通过硬件在环技术,NI 的FlexRIO内的FPGA芯片减少混合动力发动机94%的启动测试时间

作者:Dave Wilson,学术营销总监,美国国家仪器公司(NI)

XV Crosstrek Hybrid是斯巴鲁第一款混合动力汽车。安全,可靠和性能要求使得客运车辆测试程序变得复杂,给工程师提出了更高的要求。混合动力发动机使得测试过程更加的复杂。混合动力发动机控制单元(ECU)必须能够平衡由汽车的内燃机系统和电动机输送来的能量,在复杂多变不同的运行条件下将适合的动力输送到传动系统。为了能够确保驾驶司机和乘客的安全和汽车的可靠性必须要测试汽车的所有部件,包括发动机控制系统,测试环境要包括各种不同运行条件和一些极端的环境条件。

因为XV Crosstrek Hybrid是斯巴鲁品牌的第一款混合动力汽车,测试程序必须要极其的全面。斯巴鲁想要确保这款汽车能够符合它的公认的行业安全标准。这意味着测试要在各种各样的条件进行,甚至包括一些几乎在实际测试环境中不可能存在的情况。在冰雪天气的架势条件下,例如在加速期间车轮的牵引力会突然不足,这样会引起汽车的发动机转速增加和发动机的不稳定性。这种特殊情况的再现是非常困难和昂贵的。

由于测试程序的复杂性,斯巴鲁的工程师设计开发了一套全面的测试程序,如果使用传统的测试方法,完成全部的测试程序将需要2300小时,这样就显得很不切合实际。解决的方案是创建一个虚拟的测试环境,因此很多动力传动的测试要在实际环境中进行测试之前可以在实验室平台上进行。测试工程师利用国家仪器公司(NI)的FlexRIO硬件平台和LabVIEW可视化设计环境开发了一个HIL(硬件在环)模拟装置,美国国家仪器公司(NI)的FlexRIO产品线是基于赛灵思Virtex FPGA芯片。

斯巴鲁工程师需要FPGA的实时响应使得HIL(硬件在环) 的模拟测试像在实际测试环境中一样。基于软件的模拟测试操作这个硬件回路充其量要5到15微秒,而基于FPGA的 HIL(硬件在环)操作频率是1.2微秒。因为HIL(硬件在环)的使用和它的能力,使得原先估计的测试时间2300小时降到了118小时,减少了94%的时间,这对于斯巴鲁来说加快了产品推向市场是步伐,是一个非常大的优势。

这是怎么一回事呢?下面是汽车周刊关于斯巴鲁XV Crosstrek Hybrid的一段积极介绍的视频回顾:

注:来自富士重工业公司的Mr. Tomohiro Morita将这个项目提交给了2014 NI工程影响力竞赛奖励大会,它荣获了交通类工程的冠军,同样也获得了工程大挑战奖。

原文链接:
http://forums.xilinx.com/t5/Xcell-Daily-Blog/FPGAs-in-NI-s-FlexRIO-cut-S...

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