專業從事測試、測量、測控的北京中盛新能科技有限公司(以下簡稱:中盛新能)推出FlowCar車輛電機故障注入系統,旨在通過編程實現靈活定制故障類型、觸發時刻、持續時間、多故障并發組合等功能,完成對控制算法安全策略的全方位靈活測試。該系統已在國內某機動車檢測中心和知名新能源車主機廠成功用于車輛電機測試應用。

在電機控制系統開發過程中,對所有系統功能的設計和執行進行測試至關重要的。特別是安全保障的關鍵——電機控制系統,還需要增加一項額外測試要求,以確保控制器能夠合理處置電機故障情況,這就是電機故障注入測試系統的作用。中盛新能開發的車輛電機故障注入系統可以對電機傳感器返回電機的信號進行調制,模擬電機故障發生時的信號特點,測試電機控制器對于電機常見故障的識別與處理方式是否能夠滿足安全行駛要求。該系統具有腳本編寫自動化測試案例功能,可根據用戶需求自行或定制編寫用于測試的自動化案例。按照故障類型劃分,電機故障注入單元具備系統故障注入、傳感器故障注入和模型相關故障(電機控制相關信號)注入三大功能。系統采用友好的人機交互圖形用戶界面(GUI),可實時模擬各種待測試故障類型。該系統組合能力強,在故障測試過程中,可以同時注入任意多個指定故障,分別設置各故障的觸發時刻及時長,從而模擬各種復雜的故障情況,實現故障的串行、并行觸發。這種強組合性是通過可編程FPGA模塊依靠故障插入開關矩陣實現的。

故障插入開關矩陣↗
在故障插入開關矩陣中,控制器和傳感器之間的連接設置于X軸上,輸入和輸出之間的故障注入則通過故障插入矩陣的開關通斷來實現。將任意輸入連接到四個故障總線(Y1到Y4)之一,將任意輸出連接到四個故障總線(Y5到Y8)之一,通過連接尚未使用的X列及Y行進行短路,即可通過在Y軸導線之間添加其他分流元件來實現導線之間短路。

開關矩陣故障注入原理↗
利用這種自動化故障注入方式,可通過編程靈活定制故障觸發的時刻、持續時間、多故障并發組合等功能,實現對控制算法安全策略的全方位靈活測試。
故障注入測試單元還具有可擴展性,有助于提高測試單元的適應性,無需對原有電機模型及控制器模型進行較大改動,便于后期實施系統的增刪與完善工作,進一步保證系統工作的穩定性和可靠性。