The SCALEXIO FIU concept with an example selection of HighFlex I/O boards.
故障仿真可以注入故障,如在电气级别上仿真电缆断裂、短路等。针对故障仿真,dSPACE在SCALEXIO HighFlex I/O板和MultiCompact I/O单元上提供了集成解决方案。此外,定制机架系统可以配备特殊的故障仿真解决方案,以提供更高电流或更多故障轨道。
SCALEXIO 故障注入单元 (FIU) 由多个组件组成:
Fault Type | Fault on Single Signals | Fault on Several Signals |
---|---|---|
Open circuit | 1 channel | All channels 1) |
Short circuit to ground or U BAT | 1 channel | Up to 10 channels 1) 2) |
Short between channels | 2 channels | Up to 10 channels 1) 2) |
Fault with pulsed switching | Yes | No |
1)
需要选择“由 FRU 继电器激活”选项,且只能针对没有电流增强的 I/O 通道。
2)
取决于故障轨道的载流量。
SCALEXIO HighFlex板和MultiCompact板均包含故障仿真(FS)功能。您需要一个额外的FS许可证才能激活故障仿真。FS 许可证将在主机上进行核查。每个许可证只能用在一个 SCALEXIO 系统中。根据故障仿真所用I/O通道数量的差异对许可证进行分类。由于故障仿真需要在ConfigurationDesk中配置,因此需要根据实时应用中映射到带有FRU通道的I/O功能的数量,使用合适的SCALEXIO故障仿真许可证。只有在运行仿真时才需要FS许可证,利用ConfigurationDesk配置I/O通道的时候则不需要。
ECU的诊断功能要求必须在指定时间内检测每个故障。为帮助测试 ECU 的诊断功能,SCALEXIO 提供 FIU 状态追踪。这样,您就可以测量或标绘FIU状态,例如监控从FIU状态发生变化到故障被识别之间的时间。
SCALEXIO支持仿真期间同时插入多个故障,如断线、对地或对UBAT短路、通道之间短路等故障类。该功能可在ConfigurationDesk中针对非电流增强模式下的通道进行使能。
对于定制系统,除了SCALEXIO故障仿真外,还有其他类型的故障仿真。您可以根据项目具体需求定制系统。定制系统的故障仿真可以用ControlDesk故障仿真模块远程控制,也可以选择使用AutomationDesk。
SCALEXIO上的故障仿真类型1支持所有ECU输入和输出引脚的故障仿真。dSPACE的所有数字和模拟I/O板都可以用于故障仿真。故障仿真继电器板(DS291)可以单独用于传感器信号(ECU输入)的故障仿真,也可以与执行器信号(ECU输出)的负载板(DS281)结合使用。故障继电器通过串行RS232接口控制。
第二个故障仿真类型使用中央继电器切换矩阵(DS293)进行ECU输入和输出的故障仿真。可以通过负载模块(DS282)在三种不同的轨道上切换五种不同的系统电位(如端子 30、端子31、端子15)。还可以连接其他设备,包括各种测量设备(Meas0-4)、电子源(Source)和用于过渡阻抗的Rsim模块。故障仿真通过CAN接口控制。
SCALEXIO上大电流故障仿真单元支持ECU 输入和输出的故障仿真。一个FIU控制器卡(DS5355)支持2个高电流 FIU 继电器盘(DS5390)上配置多达19个信号通道。由于其模块性,FIU 控制器卡可以扩展以增加通道的数量。这些继电器盘允许产生电流高达50 A和电压高达300 V的故障。FIU由ControlDesk通过一个串行RS232接口或CAN进行控制。
很多公司用自己的诊断和标定硬件执行任务,例如从故障内存读取内部ECU变量。想使用自己的诊断和标定硬件,SCALEXIO需要一个特殊接口,某些情况下可能需要进行工程设计。您可以使用GPIB或RS232等特殊协议连接任何类型的测量设备、数字示波器和诊断设备。
在某些情况下,真实系统组件(如喷油阀、液压组件和传感器)需要集成到SCALEXIO中。比如,相同ECU的组件由不同供应商提供,并需要在仿真环境中与ECU一起检查,就一定要集成。此外,用适当的时间和资金不一定能够准确仿真每个汽车组件。有些ECU的输出需要真实负载才能正常工作。
CAN gateway for simulating errors in large ECU networks.
在大规模CAN网络中,总线通信测试发挥着关键作用。如果预期的CAN消息未能到达或包含意外信号,工程师就需要测试ECU和分布功能的行为。为仿真故障,请将CAN网关模块插入CAN网络(见图)。每个ECU可以单独连接dSPACE仿真器的两个CAN控制器中的一个。信号通过软件操纵,您可以改变任何ECU的任何CAN消息,在CAN网络中的其他ECU上达到预定效果。CAN软件(dSPACE总线管理器)提供各种典型错误情况,直到消息或单个信号层面。
Feature | SCALEXIO FIU | SCALEXIO Customized Rack Systems Variant 1 | SCALEXIO Customized Rack Systems Variant 2 | SCALEXIO Customized Rack Systems High-Current |
---|---|---|---|---|
General | Integrated with SCALEXIO MultiCompact I/O units and HighFlex boards |
|
|
|
I/O boards with integrated FIU |
|
DS291 | DS282 | DS5355/DS5390 |
Number of cards per simulator | Via the I/O boards | Configurable | Configurable | Configurable |
Number of channels per card | Depends on I/O board | 10 | 10 | Up to 9 |
Switch type |
|
Relay | Relay | Relay |
Central modules |
|
- | 1 x DS293 | - |
Max. continuous current | Up to 80 A (depends on I/O board) | 8 A | 8 A | 50 A |
Possible fault types | SCALEXIO FIU | SCALEXIO Customized Rack Systems Variant 1 | SCALEXIO Customized Rack Systems Variant 2 | SCALEXIO Customized Rack Systems High-Current |
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Broken wire | Included | Included | Included | Included |
Short circuit to ground | Up to 10 channels | Included | Included | Included |
Short circuit to battery voltage | Up to 10 channels | Included | Included | Included |
Short circuit to another ECU pin via common failrail | Up to 10 channels | Included | Included | Included |
Broken wire with additional hardware (Rsim, Meas or Source) in series | Not available | Not available | Included | Not available |
Short circuit to another ECU pin via additional hardware (Rsim, Meas or Source) | Not available | Not available | Included | Not available |
Short circuit to 5 reference points (potential 0 ... 4) directly or via additional hardware (Rsim, Meas or Source) | Not available | Not available | Included | Not available |
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