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Alma使用VeriStand实现汽车ECU的HIL测试

导读: 基于商业现成(COTS)的硬件,为发动机和整车的实时仿真开发一个模块化的硬件在环(HIL)测试系统,以减少嵌入式软件验证过程中所需要的实物测试次数。

  “NIVeriStand与NIPXI平台的结合满足了用户对I/O、计算能力、信号仿真和数据分析等功能的需求,而且是完全开放和模块化的。”–EnricoCorti,AlmaAutomotive.

  挑战:

  基于商业现成(COTS)的硬件,为发动机和整车的实时仿真开发一个模块化的硬件在环(HIL)测试系统,以减少嵌入式软件验证过程中所需要的实物测试次数。

  解决方案:

  基于NIVeriStand实时测试软件和NIPXI硬件的测试系统提供了用户所需的计算能力,可以利用现场可编程门阵列(FPGA)硬件实现高速控制,同时,各种不同的I/O不仅能保证该HIL系统可以满足当前的需求,而且可进行功能扩展以满足未来的应用需求。

  AlmaAutomotive是一家总部设在意大利北部的公司,为汽车的校准、控制和测试提供定制的解决方案。AlmaAutomotive根据客户的需求,提供纯软件(模型或基于模型的分析),或集成硬件和软件的解决方案。Eldor公司提供汽车电子组件,如线圈、传感器系统和电子控制单元(ECU)。

  因为HIL系统可以用来实现自动化和标准化测试,所以它们是ECU测试的标准。大多数市场上可用的HIL系统提供的是不能扩展或定制的标准功能,Eldor公司选择了由Alma汽车公司提出的HIL解决方案,因为该方案的硬件和软件是开放的,并可以完全根据他们的需求定制。

  HIL系统所仿真的是由ECU控制的设备,所有进入ECU的实际信号必须由HIL测试系统产生的信号代替。因为目标是测试ECU的功能,所以仿真必须实时运行。模型必须精确地对ECU命令进行响应,以测试整个嵌入式控制系统。对于某些类型的信号,复现一个正确的时基是很困难的,因为高频率的信号需要与曲轴的瞬时位置同步。这种典型的例子包括缸内压力、加速度计、离子电流和进气压力信号。

  目前市场上有很多的HIL系统可供选择。大多数系统的主要缺点是缺乏对HIL供应商所提供的基础函数库进行定制的工具,很难访问底层(类似FPGA)函数,因此这些系统无法满足顾客的需求。

  NIVeriStand与NIPXI平台的结合满足了用户对I/O、计算能力、信号仿真和数据分析等功能的需求,而且是完全开放和模块化的。决定该应用成功的两个关键因素是:充分利用了NILabVIEWFPGA模块创建复杂FPGA代码的能力和创建了一个自定义设备来输出凸轮轴、曲轴、进气门、传感器电流和缸内压力信号。

  由AlmaAutomotive公司提出的HIL系统(图1)集成了以下硬件和软件组件:

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