方案概述

近年來，隨著智能駕駛功能和V2X技術的不斷發展，消費者對汽車智能駕駛功能的體驗及安全要求越來越高。由于整車開發和驗證周期比較長，實驗室環境的VIL系統變得越來越重要。本系統帶有針對不同測試場景的多個測試模塊，最常見的是道路負荷模擬，用來模擬道路負荷，并探究此時的駕駛員反饋情況。本系統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，縮短了產品開發流程。

系統構成

本測試系統包括道路模擬平臺（主要包含Rototest軸耦合式底盤測功機），實時系統（實時機系統上位機、信號調理系統、故障注入系統），仿真平臺（場景仿真軟件DYNA4、車輛動力學軟件傳），傳感器與激勵系統（毫米波雷達回波模擬器、視頻注入系統、視頻暗箱、激光雷達注入、超聲波雷達注入、GNSS模擬器和V2X總線仿真開發），視景硬件系統（圖像渲染工作站、圖像融合、視圖處理模塊、激光投影系統和投影環幕系統），試驗室輔助設備（空調通風系統、迎面風系統、尾氣抽取系統、點冷系統、冷卻液恒溫系統、聲學處理系統、監控系統和可移動舉升機），系統集成開發服務。

▲圖1 VIL系統結構圖

主要設備介紹

1.Rototest測功機

本方案配置1套Rototest測功機臺架系統，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）、道路負荷模擬器和連接附件。Rototest測功機系統可以支持兩驅或者四驅車輛測試，Rototest測功機和被測車輛的車輪直接轉轂耦合連接。

Rototest測功機采用最新的工業電氣和控制設備，具有無與倫比的性能價格比。Rototest戰略合作伙伴ABB通過全球網絡，提供電氣設備（電動機，驅動系統等），并支持電氣內部安裝。

▲圖2 Rototest四驅測功機

Rototest測功機主要參數如下：

1）四驅系統技術指標：

﹒功率：持續920kW，瞬時1220kW；

﹒扭矩：持續5860Nm，瞬時12800Nm；

﹒支持整車待載狀態下轉向測試，車輪轉向達左右45度；

﹒最大軸負載：3500kg；

﹒轉速(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)；

﹒轉矩精度：<0.1Nm；

﹒轉速精度：小于0.025%；

﹒測試重復性誤差：＜0.05%；

2）系統安裝和電氣要求

﹒系統安裝方式：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輪轂連接，一個人操縱即可完；

﹒前置冷卻風扇用于車輛散熱；

﹒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模型。DYNA4仿真軟件通過以太網和主控系統連接；DYNA4提供仿真場景給主控系統，主控系統通過CAN網絡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位置，通過硬件以太網（UDP協議）和主控系統進行數據交互。