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基于虚拟仪器的车身电子自动化测试系统研究
来源:汽车电器  作者:佚名  2015-07-22 09:58:49

    摘要:汽车电子控制系统的引入,在增加人们驾驶的舒适度、安全性以及稳定性的同时,也增加了汽车电子试的复杂性,如何快速准确地对电子模块进行测试成为呕待解决的关键性问题。基于虚拟仪器的测试系统具有于时间短、扩展性强及通用性好等优点,为汽车电子测试提供了一种可行性方案。测试系统硬件采用NI的PXI机PXI板卡、信号调理板卡等,软件采用LabVIEW开发,可完成对车身电子模块的自动化测试并生成测试报告。

    随着社会的发展及人们生活水平的提高,人们对汽车驾驶的舒适性、安全性及稳定性的要求越来越高,从而促进了汽车电控系统的飞速发展,汽车步入了多功能智能化时代。汽车电控系统的日益复杂对汽车测试技术提出了更高要求。
    虚拟仪器是由美国国家仪器公司(National Instrument,简称NI)于1986年成功研制的。它是以计算机作为仪器统一的硬件平台,充分利用计算机的运算、存储、回放、调用等功能,具有性能高、扩展性强、开发周期短、与其他软硬件无缝集成等优点,广泛应用在测试与测量领域。
    测试系统基于虚拟仪器开发,集成程控电源、M机箱、电阻板卡、故障注入箱等硬件设备,可以实现对汽车车身电子模块(如BCMPEPS)的功能测试,包括对电子模块的控制策略测试、电压适应性测试、网络通信测试,并自动生成测试报告。同时,测试系统具备用户管理、测试用例管理、硬件参数配置、CAN和LIN参数配置、数据编程处理、测试结果分析及报告整理等功能,方便用户对整体测试过程进行管理及测试用例开发,增强测试系统的通用性及可扩展性,方便对其他测试车型的移植。

    1 系统总体方案
    测试系统结构如图1所示,硬件平台包括测试机柜及测试台架,软件系统包括人机交互界面、测试系统管理平台、测试系统开发平台、测试系统执行平台、测试报告管理平台。

    自动化测试系统以NI的PXI机箱为核心,PXI机箱包括PC主机及PXI板卡,以LabVIEW开发的测试软件在PC主机中运行,通过底层驱动程序驱动PXI板卡,进行电流、电压、电阻等模拟量,I/O、PWM等数字量以及CAN、LIN等总线信号的输出及采集;并通过USB、RS232及网线等,集成程控电源、故障注入箱等外部设备。测试机柜通过重载连接器及线束,与台架上的菲尼克斯接线端子相联接,同时被测ECU及负载等联接到菲尼克斯接线端子上,从而实现了整个HIL测试系统的连接。

    2 硬件平台
    系统硬件以NI主控制器为核心,通过通信总线控制各硬件资源,对被测ECU进行信号仿真、数据采集及故障注入。测试硬件架构如图2所示。

    PXI平台是一种专为工业数据采集及自动化控制所设计的模块化仪器平台,具有体积小、易于集成、配置灵活等优点。本测试平台采用NI的PXI机箱,软硬件结合,集成度高。
    测试系统通过USB, RS232, CAN总线等,集成控制程控电源、定制电阻板卡、FIU等设备。
    测试系统信号调理包括数字No信号调理、PWM信号调理、模拟输入/输出信号调理等。信号调理简单地说,就是将待测信号通过放大、滤波等操作,转换成采集设备能够识别的标准信号。通过信号调理可扩展PXI板卡的输出与采集范围。
    图3为测试机柜实物图。测试机柜包括电源管理箱、机柜负载显示面板、程控电阻负载箱、程控电源、故障注入单元、PXI机箱。

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