[有错误,待修改]HIL:组件功能及连接关系-[ECU-电源-VT-VN-CANoe]

2023-11-03 03:30

本文主要是介绍[有错误,待修改]HIL:组件功能及连接关系-[ECU-电源-VT-VN-CANoe],希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

背景

HIL机柜——结构及功能

HIL各组件通信连接

参考文章

背景

【2022.4.24-2022.4.29】这周参与了VT开环测试项目,涉及HIL机柜以及部分的VT板卡功能测试。结合许多博主大大的文章,还有N个同事不厌其烦的讲解和实践指导,主要梳理出来了

  1. HIL机柜的组件构成及概要功能
  2. 机柜中各组件间的通信连接关系

记录如下。

(其实还有VT板卡开环测试需要注意的一些细节及方法技巧,emmm,一是还没完全理清楚,二是也许涉及保密——?应该不至于——不能整理成公开博文的形式,三是其实测试报告步骤指导及VT板卡手册中已经写的非常清楚,自己觉得重要的哪些点带有局限性,也许没有必要整理出来)

HIL机柜——结构及功能

此块内容来自此文: 硬件在环仿真(HIL)入门教程 (qq.com)

 图1 机柜结构图

  1. HIL测试,首先肯定需要有一个被控对象的模型去模拟被控对象的状态,那么必然需要有一个处理器去运行模型,而且得是带实时操作系统的处理器,这就是第一个东东——实时主机(Real Time Target Computer)

  2. 实时主机中运行的模型,是一个纯虚拟的东西。而控制器的接口是真实的电气接口,没法直接跟虚拟的模型连接。这时候就需要给实时主机提供IO板卡,虚拟的模型通过这些IO板卡获得真实的电气接口,用以跟控制器连接。

  3. 然而很多时候,控制器接口的电气规格和实时主机的IO板卡的电气规格是不一致的,比如控制器接口是24V的,而IO板卡接口是5V的,这时候就需要信号调理模块去将不一致的规格调理成一致,比如说把5V转换成24V。

  4. 真实的被控对象中,会有一些执行器被控制器所控制,这些执行器被称为负载。在HIL测试中,我们需要模拟这些负载,这就是负载仿真

  5. 有时候为了让HIL机柜更接近真实的被控对象,会把一些真实的执行器和真实的传感器接入到HIL机柜中,所这就是Real Loads/Real Sensors,有些机柜会提供一个专门的负载抽屉来放置这些设备。

  6. 对于汽车来说,车上会有一个车载电源,给车内设备和控制器供电,因此HIL机柜需要一个设备去模拟车载电源,这就是HIL机柜中的程控电源,电源电压可以通过软件来控制。

  7. 真正开车的时候,传感器、执行器等等都有可能出现故障,比如短路、断路等等,HIL测试也要模拟这些故障,这就是故障注入模块

这样一来,整个结构和原理就很清晰。我们再来更详细地说明下各个模块(并不是每个HIL系统都包括了所有以下模块,简化的情况下可能只有少数一两个模块)。

· Real Time Target Computer + IO(实时主机和IO板卡:实时系统的核心部分,主要是实时处理器加外围IO。这里的IO通道一般根据被测控制器的接口信息调整。比如当被测控制器的通道为模拟输入时,此时HIL系统一般配模拟输出,以此类推。在配置系统时需注意要预留一定的IO通道。

· Signal Conditioning(信号调理):信号调理模块,主要是因为控制器接口的规格和实时系统的IO规格可能不一致,所以需要一些信号调理板卡,将实时系统的IO规格转换成控制器所需要的规格。比如控制器的数字输入信号的规格是12V的,而实时系统的模拟输出规格是5V的,那么就需要一个5V转12V的信号调理模块。

· FIU(故障注入):故障注入模块,串接在控制器和实时系统IO线束上的开关矩阵,用于控制模拟控制器引出线束上的一些故障,比如短路、断路等。故障注入是HIL测试的一个重要环节,可以测试控制器在发生故障情况下的反应。

· Load Simulation:负载仿真。当控制器工作时,部分通道需要输出电流控制某些继电器、阀体等。如果将这些通道直接连接到实时系统IO上,由于实时系统IO的阻抗很高,不能产生足够的电流。因此需要在通道上连接一些负载,让控制器可以正常工作,不会被诊断存在问题。

· Real Loads/Real Sensors:当有一些传感器/负载无法有效模拟时,可以连接真实的负载或传感器。但真实传感器的信号需要由实时系统控制或读取,真实负载的驱动信号也要有实时系统读取,然后参与模型运算。

· 程控电源:由实时系统控制的供电模块,模拟车载低压电池的供电。同时该供电也是作为故障注入单元,负载仿真的参考点等。

· 上位机:上位机用于搭建模型、编译下载、监控模型运算,同时通过标定诊断工具,读取控制器中变量。运行自动化测试软件。

HIL各组件通信连接

此部分内容是:

结合同事们的指点以及此文Vector相关工具链使用说明——6.2 VT System 入门_老孟

整理出来的。(占坑:先放图在这里,后续对图中内容进行填坑)

图2 机柜间各个组件的连接拓扑

参考文章

  1. 【VT system概述及各部分连接关系】 汽车UDS诊断详解及Vector相关工具链使用说明——6.2 VT System 入门_老孟_的博客-CSDN博客_vector工具链
  2. 【机柜各个组成部分】 硬件在环仿真(HIL)入门教程 (qq.com)
  3. 【VT板卡介绍】 ​​​​​​​汽车UDS诊断详解及Vector相关工具链使用说明——6.3 VT System 板卡介绍_老孟_的博客-CSDN博客_vt7001a板卡

END

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