Alma使用VeriStand實現汽車ECU的HIL測試

　　車輛仿真模式可用于開環(用戶駕駛車輛)或閉環仿真(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。發動機采用多變量扭矩圖建立模型，該子模型輸出發動機的扭矩、空氣/燃料比和其它參數。這些輸出發送到定制的設備以產生高頻信號，如進氣壓力信號。發動機扭矩用來提供車輛和變速器子模型，動力傳動系統組件。發動機和車輛速度是基于發動機扭矩、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動機在要求的轉速和負載工作條件下運轉。還有一個熱交換子模型來評估發動機的冷卻液溫度;電氣系統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。該插件是一個發動機I/O子系統模擬器，可以產生雙通道的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/關，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型完全可配置。　　

 

　　由Alma Automotive開發的FIU也是基于FPGA，它使用FPGA來處理400多路需要操作開關的信號。FPGA的確定性允許在系統中設定安全功能，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測。先合后斷的FIU操作通過用戶可配置的負載釋放延遲，來防止故障通道中的不明確狀態。

　　由Alma Automotive開發的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可當作電源使用。開關狀態的反饋信息可以通過320個LED獲得。

　　用戶既可以連接實際負載，也可以連接仿真負載。當使用實際負載時，如節氣閥時，仿真系統就會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，如虛擬節氣閥時，反饋信號由仿真器產生，如模擬輸出通道，并發送給ECU。實際負載與仿真負載之間的切換通過移動外置接線盒上的跳線來完成。

　　該系統成功地與目標ECU進行了連接，圖3顯示了一個典型的用于HIL測試的NI VeriStand界面。　　

 

　　用戶可以使用現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，用戶可以直接進行系統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也會運轉并保證技術領先。NI VeriStand具有開放的架構，易與LabVIEW和其它開發軟件集成，因此提供了必要的靈活性以應對隨著測試要求改變可能出現的任何挑戰。