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基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统 　　摘 要： 由于传统功能测试系统对汽车电子ECU进行测试时存在偏差高和稳定性差的缺陷。因此，提出基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统，该系统由PXI总线、电子监控测试模块、万用表和计算机组成。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试，并将数据传输给电子监控测试模块。电子监控测试模块由控制器、供电模块、检测模块、信号收发器和开关控制器组成。供电模块为电子监控模块供电，检测模块将检测出的故障数据传递给信号收发器进行信号转变。开关控制器通过分析故障信号进行电路的转换或切断操作。控制器管控着整个电子监控测试模块的运行流程，并将筛选后的数据传输给万用表。万用表对接收到的数据信号电压进行放大并传递至计算机。软件设计部分，给出PXI汽车电子ECU功能测试系统的测试流程及其故障的排除算法。实验结果表明所设计系统拥有较高的准确性和稳定性 关键词： PXI； 汽车； ECU； 测试 中图分类号： TN948.2?34； TB47 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2016）22?0129?0 0 引 言 近十年来，汽车电子ECU以其舒适性、经济性和娱乐性作为诱惑因素，其全国装载率[1?4]已高达80%。为保证汽车行驶的安全稳定，庞大的汽车电子ECU市场对其产品的功能测试提出了较高的要求[5?6]。由于传统功能测试系统对汽车电子ECU进行测试中存在偏差高和稳定性差的缺陷。因此，构建准确性和稳定性较高的汽车电子ECU功能测试系统，已成为目前国际汽车组织协会研究的重要项目 以往研究的汽车电子ECU功能测试系统均存在一定的缺陷，如文献[7]提出虚拟汽车电子ECU功能测试系统，利用计算机模拟汽车行驶过程中的各种障碍，进而对汽车电子ECU进行测试和故障排除，但这种测试系统无法应用于特定环境，且准确度和故障排除率较低。文献[8]提出DSPACE汽车电子ECU仿真测试系统，其拥有性能优越的硬件以及完善的仿真软件，可对汽车电子ECU进行完美测试，但这种测试系统价格昂贵，且在实际运用中汽车电子ECU无需进行如此复杂的测试，因此推广率较低。文献[9]提出基于N1硬件平台的汽车电子ECU功能测试系统，该系统以HIL作为理论依据进行汽车电子ECU的网络和功能测试，但这种系统的检测流程较为复杂，效率低下 为了解决以上问题，提出了基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统，在PXI总线上添加适合的测试电路和设备，构建功能完善的汽车电子ECU功能测试系统。实验结果表明，所设计的汽车电子ECU功能测试系统拥有较高的准确性和稳定性 1 基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统 1.1 系统总体结构设计 PXI汽车电子ECU功能测试系统由PXI总线模块、电子监控测试模块、万用表和计算机组成，其结构图如图1所示。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试，并将数据传输于电子监控测试模块。电子监控测试模块将采集数据进行筛选和信号放大，并管控着电路的转换和切断操作。万用表可对筛选出的数据信号电压进行放大，并将数据信号电压传递至计算机进行分析和控制 1.2 PXI总线模块设计 PXI总线模块是PXI汽车电子ECU功能测试系统的核心模块，其主要功能是对汽车电子ECU系统进行数据的采集、测试与传输。PXI总线模块由扩展卡、数控二极管、转换卡和PXI拓展器组成，图2为PXI总线电路原理图 由图2可知，PXI总线模块工作流程为：将需要进行测试的汽车电子ECU与PXI总线模块中的扩展卡相连，利用扩展卡进行汽车电子ECU的数据采集与存储。因扩展卡所需数据类型较为特殊，故二者在进行数据的传输前需要进行数据的协议转换。采用某公司设计的MXI?4转换芯片，无需进行复杂的算法编制便可实现数据的协议转换 扩展卡拥有极高的存储容量和防丢失性能，可进行数据协议的大量存储。数控二极管是一种拥有两个电极的电路元件，其在工作状态下只允许电流从单一方向通过，并且能够进行电流值的显示。通过将扩展卡与数控二极管相连接，可防止系统在不稳定的情况下电流逆流形成的数据乱码，也能够实时监测电路中的电流值，防止电路元件损伤 由于经由MXI?4转换芯片转换后的协议数据不能被PXI汽车电子ECU功能测试系统的其他模块所识别，故在PXI总线模块中安置转换卡。转换卡能够将协议数据转换为标准的电气规范数据，并将其传输于PXI拓展器。由于汽车电子ECU在故障状态下工作时的数据波动较大，且标准范围并不惟一，故PXI拓展器会对传输来的数据进行初始化测试，将符合规定范围附近的数据全部留用，再将测试数据传输于电子监控测试模块进行进一步的分析 1.3 电子监控测试模块设计 电子监控测试模块能够实现数据的传输、