開(kāi)發(fā)針對ECU測試的硬件在環(huán)、高速仿真與數據采集系統

　　“我們使用LabVIEW獨立開(kāi)發(fā)了數據采集系統和日志文件工具，我們的系統完全依賴(lài)于NI產(chǎn)品的速度和精度。” - Thomas J. Mangliers, DGE Inc.

　　挑戰：

　　為發(fā)動(dòng)機控制單元(ECU)開(kāi)發(fā)一個(gè)多路信號的硬件在環(huán)(HIL)仿真系統，需要系統產(chǎn)生精確定時(shí)的凸輪軸和曲軸波形，并監測點(diǎn)火、噴射和其它定時(shí)信號，同時(shí)系統需要滿(mǎn)足極高的采樣率和非常小的誤差容限。

　　解決方案：

　　使用NI PXI平臺和LabVIEW圖形化開(kāi)發(fā)環(huán)境，開(kāi)發(fā)一個(gè)高速數據采集系統(DAS)用以產(chǎn)生和監測復雜信號，以精確地模擬運行中的發(fā)動(dòng)機/車(chē)輛環(huán)境，從而進(jìn)行ECU測試。

　　DAS的最初目的是模擬車(chē)輛環(huán)境，以便在不方便或不可能使用實(shí)際車(chē)輛或實(shí)際發(fā)動(dòng)機的實(shí)驗室條件下進(jìn)行ECU測試。這就需要DAS產(chǎn)生和監測復雜的定時(shí)信號，如具有納秒分辨率的凸輪軸和曲軸信號。

　　典型的ECU模塊有一個(gè)復雜的I/O布局。ECU信號被定義在一個(gè)Excel工作表中，以識別現有信號的任何變化。有了這個(gè)工作表，用戶(hù)可以勾勒出信號的名稱(chēng)、誤差容限和單位，以及使用DAS多階數學(xué)函數進(jìn)行信號轉換或縮放。用戶(hù)不需要改變任何系統軟件就可以很容易地增加或刪除典型信號。

　　由于誤差容限很小，ECU信號要求DAS系統能識別出模塊間的輕微差異與測試設置的微小變化。為此，DAS基準設置會(huì )記錄指定時(shí)間內的所有ECU輸出，來(lái)動(dòng)態(tài)調整用戶(hù)的誤差容限以符合當前的輸出。有了基準信息，用戶(hù)就可以在測試過(guò)程中立即察覺(jué)到微小的偏差。

　　由于系統以如此高的速率進(jìn)行監測，所以記錄每一組讀數都會(huì )產(chǎn)生大量的數據。為了管理數據，DAS系統生成一份報告顯示記錄在基準中的讀數和任何超過(guò)用戶(hù)定義的誤差容限的讀數。DAS在監測ECU異常情況的同時(shí)，還可以為每一個(gè)獨立的測試快速生成一份詳細的模塊性能報告。

　　在測試過(guò)程中，DAS可以作為一個(gè)EMC測試的主機或從機、臺式HIL仿真系統、功能測試器使用，或用于以太網(wǎng)控制與現有測試控制軟件的簡(jiǎn)單集成。

　　高速DAS的特征包括以下內容：

• 192條數字I/O通道
• 16條模擬I/O通道
• 任意波形發(fā)生器
• 兩個(gè)CAN端口
• 在Excel電子表格中很容易定義的測量標準(信號類(lèi)型、參數、誤差容限以及更多)
• 用于測試自動(dòng)化的以太網(wǎng)遠程指令接口
• 所有信號的自動(dòng)化模塊基線(xiàn)，以更精確地檢測系統的異常情況
• 數據日志文件創(chuàng )建
• 使用LabVIEW開(kāi)發(fā)的日志文件工具產(chǎn)生數據報告、測試總結和在Excel中用圖表表示
• 定時(shí)信號顯示