朱昌洪　黃勇

【摘 要】本文對發(fā)動機測試系統(tǒng)的功能要求、參數(shù)合理設(shè)計、仿真優(yōu)化進行分析，以及利用PXI總線通信方法和控制原理，對基于PXI總線的發(fā)動機ECU測試系統(tǒng)的硬件、軟件以及性能進行探討，提出汽車電子發(fā)動機ECU測試系統(tǒng)硬件和軟件測試的一般方法和參數(shù)性能要求。

【關(guān)鍵詞】汽車電子 ECU 測試系統(tǒng)

【中圖分類號】G 【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）11C-0187-02

隨著汽車電子技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，汽車制造行業(yè)正在向著集中化、模塊化、智能化等方向發(fā)展。ECU是汽車電子的控制核心，因此ECU測試系統(tǒng)成了汽車電子中的一個重要研究方向。本文基于汽車發(fā)動機測試方向，討論ECU測試系統(tǒng)的實現(xiàn)。

一、汽車電子ECU測試系統(tǒng)的設(shè)計方案

（一）測試系統(tǒng)的功能要求。近年來，汽車制造與電子技術(shù)相互融合，ECU測試系統(tǒng)已經(jīng)在汽車電子行業(yè)中得到廣泛的運用。ECU測試系統(tǒng)采用最先進的電子計算技術(shù)、身份識別功能、防盜安全保護等，而且保證了系統(tǒng)設(shè)計集成化，體積小質(zhì)量高，為汽車使用者提供最優(yōu)質(zhì)的行車享受。ECU測試技術(shù)對汽車的點火裝置，啟動電機、離合調(diào)節(jié)等起著重要的控制作用，其不僅運用在發(fā)動機方面，還廣泛涉及汽車防抱死系統(tǒng)、車載電子系統(tǒng)等各種汽車運行單元。這樣方便及時對汽車的各個部位進行檢查或維修，不僅對汽車的最長時間使用，而且對汽車車主的個人人身安全、行車舒適程度等都大有裨益。

汽車電子ECU技術(shù)不只對整個電子系統(tǒng)有著高質(zhì)量的要求，同時對系統(tǒng)內(nèi)部的硬件、軟件以及兩者之間的關(guān)系與配合都有著高要求。在實際的汽車建造中，對ECU技術(shù)進行多次精準(zhǔn)校對是一項不可缺少的工作，同樣地在每一個階段的細(xì)節(jié)工作中，對每個人零部件的制作工藝以及成品功能試驗也要嚴(yán)密多次進行?；诖?，在ECU技術(shù)的測試系統(tǒng)的步驟應(yīng)該提前聘請專業(yè)人員進行編程并試驗其可行性和有效性，然后在實際操作中也要做好監(jiān)督工作，保證測試系統(tǒng)輸出輸入的基本功能，爭取測試的自動化和智能化，這也是未來汽車電子技術(shù)發(fā)展的趨勢和必然要求。

（二）測試系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計。在開發(fā)研究ECU技術(shù)時需要經(jīng)常對其采取測試，并與發(fā)動機聯(lián)系，進行大范圍的數(shù)值計算和調(diào)整，這給系統(tǒng)使用帶來了一定程度的困擾。所以要對測試系統(tǒng)進行參數(shù)設(shè)計從而建立一個測試平臺，以方便多次經(jīng)常性的測試檢測。基于發(fā)動機的汽車電子ECU技術(shù)主要是針對發(fā)動機的各項零件以及外在空氣條件進行傳感器模擬測試，從而在汽車運輸工程中通過上傳到網(wǎng)絡(luò)上的記錄數(shù)據(jù)判斷汽車的整體和零部件是否都正常運行，如果出現(xiàn)問題還可以經(jīng)過數(shù)據(jù)分析找出處理問題的最佳方案。另外，在汽車凸輪軸位置、點火噴油等方面的信號做出相適應(yīng)的設(shè)計。

（三）測試系統(tǒng)的仿真優(yōu)化。ECU測試系統(tǒng)的仿真設(shè)計的意義在于給汽車的運行及監(jiān)控建立一個切實仿真的環(huán)境，保證在測試過程中可以預(yù)計到也能夠檢測出在實際道路上可能遇到的問題，并且對輸入輸出數(shù)據(jù)進行積累，測繪出汽車實際運行的動態(tài)波動圖。

圖1是汽車電子ECU測試系統(tǒng)流程圖，也即搭建了軟件測試環(huán)境，將汽車電子ECU需要測試的各項數(shù)據(jù)用計算機進行模擬。

二、汽車電子ECU測試系統(tǒng)

（一）硬件組成。汽車電子ECU測試系統(tǒng)的硬件組成分成PXI 總線通信數(shù)據(jù)傳輸和輸入輸出模擬檢測（待測產(chǎn)品），如圖2所示。

由圖2可知，待測產(chǎn)品的各項測量功能的數(shù)據(jù)信息通過PXI總線顯示在計算機中，產(chǎn)生輸入輸出模擬檢測是通過PXI總線通訊進行，主要是在總線上進行，輸入輸出模擬是針對硬線信號做出的應(yīng)對措施。硬線信號會對ECU的判斷產(chǎn)生一定的邏輯順序方面的影響，如汽車車門上鎖或者解鎖的評估。其中對于輸入信息應(yīng)該對其性能進行調(diào)整，保證輸入的順暢。對于輸出，在測試系統(tǒng)中要對各零部件的連接以及零部件與整體之間的連接進行模擬測試，保證輸出的信息能夠在實際的汽車運行中得到真正應(yīng)用。

（二）測試系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)。測試系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)要與硬件實現(xiàn)相結(jié)合，從而建設(shè)一個軟件平臺，ECU軟件逐步向著智能化的方向發(fā)展。

圖3是測試系統(tǒng)實現(xiàn)一般流程圖，首先進行PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)的配置文件讀取，為整個系統(tǒng)的初始化工作做好準(zhǔn)備。配置文件主要有統(tǒng)計過程控制、系統(tǒng)配件類型、極限文件、主機配置類型等。系統(tǒng)初始化后便可以開始數(shù)據(jù)的采集與篩選工作，測試流程啟動后，當(dāng)采集的數(shù)據(jù)不符合事先設(shè)定的電氣規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值時，系統(tǒng)將進行不間斷的數(shù)據(jù)采集，采集和篩選工作同時進行，采集的數(shù)據(jù)量達到一定數(shù)值后，測試工作開始。當(dāng)檢測出汽車電子ECU具有某項故障時，則自動將此故障輸出并保存至計算機中。循環(huán)進行數(shù)據(jù)的采集、篩選和檢測工作，直至將所有故障數(shù)據(jù)存儲完畢。

在發(fā)動機測試系統(tǒng)中，主要應(yīng)用到的參數(shù)有點火線圈、噴油控制、蓄電池控制、轉(zhuǎn)速等，其中點火線圈控制利用蓄電池函數(shù)基本點火提前角是發(fā)動機負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的函數(shù)。噴油控制是通過啟動時間、溫度、速度來計算控制時間。PXI總線協(xié)議得到了基本實現(xiàn)，轉(zhuǎn)速函數(shù)、蓄電池函數(shù)、負(fù)荷函數(shù)在軟件應(yīng)用中基本得到了良好的反響。

（三）發(fā)動機ECU測試系統(tǒng)的性能分析。由于車輛中具有數(shù)量龐大的ECU，各種ECU也具有各自不同設(shè)計功能，每一個ECU需要進行測試和驗證，如果測試的環(huán)境越逼近真實環(huán)境，則越能體現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定和安全，并降低成本，但是在現(xiàn)實世界中汽車總會出現(xiàn)各種各樣的故障，因此需通過測試來實現(xiàn)可測量的、可重復(fù)的和可跟蹤的最低質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。本文通過發(fā)動機ECU進行各項數(shù)據(jù)進行測試，發(fā)動機的點火、噴油、蓄電池、轉(zhuǎn)速等實際功能的測試環(huán)境搭建和仿真測試，真實模擬了產(chǎn)品各項數(shù)據(jù)和功能完善程度，并用PXI總線進行數(shù)據(jù)傳輸和控制，進一步說明了汽車電子ECU測試系統(tǒng)的可靠性和安全性。

三、結(jié)語

基于發(fā)動機的汽車電子ECU測試系統(tǒng)是汽車中比較重要的部分，因此對發(fā)動機ECU進行準(zhǔn)確經(jīng)常的測試顯得很有必要。本文對發(fā)動機測試系統(tǒng)的功能要求、參數(shù)合理設(shè)計、仿真優(yōu)化進行分析，以及利用PXI總線通信方法和控制原理，同時對基于PXI總線的發(fā)動機ECU測試系統(tǒng)的硬件、軟件以及性能進行探討，提出汽車電子發(fā)動機ECU測試系統(tǒng)硬件和軟件測試的一般方法和參數(shù)性能要求。

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【基金項目】2014年廣西教育廳高校科研項目“基于PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)研究與開發(fā)”（YB2014611）；2015年度廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項目“以工程設(shè)計能力為導(dǎo)向的通信工程專業(yè)課程體系改革與實踐”（2015JGA419）

【作者簡介】朱昌洪（1978— ），男，湖南永州人，碩士研究生，桂林理工大學(xué)博文管理學(xué)院講師；黃 勇（1971— ），男，廣西南寧人，本科，桂林理工大學(xué)博文管理學(xué)院工程師。

（責(zé)編 黎 原）