study found that through an integration of a variety of new energy vehicles multifunctional test bench test equipment, have the opportunity to the development of new energy vehicles the original process, based on the validation of new energy vehicle and parts in advance, to shorten the development cycle. In this paper, the test bench for further discussion.

New energy sources; Vehicles; Integration testing;Development cycle

U469.7

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1671-7988(2019)13-22-03

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楊秋霞（1987.10-），女，新能源測試主管，就職于上汽通用五菱汽車股份有限公司。研究方向為新能源汽車整車及零部件測試。

廣西科技計劃資助項目（桂科AC16380043）；柳州市科技計劃資助項目（2018AC10501）。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.13.008