• 背景

由于山寨品的高水準(zhǔn)和目前的ECU（電子控制單元）設(shè)備的復(fù)雜性的存在，這就需要一些特別的測試方法。測試系統(tǒng)錯誤的方法不是什么新穎的說法，它是ECU驗(yàn)證的一個重要的部分和系統(tǒng)電氣故障的重要方法（故障注入測試）。它是一個可以模仿很多情形，如因?yàn)楦g，短/開路和其他的由于使用時間過長引起的電氣故障，損壞或者是錯誤的裝置的測試方案。

圖1使用插線面板來進(jìn)行故障注入測試

一般而言，開發(fā)中的ECU都會通過一個測試系統(tǒng)來進(jìn)行仿真，直到它可以進(jìn)行控制，這有時候也叫做硬件在環(huán)仿真（HIL）。仿真設(shè)備用來仿真設(shè)備的行為，比如說，手動連接和控制或者是用電腦中的計算器件捕捉ECU的模擬和數(shù)字反饋信號。當(dāng)它需要注入故障的時候，像圖1所示的使用接線板的做法是比較常見的。

但是這就需要很多很多條接線用來連接到ECU的輸入輸出口到仿真或者是計算設(shè)備。輸入輸出口也許需要手動地斷開來模擬一個開路或者是連接在一起來模擬短路，從而得到計算結(jié)果。這種類型的解決方案擁有許多固有的缺點(diǎn)，不僅僅是體積大小的問題。也有許多潛在的損耗，像持續(xù)的維護(hù)費(fèi)用，這就需要一個擁有豐富的專業(yè)知識的操作員，還有潛在的人員操作錯誤和額外的進(jìn)行測試和記錄結(jié)果的相關(guān)人員的費(fèi)用。

任何手動操作方案的另一個主要缺點(diǎn)是缺少了重復(fù)測試的能力，這是在測試系統(tǒng)中很需要的進(jìn)行快速重新創(chuàng)建故障測試的能力，甚至是開發(fā)和采取矯正措施也有很有限制的。在任何的經(jīng)過升級或者校驗(yàn)過的程序中的一個主要的優(yōu)點(diǎn)是能夠快速地創(chuàng)建測試的能力。

在設(shè)備的工具路徑信號和注入實(shí)時電氣故障的軟件控制能力，使得測試過程和結(jié)果的記錄變得方便。一個標(biāo)準(zhǔn)矩陣的交叉點(diǎn)擁有一個支持被測設(shè)備的工具路徑信號和帶有特殊的開關(guān)結(jié)構(gòu)的故障注入的能力。

• 模塊故障注入解決方案

Pickering提供了一系列的PXI故障注入開關(guān)單元產(chǎn)品，這些可升級的解決方案可以在硬件環(huán)仿真(HIL)系統(tǒng)中，仿真和真實(shí)生活中的設(shè)備的開關(guān)信號。故障注入單元（FIU）有助于簡化驗(yàn)證和加快測試的速度，還有診斷和在HIL應(yīng)用中進(jìn)行系統(tǒng)集成。以下是一些較為常見的故障注入架構(gòu)（這是基于我們的FIU故障注入單元的實(shí)例）。

圖2單故障總線架構(gòu)

在圖2中顯示的架構(gòu)使用的是我們的故障注入單元（40-195和40-196）。在這兩個輸入連接是成對的，然后組合的一對（開關(guān)）也被連接了，這就實(shí)現(xiàn)了一個單個總線故障。使用這個架構(gòu)，可以在以下的方法中實(shí)現(xiàn)仿真一系列的故障：

• 任何一個與它的輸出端斷開的輸入
• 輸入端的連接對被短路
• 任何一個輸入端連接到故障總線上

這個故障總線可能是一個電源，系統(tǒng)的地線或者是其他的一些在系統(tǒng)中的連接。如果需要仿真超過一個的故障總線的話，外部的開關(guān)必須要用來進(jìn)行擴(kuò)展，或者是用到其他的不同的架構(gòu)。

• 多路復(fù)用故障總線架構(gòu)

這個在圖3中顯示的架構(gòu)，提供了一個更加靈活的方案，同時用到的是我們的更多的故障注入模塊。用這個架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)許多種故障的仿真：

• 與輸出端斷開的任何輸入端
• 任何被連接到一兩個故障總線的輸出端
• 在故障總線斷開的時候，輸出端跟其他的輸出端短路

在這個架構(gòu)中，使用的是我們的40-190系列的故障注入模塊，故障總線將會被斷開或者是連接到四個故障狀態(tài)中的任何一個，這就總線連接到地線，電源或者是其他的一些地方。因?yàn)檫B接是通過單刀單擲的開關(guān)來設(shè)置的，這就允許故障總線被斷開，同時也允許在相鄰的兩個繼電器中的兩個信號短路。