机电控制CVT控制单元硬件在环测试用例研究与设计

【摘要】：机电控制无级变速器(Electronic Mechanical Continuously Variable Transmission,简称机电控制CVT)是一款新型无级变速器,与传统CVT相比,机电控制CVT没有了液压部分,传动效率更高,结构也更简单,具有极大的研究价值与前景。硬件在环测试是是控制单元开发中的重要环节,其利用实时仿真测试技术,将待测控制单元硬件置于仿真回路中,是目前控制单元仿真测试中置信度较高的测试方法。以规范的设计方法设计的测试用例为指导,能够使测试执行更全面,覆盖率更高,更易发现控制策略的缺陷。如今,机电控制CVT的相关理论研究已十分成熟,而针对机电控制CVT硬件在环测试用例设计的研究,可以对其控制策略进行验证,形成完备规范的测试用例库,是目前机电控制CVT实现市场化面临的主要问题。基于此前提,本文主要研究机电控制CVT的硬件在环测试用例设计方法。本文研究了控制单元硬件在环测试及测试用例设计方法,以机电控制CVT控制单元为研究对象,基于LABCAR硬件在环测试平台,对其控制单元进行硬件在环仿真测试研究,以验证其控制策略。主要内容有以下几个方面:建立了基于Matlab/Simulink的机电控制CVT与离合器仿真模型。研究并引用目前较成熟的车辆其他部分模型,包括发动机模型、车辆动力学模型、驾驶员模型、辅助模型与环境模型。并对整车实时仿真模型进行集成,为硬件在环测试奠定模型基础。介绍了基于LABCAR的硬件在环测试系统,深入研究了其主要架构及软件硬件功能。包括控制器硬件引脚定义、板卡选型、信号接口配置以及仿真模型导入等。并新建了本文测试的项目文件,建立了人机交互测试界面。分析了机电控制CVT基本结构原理及其控制策略。根据其控制策略分析测试需求,选取本文要测试的典型工况,为硬件在环测试做准备,特别包括一些极限工况及危险操作等工况。研究了常用的测试用例设计方法。针对选取的典型工况测试,通过分析其输入域,采用合适的测试用例设计方法对其进行测试用例设计,设计形成多个测试用例。最后基于以上研究内容完成了机电控制CVT控制单元硬件在环测试。提出了规范的硬件在环测试用例设计方法,为设计机电控制CVT控制单元完整规范的测试用例库提供了思路;通过对结果的分析,验证机电控制CVT控制单元的控制策略,最后对控制策略进行了优化。