发动机ECU HIL测试介绍
什么是硬件在环测试HIL仿真?
在闭环控制系统中,被控制系统的当前状态通过传感器测量馈回控制器。对于汽车来说,电子控制单元(ECU)使用这些测量值来确定适当的执行器值,以获得所需的工作条件。 例如,发动机ECU接收有关节气门位置、发动机转速和排气氧含量的信息,以确定燃油喷射器位置、点火正时和进气口对应的执行器命令,以保持最大的发动机性能和 减少有害尾气排放。最终还是需要对整个系统进行物理测试; 但是通过HIL仿真,工程师 可以在没有车辆甚至发动机的情况下彻底测试ECU,获取重要的信息。
图1. 硬件在环测试系统包含了模拟ECU工作环境所需的几个关键功能
通过HIL仿真提高效率
HIL仿真可重现与ECU交互的物理系统,并执行激励信号生成和测试结果数据记录等测试执行功能。发动机ECU的激励生成可能需要创建一系列期望的发动机速度(以模拟踩下油门踏板)和车辆载荷(以模拟各种道路状况)。同时需要观察整个系统以确保所有组件正确运行,并记录测试结果,以便与理想的系统响应进行比较。
虽然HIL仿真并不能完全取代物理测试,但它确实可通过以下优势来降低测试成本以及提高产品质量:
- 在开发过程中更早地进行测试—更及时地发现设计错误,减少修正成本以及对上市时间的影响
- 降低测试成本—无需使用物理系统,减少测试连接件的购置、维修和维护费用
- 增加测试覆盖率—在无法进行物理测试的极端条件下测试ECU,避免安全和设备损坏问题
- 提高测试灵活性—扩展测试功能,无需考虑外部因素(例如:即使在炎热的夏天,也可以模拟冬季道路状况,以便测试车辆)
- 提高测试可重复性—隔离ECU的缺陷,即使这些缺陷仅在某些情况下才发生
图2. 典型的HIL测试系统包含许多常见的硬件组件
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