Alma使用VeriStand實(shí)現汽車(chē)ECU的HIL測試

　　車(chē)輛仿真模式可用于開(kāi)環(huán)(用戶(hù)駕駛車(chē)輛)或閉環(huán)仿真(駕駛員遵照車(chē)輛速度軌跡)。測功機模式也可以模擬試驗臺的運行狀況。發(fā)動(dòng)機采用多變量扭矩圖建立模型，該子模型輸出發(fā)動(dòng)機的扭矩、空氣/燃料比和其它參數。這些輸出發(fā)送到定制的設備以產(chǎn)生高頻信號，如進(jìn)氣壓力信號。發(fā)動(dòng)機扭矩用來(lái)提供車(chē)輛和變速器子模型，動(dòng)力傳動(dòng)系統組件。發(fā)動(dòng)機和車(chē)輛速度是基于發(fā)動(dòng)機扭矩、離合器位置、插入式齒輪、輪胎運轉狀況和前后輪上的實(shí)際載荷來(lái)計算的。

　　駕駛員子模型通過(guò)基于扭矩的控制邏輯來(lái)操縱方向盤(pán)、剎車(chē)、離合器和換擋，而測功機子模型計算所提供的扭矩以保持發(fā)動(dòng)機在要求的轉速和負載工作條件下運轉。還有一個(gè)熱交換子模型來(lái)評估發(fā)動(dòng)機的冷卻液溫度;電氣系統子模型使用戶(hù)可以模擬啟動(dòng)器和啟動(dòng)期間的電池電壓水平。

　　系統的核心是由Alma Automotive公司設計的NI VeriStand自定義設備插件。該插件是一個(gè)發(fā)動(dòng)機I/O子系統模擬器，可以產(chǎn)生雙通道的VRS/霍爾傳感器信號，信號調理后的電壓峰峰值達120V、基于角度的可配置波形和4通道車(chē)輪信號。它還獲取12通道的調理高電壓ECU激勵信號;16通道的通用高電壓ECU輸出信號，如開(kāi)/關(guān)，頻率和PWM;8通道的被調理至120V峰峰值范圍內的模擬輸入信號。圖2顯示了該自定義設備的設置界面。傳感器輪的齒數和傳感器輪的類(lèi)型完全可配置?！　?/p>

 

　　由Alma Automotive開(kāi)發(fā)的FIU也是基于FPGA，它使用FPGA來(lái)處理400多路需要操作開(kāi)關(guān)的信號。FPGA的確定性允許在系統中設定安全功能，包括用戶(hù)定義的故障超時(shí)、全局FIU禁用和故障總線(xiàn)上的過(guò)電流監測。先合后斷的FIU操作通過(guò)用戶(hù)可配置的負載釋放延遲，來(lái)防止故障通道中的不明確狀態(tài)。

　　由Alma Automotive開(kāi)發(fā)的FIU，在電源的最大電流限制為2A的情況下，可以處理64個(gè)通道，可以訪(fǎng)問(wèn)四個(gè)通用的故障總線(xiàn)。開(kāi)路GND、Vcc和VBATT可當作電源使用。開(kāi)關(guān)狀態(tài)的反饋信息可以通過(guò)320個(gè)LED獲得。

　　用戶(hù)既可以連接實(shí)際負載，也可以連接仿真負載。當使用實(shí)際負載時(shí)，如節氣閥時(shí)，仿真系統就會(huì )讀取反饋傳感器如節氣閥電位計的信息并供給模型。當使用仿真負載時(shí)，如虛擬節氣閥時(shí)，反饋信號由仿真器產(chǎn)生，如模擬輸出通道，并發(fā)送給ECU。實(shí)際負載與仿真負載之間的切換通過(guò)移動(dòng)外置接線(xiàn)盒上的跳線(xiàn)來(lái)完成。

　　該系統成功地與目標ECU進(jìn)行了連接，圖3顯示了一個(gè)典型的用于HIL測試的NI VeriStand界面?！　?/p>

 

　　用戶(hù)可以使用現有的方法和臺架測試模式著(zhù)重驗證所有ECU的軟件和硬件功能。使用和配置非常方便，用戶(hù)可以直接進(jìn)行系統重新配置而不需要請求客戶(hù)支持。NI PXI平臺適合與第三方的定制開(kāi)發(fā)板集成。

　　HIL測試系統的硬件和軟件能夠根據需求不斷更新，這一點(diǎn)非常重要。因為NI PXI硬件是模塊化的，并基于COTS組件，所以它可以很容易地升級，這就保證了系統在將來(lái)也會(huì )運轉并保證技術(shù)領(lǐng)先。NI VeriStand具有開(kāi)放的架構，易與LabVIEW和其它開(kāi)發(fā)軟件集成，因此提供了必要的靈活性以應對隨著(zhù)測試要求改變可能出現的任何挑戰。