实现汽车ECU功能测试的并行电压测量.PDF

实现汽车ECU功能 测试的并行电压测量 白皮书 引言 今天的汽车正变得越来越复杂。幸运的是对于消费者而言, 汽车制造商 都在为吸引和说服客户而努力增加价值。因此汽车中需要有更多的电子产品 来为汽车买家提供安全, 舒适和方便。毫不奇怪, 作为一个系统工作的更多和 更复杂电子部件将是对电子产品制造商测试成本的挑战。其中一项明显的挑 战是要最大限度地提高吞吐率, 在这篇应用指南中, 我们用每单元测试时间作 为吞吐率的量度。 另一项重大挑战是为确保车内系统的性能, 必须有最好的测试覆盖。理 想目标是要以最快的测试时间和最低的系统成本实现最好的测试覆盖。但目 前的常规功能测试方法在测试时间和测试覆盖上是矛盾的。同样, 每一个部 件也都会影响系统成本, 因此采用常规的测试方法和硬件, 上述的理想目标似 乎是不可能实现的。 让我们来看看功能测试计划中的电压测量。常规测试系统通常仅包括一 台数字万用表 ( DMM ) , 它通过复杂的矩阵切换测量ECU的每一个引脚, 这是一 种串行的活动。但对于任何一项测试和一组条件, 都必须测量和验证多个引 脚。如果测试系统能同时测量所有引脚, 显然会大大缩短测试时间。作为替 代方案, 现成的数字转换器可增加并行测量的数量, 但由于数字转换器并非专 门设计用于在规定应用电压范围进行并行的电压测量, 替代的每一通道仍保 持较高的成本。 对于测试覆盖的最大化, 并行电压测量同样有很好的潜力。真实世界实 现的ECU以实时方式工作。但生产制造的功能测试计划是以序列方式编写, 这 意味着在任何一个时间只进行一项测试。在每项测试期间, 测试系统并不知 道ECU其它部分 ( 或引脚 ) 发生什么情况。生产过程中不能检测到非监视引脚 上不希望出现的行为 ( 例如串扰引起的电压尖峰 ) , 从而放其进入最终的汽车 装配。在这篇应用指南中, 我们把这种可能的故障称为随机故障 ( Maverick ) 。 这篇应用指南将 : • 考察常规测试方法中的典型测试系统配置, 把它与并行测试方法, 以及与 M9216A多通道高压数字采集 ( HV - DAQ ) 模块的实现相比较。 • 对如何改进测试覆盖, 包括测试随机故障实现M9216A的建议。 2 常规测试方法 在制造过程中, 每一被测单元的每一输入和输出 ( I/O ) 信号功能都必须 典型 ECU 测试系统配置 确保符合技术规范要求。以控制汽车车头灯的控制模块 ( BCM ) 为例。BCM输 出控制车头灯各种设置的不同信号, 如近光灯或远光灯, 左侧灯或右侧灯, 雾 典型电子功能测试配置 灯, 为确保符合技术规范, 要对每一个灯进行单独测试。 可能包括 : 在特定的近光灯设置测试时, 测试用于近光灯的输出信号是否为 ON 或 • 信号源仪器 : OFF 状态之一, 而其它输出, 例如远光灯和雾灯则应关断。同样当测试远光灯设 。电压电流 ( VI ) 源 置时, 近光灯和雾灯均应关断。 。数模转换器 ( DAC ) 。任意波形发生器 ( ARB ) 典型测试系统在常规测试计划中使用开关矩阵, 如图 1 所示, 开关矩阵用 • 测量仪器 : 于把通道信号接到测试系统中的数字万用表。如果只有一台数字万用表, 那 。数字万用表 ( DMM ) 么一次只能测试一个输出, 之后下一输出被切换到数字万用表, 以此类推。 。数字转换器 。频率计数器 在 ECU 输出的远光灯和近光灯信号均为开启的事件中, 常规测试系统因两 • 电子机电负载 个原因不能捕捉到该随机故障。首先是因为采用一台数字万用表的配置, 其 次是因为原来的测试规范通常不执行对随机故障的检验。图 1 是典型功能测 • 开关矩阵卡 试系统的框图。 • 电源 • 通信接口和控制器 图 1. 功能测试