为引擎管理开发自动的故障植入

引擎控制单元现今已被广泛地使用在许多应用中，它经常牵涉到一些安全关键的（safety-critical）应用，这些应用像是航空电子、汽车和重型机械在货运站的工作等，这些工作环境需要可预测性很高的行为和可靠的运作。这些环境对安全很敏感，如果电子控制单元（electronic control unit，ECU）无法在紧急状况下以适当方式发挥作用，就可能会对生命和财产带来威胁。要确保这些需求得到满足，就需要对测试和文件撰写进行大量的投资。

有很多例子可用来说明ECU对安全很关键的工作在哪些场合很重要。

有一个例子说明了汽车业目前在哪些场合使用故障植入（fault insertion），该例子是传动系控制模块 （powertrain control module，PCM） 整体测试的一部分。PCM 是现代汽车中最复杂的电子控制单元之一，需要严格和彻底的功能测试。PCM 失效的后果将对线控（X-by-Wire）应用（一个集合术语，内容是把电子系统添加到汽车中，以增强和代替以前由制动（braking）或转向（steering）装置等机械和液压系统完成的工作）有较大的影响，因此使这些测试方法就显得更重要。

由于目前的ECU设备非常精密和复杂，因此需要特殊的测试方法。故障植入测试是ECU 确认工作的一个重要观点。对系统失效执行测试的构想并不新颖，它是ECU测试工作的一个重要观点，并牵涉到为系统引入电气故障。模拟工作一般会复制各种条件，它们之所以可能出现，是由于腐蚀、短路/断路以及其它由老化、损坏或错误安装所引起的电气失效。

传统的测试方法经常牵涉到接线板的人工缆线插拔，这太不理想了。这种测试方法不仅容易出现人为的错误，而且很耗时。Pickering Interfaces 故障植入BRIC 开关解决方案的目标是 ECU 的确认工作，为这些现实情况实现一种先进的测试方法。

传统解决方案

开发中的ECU一般是由某个测试系统运用的，它仿真该单元将要控制的引擎，这有时称为硬件回路控制（hardware-in-the-loop） 仿真测试系统。仿真引擎行为的刺激仪器被连接进来，并由人工操作或计算机控制，而测量仪器则被用来记录来自 ECU 的模拟和数字响应。

在需要注入故障时，许多人使用如图1中的接线板。显示出的各种缆线可被用来把ECU上的输入/输出（I/O）线路连接到刺激或测量仪器。I/O 线路可被断开以便刺激某条断路，或接在一起以便模拟短路（对地、电压源，或 I/O 线路之间）。工程师可以移动插线电缆（patch cables）来模拟预期的故障，然后测量结果。这类解决方案有许多与生俱来的缺点。

一个显而易见的缺点就是尺寸，接线板往往很大。有着像维护费的隐藏费用；操作者需要相关知识；有着潜在的人为错误；并且需要支付劳力成本来执行测试和记录结果。在一段时间过后，频繁使用后也可能带来接线板的维护问题。

很显然地，任何人工方法的缺点就是缺乏可重复性。让某一个失败的测试条件能够迅速地再产生出来的能力，在测试系统中很关键，或是为了帮助开发，或是为了采取纠正行动。能够准确迅速再产生测试程序，是任何升级程序或验证程序的主要优点。

一个显而易见的缺点就是尺寸，接线板往往很大。有着像维护费的隐藏费用；操作者需要相关知识；有着潜在的人为错误；并且需要支付劳力成本来执行测试和记录结果。在一段时间过后，频繁使用后也可能带来接线板的维护问题。

很显然地，任何人工方法的缺点就是缺乏可重复性。让某一个失败的测试条件能够迅速地再产生出来的能力，在测试系统中很关键，或是为了帮助开发，或是为了采取纠正行动。能够准确迅速再产生测试程序，是任何升级程序或验证程序的主要优点。

取得兼具仪器布线和实时电气故障两种特性的软件控制能力，可增强测试过程和结果记录工作。但是，尽管一个拥有完备规格的标准交叉点矩阵（standard crosspoint matrix）能处理仪器通往被测设备的联机，但故障的插入需要一种以前未提供的不同交换架构。

BRIC方法

Pickering Interfaces BRIC 提供各种3U PXI |0">PXI 形状系数的超高密度矩阵模块。每个BRIC 都使用一块背板，后者接受一组子卡。背板携带一条位于子卡和继电器控制线路之间的模拟总线。一个PCI 接口可用来连接 BRIC 背板和机箱中的PXI 背板，因此模块只占用机箱中的一个电插槽（electrical slot）。一些占用4个或8 个机械插槽的解决方案可供使用。4 槽矩阵（图 2）可配置成最多为2,208 个的交叉点，8 槽矩阵最多有4,416 个交叉点。尽管BRIC 是模块化结构，但它被看成是系统的单一矩阵实体，这使控制变得容易许多，并且不需要使用者进行配置工作。