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發動機ECU HIL測試介紹

什么是硬件在環測試HIL仿真？

在閉環控制系統中，被控制系統的當前狀態通過傳感器測量饋回控制器。對于汽車來說，電子控制單元（ECU）使用這些測量值來確定適當的執行器值，以獲得所需的工作條件。 例如，發動機ECU接收有關節氣門位置、發動機轉速和排氣氧含量的信息，以確定燃油噴射器位置、點火正時和進氣口對應的執行器命令，以保持最大的發動機性能和 減少有害尾氣排放。最終還是需要對整個系統進行物理測試; 但是通過HIL仿真，工程師 可以在沒有車輛甚至發動機的情況下徹底測試ECU，獲取重要的信息。

圖1. 硬件在環測試系統包含了模擬ECU工作環境所需的幾個關鍵功能

通過HIL仿真提高效率

HIL仿真可重現與ECU交互的物理系統，并執行激勵信號生成和測試結果數據記錄等測試執行功能。發動機ECU的激勵生成可能需要創建一系列期望的發動機速度（以模擬踩下油門踏板）和車輛載荷（以模擬各種道路狀況）。同時需要觀察整個系統以確保所有組件正確運行，并記錄測試結果，以便與理想的系統響應進行比較。
雖然HIL仿真并不能完全取代物理測試，但它確實可通過以下優勢來降低測試成本以及提高產品質量：

- 在開發過程中更早地進行測試—更及時地發現設計錯誤，減少修正成本以及對上市時間的影響
- 降低測試成本—無需使用物理系統，減少測試連接件的購置、維修和維護費用
- 增加測試覆蓋率—在無法進行物理測試的極端條件下測試ECU，避免安全和設備損壞問題
- 提高測試靈活性—擴展測試功能，無需考慮外部因素（例如：即使在炎熱的夏天，也可以模擬冬季道路狀況，以便測試車輛）
- 提高測試可重復性—隔離ECU的缺陷，即使這些缺陷僅在某些情況下才發生


圖2. 典型的HIL測試系統包含許多常見的硬件組件