电机控制器（Motor Control Unit，简称MCU）作为新能源车辆驱动系统的核心控制单元，具有扭矩精确控制、电力高效转换、动力系统协调与故障实时诊断等功能。电机控制器接收来自整车及驾驶员的操作指令，通过先进算法动态调节驱动电机的转矩与转速，同时完成直流电与交流电之间的能量双向转换。它确保车辆在各种工况与复杂环境下，电机的动力输出、能效表现及运行可靠性始终处于最优状态，从而保障驾驶安全、提升续航里程并优化动力响应体验。

在HiL测试环境中，可以在不依赖于真实电机的情况下，为MCU提供所需的高低压电源、模拟与数字IO信号、以及整车CAN/LIN通讯报文，实现MCU控制策略、逆变器驱动、故障诊断与保护机制的全面验证。同时，可高效执行极限工况（如全扭矩急加速、高转速堵转）、功率器件边界条件及多重故障注入等实车测试中高风险或难以复现的测试场景，从而确保MCU功能的安全性与鲁棒性。此外，在HiL测试环境中，通过并行测试、7×24小时无人值守自动化测试，能够显著提升测试覆盖率与效率，有效缩短MCU的研发与验证周期。

一、方案组成：

北汇信息提供的MCU HiL测试系统由软件、硬件、模型三部分组成；

系统软件部分主要包含CANoe、vTESTstudio，CANoe作为整个测试系统的控制、执行软件，实现MCU控制器的自动化的闭环测试。vTESTstudio实现测试用例编写和自动化测试。

硬件部分主要包含：实时处理器、通用IO板卡、FPGA板卡VT板卡、总线通讯板卡、故障注入板卡等：

• 实时处理器：运行车辆模型、残余总线模型，保证测试实时性；

• VT板卡：提供MCU所需要的IO输入信号，采集MCU的IO输出信号；

• 总线通讯板卡：提供MCU所需要的CAN/CANFD、LIN总线通道；

• 故障注入板卡：提供MCU相应IO通道的故障模拟，包含短路、断路、短电、短地、线间短路等；

车辆模型与FPGA模型：

基于Simulink搭建整车模型与FPGA模型，其中整车模型运行在实时处理器中，FPGA模型运行在FPGA板卡中；

整车模型包含车辆动力学模型、传动系统模型、环境与驾驶员模型，FPGA模型包含逆变器模型、电机模型、传感器模型，共同构成一个完整的虚拟车辆。可以对MCU的功能进行全方位、高可信度的测试。

 二、典型测试场景：

1. 传感器信号采集：

• 相电流传感器信号采集

• 母线电压传感器信号采集

• 电机温度传感器信号采集

• 位置传感器信号采集

2. 控制器功能验证：

• 转速模式控制验证

• 扭矩模式控制验证

• 扭矩转速模式切换

• 发电模式功能验证

3. 故障注入测试：

• 故障诊断功能验证

• 故障状态处理验证

三、方案特点：

北汇信息提供的MCU HiL测试系统

• 支持功能测试、故障诊断等测试，可扩展网络测试、诊断刷写测试

• 可以模拟极端工况以及电气故障

• 模块化的VT板卡，易于扩展、复用

• CANoe丰富的软硬件接口，支持集成第三方软硬件

• 基于北汇信息丰富的测试系统搭建和服务经验，提供真正交钥匙系统