NI产品汽车功能测试解决方案

汽车功能测试
作者: Bob Stasonis
职务: Marketing Manager
单位: GenRad, Inc.
简介
ECU (电子控制单元) 是汽车用来控制引擎工作，
保证燃烧完全等功能的模块。他保护你免受事故的
伤害，甚至能护送你到达目的地。本文将对现今的
科技如何影响和改变测试做一个简介。包括测试需
求，网络以及其他对于自动化功能测试所重要的参
数。另外以及为何GenRad 选择了National
Instruments 的软件及硬件，和GenRad 设计了21
槽6U PXI机箱的原因。
测试考虑：
汽车生产厂商发展电子系统来控制汽车的操作和停
止。如图1，2 所示。厂商能通过电子系统减轻重
量，提高极限操控性，以及降低成本。其他需要考
虑的问有：带有网络接口，电话语音识别和
多媒体控制以及GPS。远程无钥启动。后
视镜，座椅，气温以及CD/无线电控制系
统。将视频和游戏信号通往椅背和耳机的光
纤网络。联合雷达工作的巡航控制系统来控
制车速并保持适当车距。增强红外夜视抬头
显示系统(HUD)。
测试需求：
让我们来看自动测试系统是如何随着测试需
要的更改而发展的。
并行测试是系统同时能进行多个测量。他的
好处是显而易见的，能够提高仪器使用效率
并且增加测试速度。这就需要ATE 的软件环境具有多线程支持，且每线程能控制一个或多个ECU。
对于测试仪器方面则要求在独立工作的同时消耗尽量少得CPU 带宽。另外作为一项新兴的技术，
ECU 的测试需求在不断的增加。表1 显示了常见ECU 的测试要求。一个ECU的功能测试系统必须
能够测试其并应付未来的扩展。
作为网络测试单元，最大的问题是通道数和相应的协议。复杂的ECU 拥有多个网络通道。中央
ECU 需要和引擎控制，ABS，传动系统等进行通讯。在进行网络测试时需要对被测器件切换测试系
统网络通道和模拟通讯协议。
系统负载问题存在于ECU 测试的整个阶段。比如，引擎管理单元需要点燃燃油喷嘴和火花塞。多数
喷嘴会有瞬间电流存在，有时会高达50 安培。火花塞电流稍低，但点火周期内的电压却非常高。系
统启动电路必须将这些数据考虑进去。测试系统的可靠性和操作工的安全都是测试时需要考虑的。
如何测试：
考虑完测试需求以后，我们可以开始选择采用的技术了。如下是我们面对市场作出的决定。
为了能尽量多地进行ECU 的并行测试，我们需要NI 标准PXI 机箱的7 个插槽。所以我们决定设计
21 槽机箱以面对将来可能增长的测试需求和系统升级空间。
3U 的机箱尺寸适合于仪器，而6U 的尺寸更加适合于超大容量的开关和信号调理电路。GenRad 设
计了名为PXIscan 的开关模块，将近80 平方英寸的6U 尺寸能容纳下3 倍于以往的电路，而又能将
测试系统控制在紧凑的体积之内。相应的信号调理电路和电缆连线也已经被考虑在内。
最终配置：
GenRad Content:
Chassis
PXIscan Controller Module & Software
64 x 4 Differential Scanner
Signal Conditioning Card
Quad Amplifier Card
Hi-Current Scanner
Automotive Network Module
Breadboard Module
National Instruments Content:
MXI-3 Controller
NI LabWindows CVI
NI TestStand
NI 4060 DMM
PXI-6030E Multifunction I/O
NI 6602 Counter/Timer
NI 5411 Arbitrary Waveform Generator
NI 5112 Oscilloscope
NI 6040E MIO
NI 6533 32 pin Dynamic Dig I/O
总结：
GenRad 在汽车测试领域85 年的经验和NI 完善的软硬件环境共同将GR Versa 测试台推向成功。
在NI 的帮助下，GenRad 将继续完善汽车测试和其他领域的产品线。