建立灵活的,节省成本的 ECU 测试系统
本文简要介绍了发动机控制器的功能和测试.
目录:

ECU 的历史 ECU 的用途 为何要测试 ECU 测试系统开发员面临的挑战 ECU 怎样工作 ECU 功能模块 National Instruments 的虚拟仪器 用于 ECU 测试应用的 National Instruments 产品 结论
ECU 的历史 发动机电子控制装置,也称作发动机控制器(ECU) ,于 20 世纪 70 年代诞生.当时, 由于石油危机, 人们正在寻找一种提高燃油经济性的方法, 他们想要找出一种能够使发动机 在更为清洁和污染更少的条件下运行的方法. 当时的工程师运用一种叫做燃料分配器的机械 装置来控制火花定时,使用化油器来控制燃料混合.这种机械系统的调整能力较差.20 世 纪 70 年代微处理器诞生了,这种技术可以实现控制火花定时和燃料混合所需的复杂,高速 的运算.在 80 年代早期 ECU 成为了大多数车辆中的标准部件.ECU 是设计用于解决具体 问题的计算机.通常 ECU 是汽车中最为复杂且功能最为强大的计算机.
ECU 的用途 车辆中通常含有一个以上的电子控制模块(ECM) .ECU 是负责发动机控制功能的电 子控制模块, 其主要用途是对发动机中的燃油和点火系统进行闭环控制, 从而挺高燃油经济 性并减少发动机产生的气体污染物.
为何要测试 ECU 测试通常被认为是一项不会增值的工作. 在理想的世界中确实如此, 因为在理想的世界 中,生产工艺从来都不会产生缺陷,系统设计永远没有瑕疵,软件永远正常运行,从来不会
22
有客户退货,产品和原材料质量问题为零,因此,由于不会出现任何故障,测试就显得毫无 必要.但是世界并非完美,因此需通过测试来实现可测量的,可重复的和可跟踪的最低质量 标准.质量确实有价值,尽管它的价值无法直接衡量. 测试的必要性还体现在其它方面.汽车制造商有自己的质量要求和标准(如 QS-9000) 以及长期跟踪和规章要求.汽车制造商通常都要求元件供应商在将其元件发往 B&A(组装) 工厂(元件在此处组装成整车)之前对元件进行测试.B&A 工厂是劳动密集型工厂.由于 供应商的元件故障造成汽车返工是不可接受的, 它会造成极大的损失. 供应商合同中通常都 包括由于供应商的原因造成的元件缺陷相关的罚款条款. ECU 生产商需要证明其产品符合客户的规范, 这需要通过 DV (设计验证) 测试来实现. 生产商还需证明其生产工艺可以正确生产出产品,这需要通过 PV (生产验证)来实现. 质量标准通常都要求对一定比例的 ECU 进行质量评估,以确保生产工艺没有缺陷.这种质 量评估通过连续一致性(小型设计验证)测试进行.
测试系统开发员面临的挑战 如前所述, 测试常常被认为是一项不会增值的工作, 虽然测试是提高生产流程各阶段质 量水平的重要手段.这一状况使测试机构面临着极大的压力,它们必须确保测试过程稳固, 全面,快捷且性价比较高. 测试系统必须稳固. 测试系统必须能够全天候运行. 大多数汽车元件供应商都有高产量 生产线,停产会带来巨大的损失.JIT(准时)生产不允许分批发货,发货延迟或数量短缺. 根据质量控制程序和流程的要求,出错会导致停产.由于这些原因,测试设备必须可靠且精 准. 测试范围必须全面. 测试系统的测试范围应尽可能广而且测试必须精确. 测试系统应尽 可能防止生产流程的下游出现缺陷.一般而言,越是在下游出现的问题,修复的成本越高. 测试系统必须快速运转.高产量生产要求生产流程的每一阶段都不能比最慢的流程慢. 测试过程不应成为一个瓶颈, 尤其是在测试被视为不会增值的工作时. 测试系统的速度应比 最慢的上游流程快. 测试系统必须具有高性价比. 测试系统设计员必须比较性能和成本. 一个测试系统的成 本不仅仅是其购买价格.测试系统会产生其它明显的短期成本,如设备,培训,维护,升级, 支持以及连接等.测试系统的长期成本较不明显,它取决于开发时间,灵活性,可量测性, 可再利用性,模块性和便携性等参数.这些因素与测试系统中使用的软件和硬件直接相关. 除了以上这几点,测试系统设计员还必须在有限的预算和越来越短的时间内完成设计. 开发新产品越来越难,产品的生命周期越来越短,新的规则,技术和客户需求不断涌现.面 临这一切, 测试系统设计员必须找到一种使其开发的系统既可满足当前需求又可满足未来需 求的方法.
ECU 如何工作 简单地说, ECU 的工作方法就是根据与发动机相连的传感器的反馈来控制燃油混合 (空 气燃油比) 和火花定时 (点火提前及持续时间) 燃油混合和点火定时的控制相当复杂. . ECU 需要从多个传感器获取数据以实现系统的最佳控制.ECU 需要了解地速,发动机转速,曲 轴位置,空气质量(氧气含量) ,发动机温度,发动机负荷(如空调(A/C)打开时) ,油门

下一页