什么是SCALEXIO机架?
SCALEXIO机架系统是19英寸的现成 HIL 仿真器,最多可容纳 12 个高度单元。该系统已包含用于典型汽车应用(如发动机或车辆动力学)的预配置硬件。
典型应用案例
- 自动驾驶
- 混合动力或纯电动的电机仿真
- 发动机、动力传动系统和底盘
- 卡车应用
- 赛车应用
主要优势
- 可配备提供板载信号调理和集成故障仿真的板卡,非常适合ECU测试。
- 提供众多系列SCALEXIO板卡,如SCALEXIO I/O板卡、FPGA子系统、MultiCompact单元和HighFlex板卡
- 软件可配置硬件,轻松满足不断变化的项目要求
使用SCALEXIO机架系统
SCALEXIO机架系统通常配备一个SCALEXIO Processing Unit、一个DS2680 I/O Unit、一个HighFlex I/O板卡和一个电源。通过这种最低程度的配置,该系统适用于各种标准应用。
- SCALEXIO HighFlex板卡提供非常灵活、可微调的通道,每个通道均采用电隔离,可通过软件进行配置。
- SCALEXIO MultiCompact I/O Unit提供大量I/O通道,因此单通道成本低。
- 用于配置系统和控制仿真的软件让安装流程便捷流畅。
SCALEXIO HighFlex 和 MultiCompact板卡——有何区别?
- SCALEXIO HighFlex板卡是 I/O板卡,具有灵活的I/O通道、集成信号调理和板载故障注入单元,例如,用于需要仿真电气故障的ECU HIL测试。
- SCALEXIO MultiCompact Unit(DS2680和DS2690)是具有大量I/O通道以及集成信号调理和板载故障注入单元的板卡,可用于如动力传动系统和车辆动态应用场景
变体和技术细节
可编程电源
可编程电源装置为待测组件供电,并能够仿真实际电压,例如启动期间的车辆蓄电池电压。电源单元由实时模型远程控制。
各种电源可用于不同的应用,例如:
- 0 ...20 V
- 0 ...60 V
故障仿真
对于故障仿真,SCALEXIO机架系统为I/O板卡提供集成故障仿真,即HighFlex板卡(DS2601、DS2621、DS2642和DS2671)和MultiCompact I/O Units (DS2680 和DS2690)。
技术细节
| Parameters | Specification |
|---|---|
| General |
|
| Connecting with other systems |
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| Ambient temperature |
|
| Operating humidity |
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| Size |
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| Mass |
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| Internal power supply 1) |
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| Power supply for external devices 1) |
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1) 无需 SCALEXIO Processing Unit
故障仿真
硬件组件
SCALEXIO 故障注入单元 (FIU) 由多个组件组成:
- I/O通道上有一个板载故障路由单元(FRU),通过将I/O通道切换到故障轨道来为故障仿真做好准备。FRU适用于MultiCompact 和 HighFlex板上的每个通道,其通过继电器使中央故障仿真单元作用于各个通道。
- 依据性质的不同,这些通道可以通过大电流(最高80 A)或低电容(最高1 A)故障轨道与故障仿真系统连接。用于获得最优信号质量的低电容故障轨道能将信号生成通道和总线通道连接到中央 FIU。大电流故障轨道则将信号测量通道连接到中央 FIU。
- 中央FIU单元安装在DS2642 FIU单元/电源开关板或DS2680 I/O单元上。中央FIU单元使用半导体开关切换故障。由于使用了脉冲切换,切换速度非常快,因此可以模拟出接触不良或精准的故障注入时间。
- 故障轨道段切换模块可以将选定段切换到故障轨道进行故障仿真。这种方式可以最大限度地降低导电能力,以免信号被破坏,甚至适用于拥有大量输入/输出或分布在多个机柜上的大型仿真系统。
| 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。
许可证概念
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。
追踪 FIU 状态
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。
多信号故障
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。
概述
| Feature | SCALEXIO FIU |
|---|---|
| General | Integrated with SCALEXIO MultiCompact I/O units and HighFlex boards |
| I/O boards with integrated FIU |
|
| Number of cards per simulator | Via the I/O boards |
| Number of channels per card | Depends on I/O board |
| Switch type |
|
| Central modules |
|
| Max. continuous current | Up to 80 A (depends on I/O board) |
| Possible fault types | SCALEXIO FIU |
|---|---|
| Broken wire | Included |
| Short circuit to ground | Up to 10 channels |
| Short circuit to battery voltage | Up to 10 channels |
| Short circuit to another ECU pin via common failrail | Up to 10 channels |
| Broken wire with additional hardware (Rsim, Meas or Source) in series | Not available |
| Short circuit to another ECU pin via additional hardware (Rsim, Meas or Source) | Not available |
| Short circuit to 5 reference points (potential 0 ... 4) directly or via additional hardware (Rsim, Meas or Source) | Not available |