汽车电子电器硬件在环仿真实验系统的研究

曹和平 鄢兵艳 江西洪州职业学院

汽车电子电器硬件在环仿真实验系统的研究

曹和平 鄢兵艳 江西洪州职业学院

现在的汽车让驾驶者享受着便捷的超控、更加轻松地驾驶。这主要得益于汽车电子电器硬件变得更加智能。但是汽车电子电器的智能化发展，让汽车的控制系统变得越来越复杂，让全面进行各方面的测试变得更为重要。利用环仿真实试验系统对汽车电子电器进行检测是一项值得深入研究的课题。

汽车电子电器硬件 环仿真实验系统 研究

随着现在硬件和软件技术水平的提升，汽车电子电器技术让汽车的很多功能实现智能化的集成操控。但是功能的集成让汽车电子电器变得种类繁多、结构复杂。在这种情况下，利用环仿真实验系统对汽车电子电器进行检测越来越受到汽车厂家的重视和欢迎。

1 环仿真实验系统的优势

第一，在环仿真实验系统中对汽车电子电器硬件进行测试，不仅能够模拟汽车实际使用中，电子电器硬件的各项指标，而且能够制定不同的仿真条件，得到在特殊环境、极限工作状态、紧急情况下电子电器的反应时间、反应方式，以及评价电子电器的工作状态，制定相应的改进措施，为汽车电子电器的设计提供数据资料，能够有效提高汽车电子电器的开发质量和效率。

第二，汽车电子电器硬件在环仿真实验系统中的设计思路是，让系统的软件和硬件更好结合，让虚拟技术与现实技术更好结合，突出系统的实用功能，提高系统的质量和效益。主要是通过最大限度地模拟真实操控环境，把过去需要在实地进行的试验搬到虚拟实验中，利用电脑演算电子电器在不同条件的状态。在这种虚拟状态下，测试人员能够和在真实环境下一样进行各种项目的检测，还能模拟在真实状态下消耗成本太大、对人员安全有影响的项目。

第三，环仿真实验系统带来的主要好处有，能够大量减少车辆在道路试验和整车测试的时间，节约投入资金。能够在电子电器发生问题的第一时间，掌握发生的条件和控制的因素，从而在设计阶段就解决这些问题。能够在没有原型机的情况下，通过测试找出设计缺陷；而且这种实验系统适用于所有车型，不需要专车专用；利用电脑进行操作，人机互动良好，操作简单。

2 汽车电子电器在环仿真实验系统中的结构组成

第一，目前，在汽车电子电器环仿真实验系统中主要采用的是由美国一家公司出品的软件，名为矩阵实验室（MATLAB）。这款数学软件，具有强大的数值计算能力，能够进行矩阵计算、函数运算和图形数据处理，能为汽车电子电器的仿真提供稳定可靠的基础。另外一款软件也是由美国研发，称为数字空间（DSPACE）。这款软件主要是运用在汽车电子电器的仿真模型、实验数据等的管理和存储中。软件具有强大的检索功能，简洁的操作界面，实验现场、实验数据的管理和使用都十分便捷。

第二，汽车电子电器在环仿真实验系统中的硬件主要是一套基于实时控制状态下研制的数据硬件接口。硬件接口在与矩阵实验室软件进行连接后，能够通过软件来代替传导汽车电子电器在正常行驶中的各种数据模型。每种数据模型都代表一种汽车的工况，对汽车的主要数据，如起动机、发动机、变速器、车轮等都有一整套的数据库。硬件接口在将这些数据模型输入到电子电器上后，又将电子电器在不同模型状态下的反映采集传输回软件，电脑在计算后给出一个控制变量，就会带来电子电器的下一步操作。

第三，环仿真实验系统在具体构建中，从装有环境仿真模型软件的电脑上接出硬件接口，主要控制汽车6个方面的主要情况，一是对发动机的控制，主要控制加油踏板、刹车踏板、节气门、电磁阀、点火线圈、发动机油温、发电机情况等。二是对ABS的控制，主要是控制四个车轮。三是对TCU的控制，主要是变速箱档位、换挡停止电磁阀、变速器油温等。四是控制汽车空调，主要是蒸发器、冷却水温等。五是其他控制，比如点火钥匙、手刹、机油压力等等汽车电子系统中的负载控制元件。

第四，在环仿真环境的实验中，测试人员就象是在对一辆真实存在的汽车进行检测。当电脑控制汽车打火启动后，控制加油踏板，汽车的发动机会提高转速。在车速达到每小时20公里以上时，车锁会自动落下。这些过程都和人们真实驾驶时一模一样。环仿真系统的另外一个特点就是，能够模拟平时难得遇到的极端情况。比如车辆以最高时速运行时发生碰撞，汽车电子电器会产生什么动作、发生什么变化。这些在真实情况下无法掌握的第一手数据，都能通过硬件采集传输给软件系统。这样测试人员就可以通过多种参数下、环境下电子电器的变化，来测试特殊使用状态时电子电器的稳定性和可靠性。

环仿真实验系统对汽车电子电器硬件的测试，是一项既节约成本、提高工作效率，又能更好控制电子电器使用可靠性的系统，值得大规模推广应用于汽车企业的设计生产中。

[1]张永刚,刘志峰.硬件在环仿真技术在汽车安全气囊电子控制系统中的运用[J].电子技术与软件工程,2014,(24):251-255

[2]陈家琪,周晶晶.汽车ESP实验系统及其硬件在环仿真研究[J].上海理工大学学报,2011,(02):189-192+204

[3]洪兢,李礼夫.基于虚拟集成技术的ESP硬件在环仿真[J].系统仿真学报,2010,(12):2829-2833

[4]胡朝峰.汽车电子电器硬件在环仿真实验系统的研究[J].汽车电器,2010,(06):50-52