• 背景

由于山寨品的高水準(zhǔn)和目前的ECU（電子控制單元）設(shè)備的復(fù)雜性的存在，這就需要一些特別的測(cè)試方法。測(cè)試系統(tǒng)錯(cuò)誤的方法不是什么新穎的說(shuō)法，它是ECU驗(yàn)證的一個(gè)重要的部分和系統(tǒng)電氣故障的重要方法（故障注入測(cè)試）。它是一個(gè)可以模仿很多情形，如因?yàn)楦g，短/開(kāi)路和其他的由于使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)引起的電氣故障，損壞或者是錯(cuò)誤的裝置的測(cè)試方案。

圖1使用插線(xiàn)面板來(lái)進(jìn)行故障注入測(cè)試

一般而言，開(kāi)發(fā)中的ECU都會(huì)通過(guò)一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行仿真，直到它可以進(jìn)行控制，這有時(shí)候也叫做硬件在環(huán)仿真（HIL）。仿真設(shè)備用來(lái)仿真設(shè)備的行為，比如說(shuō)，手動(dòng)連接和控制或者是用電腦中的計(jì)算器件捕捉ECU的模擬和數(shù)字反饋信號(hào)。當(dāng)它需要注入故障的時(shí)候，像圖1所示的使用接線(xiàn)板的做法是比較常見(jiàn)的。

但是這就需要很多很多條接線(xiàn)用來(lái)連接到ECU的輸入輸出口到仿真或者是計(jì)算設(shè)備。輸入輸出口也許需要手動(dòng)地?cái)嚅_(kāi)來(lái)模擬一個(gè)開(kāi)路或者是連接在一起來(lái)模擬短路，從而得到計(jì)算結(jié)果。這種類(lèi)型的解決方案擁有許多固有的缺點(diǎn)，不僅僅是體積大小的問(wèn)題。也有許多潛在的損耗，像持續(xù)的維護(hù)費(fèi)用，這就需要一個(gè)擁有豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的操作員，還有潛在的人員操作錯(cuò)誤和額外的進(jìn)行測(cè)試和記錄結(jié)果的相關(guān)人員的費(fèi)用。

任何手動(dòng)操作方案的另一個(gè)主要缺點(diǎn)是缺少了重復(fù)測(cè)試的能力，這是在測(cè)試系統(tǒng)中很需要的進(jìn)行快速重新創(chuàng)建故障測(cè)試的能力，甚至是開(kāi)發(fā)和采取矯正措施也有很有限制的。在任何的經(jīng)過(guò)升級(jí)或者校驗(yàn)過(guò)的程序中的一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)是能夠快速地創(chuàng)建測(cè)試的能力。

在設(shè)備的工具路徑信號(hào)和注入實(shí)時(shí)電氣故障的軟件控制能力，使得測(cè)試過(guò)程和結(jié)果的記錄變得方便。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)矩陣的交叉點(diǎn)擁有一個(gè)支持被測(cè)設(shè)備的工具路徑信號(hào)和帶有特殊的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)的故障注入的能力。

• 模塊故障注入解決方案

Pickering提供了一系列的PXI故障注入開(kāi)關(guān)單元產(chǎn)品，這些可升級(jí)的解決方案可以在硬件環(huán)仿真(HIL)系統(tǒng)中，仿真和真實(shí)生活中的設(shè)備的開(kāi)關(guān)信號(hào)。故障注入單元（FIU）有助于簡(jiǎn)化驗(yàn)證和加快測(cè)試的速度，還有診斷和在HIL應(yīng)用中進(jìn)行系統(tǒng)集成。以下是一些較為常見(jiàn)的故障注入架構(gòu)（這是基于我們的FIU故障注入單元的實(shí)例）。

圖2單故障總線(xiàn)架構(gòu)

在圖2中顯示的架構(gòu)使用的是我們的故障注入單元（40-195和40-196）。在這兩個(gè)輸入連接是成對(duì)的，然后組合的一對(duì)（開(kāi)關(guān)）也被連接了，這就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)單個(gè)總線(xiàn)故障。使用這個(gè)架構(gòu)，可以在以下的方法中實(shí)現(xiàn)仿真一系列的故障：

• 任何一個(gè)與它的輸出端斷開(kāi)的輸入
• 輸入端的連接對(duì)被短路
• 任何一個(gè)輸入端連接到故障總線(xiàn)上

這個(gè)故障總線(xiàn)可能是一個(gè)電源，系統(tǒng)的地線(xiàn)或者是其他的一些在系統(tǒng)中的連接。如果需要仿真超過(guò)一個(gè)的故障總線(xiàn)的話(huà)，外部的開(kāi)關(guān)必須要用來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展，或者是用到其他的不同的架構(gòu)。

• 多路復(fù)用故障總線(xiàn)架構(gòu)

這個(gè)在圖3中顯示的架構(gòu)，提供了一個(gè)更加靈活的方案，同時(shí)用到的是我們的更多的故障注入模塊。用這個(gè)架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)許多種故障的仿真：

• 與輸出端斷開(kāi)的任何輸入端
• 任何被連接到一兩個(gè)故障總線(xiàn)的輸出端
• 在故障總線(xiàn)斷開(kāi)的時(shí)候，輸出端跟其他的輸出端短路

在這個(gè)架構(gòu)中，使用的是我們的40-190系列的故障注入模塊，故障總線(xiàn)將會(huì)被斷開(kāi)或者是連接到四個(gè)故障狀態(tài)中的任何一個(gè)，這就總線(xiàn)連接到地線(xiàn)，電源或者是其他的一些地方。因?yàn)檫B接是通過(guò)單刀單擲的開(kāi)關(guān)來(lái)設(shè)置的，這就允許故障總線(xiàn)被斷開(kāi)，同時(shí)也允許在相鄰的兩個(gè)繼電器中的兩個(gè)信號(hào)短路。