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基于LabVIEW的发动机ECU自动测试系统

张元明  
【摘要】:随着我国汽车市场日新月异的发展,中国汽车行业越来越看重自主研发的能力。而所说的自主研发其技术的核心还是在汽车发动机及发动机的电子控制系统(ECU),但是随着人们对汽车的舒适度和自动化程度要求的不断提高,发动机电控单元功能的也变得十分复杂,对电控单元各种功能的诊断工作随之变得越来越困难。传统的发动机ECU开发在对其功能模块诊断上基本是通过开发工程师手动调试各种信号,对ECU的各功能引脚逐一测试,使得开发验证的工作量很大,开发周期也很长,基于此现状,一种能够自动配置信号,自动完成ECU功能验证的自动系统的开发就具有很重要实际意义。 发动机电控单元功能的诊断测试是发动机电控单元开发阶段的重要工作内容,是初步保证电控单元可靠性的基础,从这个层面上看,发动机电控单元功能测试的可靠性和测试过程的效率直接影响着发动机电控单元的开发周期和其基本性能。本文根据具体的工程开发测试需要,设计了一套完整的发动机电控单元自动测试系统,本文从自动测试系统的整体构架,信号测试走向上给予了详细说明,并且在上位机程序设计上做了细致的介绍。 对发动机ECU的测试要求测试系统本身具备一定的灵活性,以备在ECU做了一定更改之后无法完成测,基于此特点的要求,本文选择了虚拟仪器的开发模式,这种仪器的特点和优势将在文章中指出。 本文的主要阐述了一套基于LabVIEW开发平台的自动测试系统。主要工作概括为以下几个部分: 首先是硬件部分,首先根据发动机ECU的测试信号的自身特点,将其分为7个大类,它们分别是:模拟量信号(A/D)、开关量信号(SW)、SIN、PWM、底端驱动信号(LS)、喷油执行器信号和点火线圈信号。根据对测试信号的分类,对测试信号的测试方法分别做了设计,并在文章中给出了外部测试回路线路图。 其次是软件部分,自动测试要求LabVIEW实现自动控制外部仪器设备并实现测试线路自动切换,测试数据现场解析并实时显示,测量结果做现场存储。基于此要求,本文的主要工作可以分为以下几个部分:(1)通过LabVIEW自带的VISA模块发送SCPI程序控制命令,控制34980A开关矩阵和其他一些Agilent信号发生设备,通过对开关矩阵的切换实现对发动机ECU各测试引脚的自动测试。(2)测试数据的实时显示,本论文所设计的测试系统,测试数据的来源主要有三个部分,第一类是CAN报文。第二类是由Agilent34980A内部数字万用表返回的电压数据。第三类是由示波器返回的喷油执行器和点火线圈工作的波形数据,对各种途径获得的数据进行处理后实时显示。(3)实验数据解析处理后,在显示的同时要做自动存储,测试系统将测试数据存储到Excel中,以方便用户回放数据,进行下一步分析。 该测试系统的可行性已经通过与整车厂的多款发动机ECU的联合调试得到证实,测试系统的测试功能完善、测试数据准确、测试时间少,完全能够满足在发动机ECU开发阶段的测试工作,具有实际的使用价值。


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