昆易电子：智能底盘HIL测试解决方案

昆易自2011年创立以来，已稳健发展13载，有470余名员工，其中超六成致力于研发领域，构建了以上海为总部，辐射武汉、杭州、昆明的四大研发中心网络。

2024年8月28日，在汽车新技术展上，昆易电子科技（上海）有限公司动力底盘HIL解决方案总监张世松谈到，昆易坚持全栈自研策略，涵盖硬件、实时系统、上位机软件及云管理平台，依托自研系统，我们能够通过云平台高效管理实时操作系统、硬件及上位机软件，支持多用户访问与权限管理，全面优化测试用例与设备管理流程。

张世松 | 昆易电子科技（上海）有限公司动力底盘HIL解决方案总监

以下为演讲内容整理：

关于昆易

昆易自2011年创立以来，已稳健发展13载，有470余名员工，其中超六成致力于研发领域，深耕硬件实时操作系统、上位机软件、云管理平台等前沿技术。我们构建了以上海为总部，辐射武汉、杭州、昆明的四大研发中心网络，并积极响应国家“出海”战略，在美国、德国、日本、韩国等地设立办事处，形成全球化布局。

图源：演讲嘉宾素材

昆易已进入400余家OEM和Tier1的供应商名录，合作伙伴涵盖传统主机厂、造车新势力及高校。我们的使命是让研发更简单，通过数据采集、记录及HIL测试设备等多元化产品线，为客户提供从基础数据采集到高级测试系统的全方位解决方案。自2016/17年起，我们推出HIL1.0自研平台，现已打造出成熟的2.0平台，并拓展至智驾及总线等相关领域。

智能底盘HIL测试方案

在研发流程中，昆易提供快速原型控制器RCP，加速软件迭代；测试验证阶段，则依托多样化产品组合定制化工具，满足研发人员的个性化需求。同时，集群测试方案支持整车测试与资源灵活复用，为客户提供高效的产品解决方案。

针对路测，昆易配备了全方位记录仪，覆盖温度、网络监控及智驾系统，并通过自研的软件管理平台，实现软件下载、更新提示与版本升级，简化管理流程。该平台广泛应用于车辆控制器测试，涵盖动力、车身、座舱及智网等多个领域。

昆易坚持全栈自研策略，涵盖硬件、实时系统、上位机软件及云管理平台，依托自研系统，我们能够通过云平台高效管理实时操作系统、硬件及上位机软件，支持多用户访问与权限管理，全面优化测试用例与设备管理流程。

集群测试方案的核心亮点是我们自主研发的板卡——“IOHUB”。IOHUB板卡能连接多个机柜，实现自动同步、内存共享及资源通道扩展。每个RTPC都能接入服务器，支持多用户跨地域访问RTPC，即实现多用户、多场景应用的灵活访问，显著提升了团队协作效率。

以比亚迪项目为例，若在深圳部署设备，西安团队可通过上位机结合5G或专线技术，直接访问服务器及RTPC，省去了繁琐的远程操作层级，大大降低了通讯时延。此外，该技术还能整合多套机柜资源，实现资源池化管理，即便控制器管脚或资源配置变动，通过矩阵网卡也能灵活调用所需资源，确保实时处理器与任意板卡间的无缝协作，加速资源整合与利用。

面对设备使用年限内可能遇到的资源升级挑战，我们的系统能高效划分资源，快速部署测试新任务，有效应对原厂升级周期长、费用高的问题。

图源：演讲嘉宾素材

在软件层面，我们自研了三款关键软件：VCAR EM负责工程配置管理，涵盖硬件、数据库及模型管理；VCAR EE则作为试验管理软件，专注于数据测试监控、数据记录与回放；VCAR EA则专注于自动化测试，支持脚本编写、执行与生成报告。

最后，通过我们的云管理平台，可灵活设置用户访问权限，实现账号与权限的精细化管理。

底盘技术的发展可分为3个阶段，1.0阶段的智能底盘实现了X、Y方向上的部分线控化和协同控制，产品多为基于半线控化的系统；2.0阶段的智能底盘实现了三向六自由度的协同控制，底盘具备一定的主动感知和控制能力；3.0阶段的智能底盘将实现全面线控化，感知技术从“车路协同感知”跨越至“车路云协同感知”，AI定义属性愈发明显。

当前正处于2.0阶段，并向3.0及更高版本演进。随着架构和需求的不断变化，传统测试设备面临升级难题，尤其是当新架构的测试需求出现时，往往需要重新采购，增加了成本和时间周期。

为此，昆易推出了集群测试方案。针对底盘技术的跨界融合趋势，如底盘域控、跨域应用等，我们的测试集群方案能够迅速响应这些不确定性，为主机厂提供灵活高效的测试解决方案。

包括信号级、功率级、机械台架、单部件、系统级联及整车测试等，满足各种性能评估需求。

在底盘测试中，我们特别关注转向、制动和悬架系统。针对转向系统，我们提供了信号级、功率级和机械台架三种测试方案。

图源：演讲嘉宾素材

针对信号级方案，我们基于Xilinx XSG开发了专门的电机仿真模型库，包括：电机模型、逆变器模型、传感器模型等，为用户提供标准化的模型库，便于搭建个性化的电机测试架构。这些措施共同构成了我们全面而高效的底盘测试解决方案。

针对功率级测试方案，被测对象为ECU加inverter，通过电子器件构建功率级电路，模拟电机工作状态，支持高达300W-xKW的功率范围。目前主要支持永磁同步电机，未来可根据需求开发新模型。

EPP测试方案采用两电机对拖方式，去除管柱、拉杆等部件，通过模型模拟。对拖电机模拟路面阻力和摩擦，支持扭矩测试及故障模拟。

转向系统测试采用大型转向台架，针对整个EPS系统，用直线电机模拟路面阻力，集成真实方向盘支持主观评价。系统不仅限于功能测试，还能进行性能测试，符合法规标准。

制动系统测试方案分信号级和机械级。信号级测试拆解控制器，去除电磁阀，定制工装采集阀驱动信号，通过放大电路输入模型实现闭环。机械台架则搭建真实的液压管路，适用于One Box、Two Box及EMB等测试对象。

制动测试方案集成了压力传感器、夹紧力传感器、位移传感器、推力等传感器以及电缸来自动化模拟脚踏动作。同时可集成驾驶模拟器，可实现脚踏力的主观评价。对于驻车制动，考虑其跨域融合特性，支持倾角模拟和多种通信方式，确保测试的全面性。针对EMB以及EPB，可测试卡钳电机转速及进行故障模拟。在制动领域，拥有轮速故障模拟，能模拟多种故障情况。

悬架测试方面，提供信号级和机械级两种方案，对于集成式控制器，通过霍尔传感器和运算放大电路将采集到的电磁阀开度传到实时系统以及模型中。机械级方案则提供部件级和整车级台架，支持多种比例设计，并可在现有车企设备基础上进行升级和联调。

自研软硬件系统解决方案

在软硬件系统方面，昆易自研了包括总线仿真分析、VCAR试验配置、试验管理软件、数据记录及自动化测试在内的全方位解决方案。实时操作系统基于开源实时操作系统二次开发，支持Python SDK，便于客户自定义开发或集成现有软件。同时，我们的软件已在比亚迪等多家企业成功应用，支持多种总线协议和测试需求。

图源：演讲嘉宾素材

此外，我们还展示了试验配置软件EM的相关功能，支持CAPL脚本导入，为用户提供灵活便捷的测试配置体验；展示了模型导入的软件界面，支持simulink、Carmaker、Carsim、Prescan、VTD、51sim等软件以及FMU文件的导入，支持DBC、LDF以及ARXML等数据库文件的导入，支持checksum，counter以及E2E等校验算法的配置，除此之外可以实现CAN总线的位干扰功能，实验管理软件界面丰富，含转速里程、档位及Trace监控、报文解析等功能。

自动化测试软件集成标定诊断，无需额外软件，通过EA即可实现。编程界面支持常用逻辑模块及Python，生成自定义图形化测试报告，展示测试数量及成功率。

硬件方面，昆易提供全栈式自研，涵盖实时处理器、通信板卡、IO板卡（输入输出、模拟量、数字量）、以太网通信、专用电池模拟器及FPGA电机板卡等。特别在底盘应用中，轮速仿真板卡可模拟多种电流信号及轮速仿真故障，如接触不良、齿数错误、信号卡顿等，通过软件灵活制造相关故障。

我们的PSI5仿真板卡具备高度灵活性，可配置为ECU-mode，Sensor-mode，Passive-mode模式，并支持A，P，U，D，V系统不同模式的设置，包括波特率和CRC等常用配置。此外，我们推出了SENT/SPC板卡，专为转向系统模拟传感器设计，其参数如Nibble值及Tick时间及消息内容均可灵活配置。

自研14自由度模型解决方案

在模型解决方案上，昆易自研了14自由度的车辆动力学模型，基于Matlab/Simulink平台构建，虽名义上为14度自由度（含X/Y/Z的6自由度、轮胎旋转及垂向模拟），但实际上在车辆动力学表现上可达更高水平，部分高级特性虽未详述，但已内置于系统中以满足用户需求。

图源：演讲嘉宾素材

我们的车辆模型目前尚不支持直接场景搭建。若您对场景模拟有进一步需求，我们可提供相关技术支持及讨论其他可能的解决方案。

（以上内容来自昆易电子科技（上海）有限公司动力底盘HIL解决方案总监张世松于2024年8月28日在汽车新技术展发表的《昆易电子智能底盘HIL测试解决方案》主题演讲。)