Alma使用VeriStand實現(xiàn)汽車ECU的HIL測試

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

　　駕駛員子模型通過基于扭矩的控制邏輯來操縱方向盤、剎車、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)動機在要求的轉(zhuǎn)速和負(fù)載工作條件下運轉(zhuǎn)。還有一個熱交換子模型來評估發(fā)動機的冷卻液溫度;電氣系統(tǒng)子模型使用戶可以模擬啟動器和啟動期間的電池電壓水平。

　　系統(tǒng)的核心是由Alma Automotive公司設(shè)計的NI VeriStand自定義設(shè)備插件。該插件是一個發(fā)動機I/O子系統(tǒng)模擬器，可以產(chǎn)生雙通道的VRS/霍爾傳感器信號，信號調(diào)理后的電壓峰峰值達(dá)120V、基于角度的可配置波形和4通道車輪信號。它還獲取12通道的調(diào)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/關(guān)，頻率和PWM;8通道的被調(diào)理至120V峰峰值范圍內(nèi)的模擬輸入信號。圖2顯示了該自定義設(shè)備的設(shè)置界面。傳感器輪的齒數(shù)和傳感器輪的類型完全可配置?！　?/p>

 

　　由Alma Automotive開發(fā)的FIU也是基于FPGA，它使用FPGA來處理400多路需要操作開關(guān)的信號。FPGA的確定性允許在系統(tǒng)中設(shè)定安全功能，包括用戶定義的故障超時、全局FIU禁用和故障總線上的過電流監(jiān)測。先合后斷的FIU操作通過用戶可配置的負(fù)載釋放延遲，來防止故障通道中的不明確狀態(tài)。

　　由Alma Automotive開發(fā)的FIU，在電源的最大電流限制為2A的情況下，可以處理64個通道，可以訪問四個通用的故障總線。開路GND、Vcc和VBATT可當(dāng)作電源使用。開關(guān)狀態(tài)的反饋信息可以通過320個LED獲得。

　　用戶既可以連接實際負(fù)載，也可以連接仿真負(fù)載。當(dāng)使用實際負(fù)載時，如節(jié)氣閥時，仿真系統(tǒng)就會讀取反饋傳感器如節(jié)氣閥電位計的信息并供給模型。當(dāng)使用仿真負(fù)載時，如虛擬節(jié)氣閥時，反饋信號由仿真器產(chǎn)生，如模擬輸出通道，并發(fā)送給ECU。實際負(fù)載與仿真負(fù)載之間的切換通過移動外置接線盒上的跳線來完成。

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

 

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

　　HIL測試系統(tǒng)的硬件和軟件能夠根據(jù)需求不斷更新，這一點非常重要。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(tǒng)在將來也會運轉(zhuǎn)并保證技術(shù)領(lǐng)先。NI VeriStand具有開放的架構(gòu)，易與LabVIEW和其它開發(fā)軟件集成，因此提供了必要的靈活性以應(yīng)對隨著測試要求改變可能出現(xiàn)的任何挑戰(zhàn)。