FMU-Based Interaction Layer (FIL) Node for Time-Synchronized Level-4 Multi-vECU Simulation

doi:10.3390/electronics15143038

FMU-Based Interaction Layer (FIL) Node for Time-Synchronized Level-4 Multi-vECU Simulation

2026-07-11

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DOI：10.3390/electronics15143038

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随着ADAS和自动驾驶推动汽车软件日益复杂，对超越CAN/LIN的时间确定性网络验证的需求日益迫切，而硬件在环（HIL）集成仍受限于有限的ECU原型和劳动密集型手动配置。本文提出了一种面向网络的虚拟验证环境，该环境将基于Renode的虚拟ECU（vECU）与基于FMU的交互层（FIL）节点耦合，这些节点可自动从DBC规范生成。vECU在不依赖物理硬件的情况下提供指令级精确的未修改目标二进制执行，而生成的FIL节点将通信行为封装为基于模型的FMU，以实现从MIL到SIL的无手动信号映射的连续性。所提出的框架能够从通信定义文件构建虚拟CAN网络，重现周期性和事件触发的流量模式，并支持在主控时间步进下的同步多ECU协同仿真。实验结果表明，该虚拟硬件在环（vHIL）环境在所有评估步长（10 μs至1000 μs）范围内复现物理ECU定时行为，最大相对误差为0.086%～0.171%，证实了二进制级定时保真度。在多节点配置中将vECU替换为FIL节点进行网络通信处理可显著减少挂钟执行时间，证明了在不牺牲确定性的前提下提高了可扩展性。这些结果证明，所提出的方法有效降低了早期集成瓶颈，同时保留了汽车网络化ECU验证的定时保真度。

Keyword:

vECU

vHIL

Renode

AUTOSAR

CAN

IVN

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