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

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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

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