蔡永祥 丁光林 张云龙

基于虚拟仪器的程控FIU设计

蔡永祥 丁光林 张云龙

（中国汽车技术研究中心，天津 300300）

使用自行开发的故障注入板卡组成故障注入箱，串联在ECU与硬件在环（HIL）系统之间，通过CAN总线或串口控制，实现任一通道的开路、对地或对电源短路及任意两通道之间短路故障注入。基于NI公司的LabVIEW软件编写上位控制界面，支持一键导入各通道故障注入模式配置文件，使用灵活可靠。

程控 FIU HIL LabVIEW

引言

为提高车辆动力性、舒适性与排放性，大量电控模块被应用到汽车上。HIL系统是ECU开发工作中必不可少的平台，应用该技术可有效地缩短开发周期、降低开发成本。[1]

故障注入单元（Fault Injection Unit，FIU）是一种升级仿真系统的简便方法，其可串联在ECU与HIL系统之间，通过程控实现任一通道的开路、对地或对电源短路及任意两通道之间短路故障注入，而无需额外配置。

本文使用自行开发的故障注入板卡组成故障注入单元，该FIU提供90个通道，单通道上允许通过的电流可达10A，具有7种故障注入模式，可用于执行器故障注入，也能用于传感器故障注入。

图1　带FIU的HIL系统简图

1 系统方案

该FIU主要由9块故障注入板卡组成，开关类型为继电器，使用12V电源。依据测试需求，编写了MCU控制程序。

基于NI LabVIEW编写上位控制界面，包括导入测试用例配置文件、多通道故障注入、监控故障注入后的ECU相应状态等。上位控制界面通过RS232或CAN与FIU通信。

2 硬件设计

故障注入单元可整合到大型测试机柜内部，也可作为单独的设备使用。……