- 意大利Alma公司使用VeriStand实现汽车ECU的HIL测试

　　车辆仿真模式可用于开环（用户驾驶车辆）或闭环仿真（驾驶员遵照车辆速度轨迹）。测功机模式也可以模拟试验台的运行状况。发动机采用多变量扭矩图建立模型，该子模型输出发动机的扭矩、空气/燃料比和其它参数。这些输出发送到定制的设备以产生高频信号，如进气压力信号。发动机扭矩用来提供车辆和变速器子模型，动力传动系统组件。发动机和车辆速度是基于发动机扭矩、离合器位置、插入式齿轮、轮胎运转状况和前后轮上的实际载荷来计算的。

　　驾驶员子模型通过基于扭矩的控制逻辑来操纵方向盘、刹车、离合器和换挡，而测功机子模型计算所提供的扭矩以保持发动机在要求的转速和负载工作条件下运转。还有一个热交换子模型来评估发动机的冷却液温度；电气系统子模型使用户可以模拟启动器和启动期间的电池电压水平。

　　系统的核心是由Alma Automotive公司设计的NI VeriStand自定义设备插件。该插件是一个发动机I/O子系统模拟器，可以产生双通道的VRS/霍尔传感器信号，信号调理后的电压峰峰值达120V、基于角度的可配置波形和4通道车轮信号。它还获取12通道的调理高电压ECU激励信号；16通道的通用高电压ECU输出信号，如开/关，频率和PWM；8通道的被调理至120V峰峰值范围内的模拟输入信号。图2显示了该自定义设备的设置界面。传感器轮的齿数和传感器轮的类型完全可配置。

　　图2 自定义的曲轴参考信号发生器设备

　　由Alma Automotive开发的FIU也是基于FPGA，它使用FPGA来处理400多路需要操作开关的信号。FPGA的确定性允许在系统中设定安全功能，包括用户定义的故障超时、全局FIU禁用和故障总线上的过电流监测。先合后断的FIU操作通过用户可配置的负载释放延迟，来防止故障通道中的不明确状态。

　　由Alma Automotive开发的FIU，在电源的最大电流限制为2A的情况下，可以处理64个通道，可以访问四个通用的故障总线。开路GND、Vcc和VBATT可当作电源使用。开关状态的反馈信息可以通过320个LED获得。

　　用户既可以连接实际负载，也可以连接仿真负载。当使用实际负载时，如节气阀时，仿真系统就会读取反馈传感器如节气阀电位计的信息并供给模型。当使用仿真负载时，如虚拟节气阀时，反馈信号由仿真器产生，如模拟输出通道，并发送给ECU。实际负载与仿真负载之间的切换通过移动外置接线盒上的跳线来完成。

　　该系统成功地与目标ECU进行了连接，图3显示了一个典型的用于HIL测试的NI VeriStand界面。

　　图3 HIL测试控制面板

　　用户可以使用现有的方法和台架测试模式着重验证所有ECU的软件和硬件功能。使用和配置非常方便，用户可以直接进行系统重新配置而不需要请求客户支持。NI PXI平台适合与第三方的定制开发板集成。

　　HIL测试系统的硬件和软件能够根据需求不断更新，这一点非常重要。因为NI PXI硬件是模块化的，并基于COTS组件，所以它可以很容易地升级，这就保证了系统在将来也会运转并保证威廉希尔官方网站 领先。NI VeriStand具有开放的架构，易与LabVIEW和其它开发软件集成，因此提供了必要的灵活性以应对随着测试要求改变可能出现的任何挑战。