電子駐車制動 （EPB） 控制系統(tǒng)正在取代傳統(tǒng)的腳踏板或手柄，僅使用一個(gè)控制開關(guān)和連接到控制器的電纜。只需按一下按鈕，駕駛員就可以將車輛停在斜坡上。

專為測試汽車電子控制單元 （ECU） 設(shè)計(jì)的現(xiàn)成測試系統(tǒng)現(xiàn)已上市，可輕松配置用于 EPB 控制系統(tǒng)的功能測試。

EPB 功能依賴于四個(gè)元素：控制開關(guān)、輪速傳感器、力傳感器和電動機(jī)。它們一起監(jiān)控各種輸入信號并確定何時(shí)應(yīng)用或釋放制動器。

典型 EPB 系統(tǒng)的功能測試需要結(jié)合控制、仿真、仿真和測量：所有測試節(jié)點(diǎn)的輸入/輸出 （I/O）；模擬來自力傳感器的模擬信號；模擬來自輪速傳感器的頻率信號；負(fù)載切換到電動機(jī)；和控制開關(guān)活動的模擬。

模擬 EPB 操作

圖 1 是一個(gè)簡化框圖，說明了典型 EPB 系統(tǒng)的操作。圖 2 顯示了測試 EPB 控制模塊所需的仿真功能。

【圖1 | EPB 系統(tǒng)使用閉環(huán)反饋來確定正確的操作。］

【圖2 | 功能測試需要模擬 EPB 在運(yùn)行中將經(jīng)歷的預(yù)期信號和負(fù)載。］

ECU 的測試需要特定的功能，例如高功率負(fù)載仿真和生成多種信號類型以準(zhǔn)確仿真?zhèn)鞲衅餍盘?。仔?xì)研究每個(gè)基本功能將有助于定義一組典型的測試要求。

與 ECU 通信

通常需要某種形式的 I/O 檢查來驗(yàn)證 ECU 操作。這依賴于測試系統(tǒng)使用合適的串行接口進(jìn)行通信的能力，其中最常見的是 ISO 11898 控制器局域網(wǎng)總線協(xié)議（即 CAN 總線）。系統(tǒng)還必須能夠在“應(yīng)用”和“測試”模式之間切換 ECU。

通過檢查組裝連接器引腳上的開路和短路，可以輕松完成簡單的 I/O 檢查；輸入測試可以通過讀取相應(yīng)的 ECU 狀態(tài)來響應(yīng)特定的模擬或數(shù)字輸入來完成；驗(yàn)證正確的輸出行為需要使用特定觸發(fā)狀態(tài)測量輸出信號。

模擬模擬信號

典型的 EPB 系統(tǒng)使用霍爾效應(yīng)力傳感器來測量夾緊力。執(zhí)行器使用閉環(huán)控制，依靠傳感器的反饋來確定需要多少力才能將車輛固定到位。這是通過控制通過電動機(jī)施加到制動片上的扭矩量來實(shí)現(xiàn)的。

根據(jù)傳感器類型，典型電壓范圍為 0 V 至 5 V。功能測試和產(chǎn)品表征要求能夠產(chǎn)生一系列離散電壓或電壓電平掃描，以驅(qū)動 EPB 在其測試模式下通過全部可能的狀態(tài)。仿真靜態(tài)信號被施加到力傳感器輸入引腳。

產(chǎn)生頻率信號

輪速傳感器提供與車輛車輪轉(zhuǎn)速成正比的輸出。產(chǎn)生的信號是電流脈沖波，其幅度通常為 7 mA 至 14 mA，頻率范圍為 10 Hz 至幾 kHz。

在測試中，頻率發(fā)生器用于模擬傳感器信號進(jìn)入 EPB 接收器。與上述模擬測試類似，功能測試需要對 EPB 的輸入應(yīng)用一組離散頻率或頻率掃描。

管理和模擬負(fù)載

在 EPB 系統(tǒng)中，制動器的啟用和停用需要與電動機(jī)一起工作的執(zhí)行器。當(dāng)電機(jī)通電時(shí)，它會旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動齒輪，這些齒輪向后制動器施加力并固定車輛。為了釋放制動器，電機(jī)反轉(zhuǎn)并移除力。

為了以足夠的扭矩驅(qū)動電動機(jī)，EPB 必須提供相對較高的功率水平。因此，功能測試系統(tǒng)必須包括一個(gè)信號切換系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠處理高電流水平（10 A 至 20 A），同時(shí)還提供模擬負(fù)載的靈活連接和斷開。

概述解決方案

過去，汽車制造商經(jīng)常不得不創(chuàng)建自己的機(jī)架堆疊式測試系統(tǒng)。此外，他們有時(shí)會花費(fèi)時(shí)間和費(fèi)用來開發(fā)定制電子電路和系統(tǒng)控制軟件。

今天，現(xiàn)成的替代方案使用基于 PXI 的硬件和商業(yè)測試執(zhí)行軟件作為 EPB 特定解決方案的基礎(chǔ)。Keysight Technologies， Inc. 的一種此類解決方案使用嵌入式 PC 控制器和七個(gè)硬件元件來提供所需的功能：

數(shù)字萬用表 （DMM）

動態(tài)數(shù)模轉(zhuǎn)換器 （DAC）

數(shù)字輸入/輸出 （DIO）

針矩陣卡

負(fù)載切換卡

CAN總線通訊卡

可編程電源

它們可裝入一體式測試儀，可編程電源安裝在一對卡籠上方。使用模塊化外形尺寸使測試工程師能夠靈活地混合和匹配滿足各種要求所需的測試和測量硬件。此外，系統(tǒng)的緊湊尺寸簡化了集成并減少了機(jī)架空間。

該系統(tǒng)包括專門為開發(fā)和執(zhí)行電子功能測試而設(shè)計(jì)的測試執(zhí)行軟件。它包括完全可定制的用戶界面、用于多儀器集成的開放式架構(gòu)、靈活的測試排序和易于使用的調(diào)試工具。它的可重用庫包含儀器處理程序、測試操作和測試序列等功能。開關(guān)管理器、基于狀態(tài)的開關(guān)、測試分析器和吞吐量倍增器等功能可提高生產(chǎn)力并加快測試速度。

滿足 EPB 測試要求

對于 I/O 測試期間的電壓和電阻測量，系統(tǒng)可以配置兩個(gè) 6? 位數(shù)字萬用表之一，分別提供每秒 4，500 或 15，000 個(gè)讀數(shù)。直流電壓的基本精度高達(dá) 90 ppm。為了簡化測量設(shè)置，測試執(zhí)行程序包括用于測量直流電壓和兩線或四線電阻的高級操作。

EPB 通過多種儀器和測量通道混合使用的引腳矩陣卡連接到 DMM 和信號源。開關(guān)速度快至 300 μs，長效開關(guān)的額定操作次數(shù)可達(dá) 1 億次。測試執(zhí)行程序提供了一個(gè)開關(guān)路徑編輯工具，可以簡化矩陣編程。

為了創(chuàng)建力傳感器測試期間所需的模擬信號，系統(tǒng)可以配置一個(gè) PXI 動態(tài) DAC。測試執(zhí)行程序包含多種命令，可簡化 DAC 輸出的配置和觸發(fā)。

動態(tài) DAC 還用于生成測試輪速傳感器所需的頻率信號。DAC 具有 500 kSa/s 的更新速率，可以產(chǎn)生對稱和不對稱的電流脈沖信號。與需要兩個(gè)獨(dú)立源的模塊相比，使用一個(gè)模塊同時(shí)支持電壓和頻率測試可降低系統(tǒng)成本。

為了自動進(jìn)行負(fù)載切換和電機(jī)測試，系統(tǒng)可以配置單負(fù)載、雙負(fù)載或四負(fù)載卡。對于負(fù)載切換，系統(tǒng)可根據(jù)所選負(fù)載卡處理 2 A 至 40 A 的電流，從而實(shí)現(xiàn)電流感應(yīng)、反激保護(hù)、上拉/下拉負(fù)載、橋接負(fù)載和多路復(fù)用負(fù)載。

適用于下一代汽車的靈活現(xiàn)成功能測試

在當(dāng)今競爭日益激烈的汽車行業(yè)中，每一項(xiàng)優(yōu)勢都很重要。EPB 功能測試系統(tǒng)的準(zhǔn)時(shí)和按預(yù)算部署得益于功能強(qiáng)大、靈活且可定制的現(xiàn)成系統(tǒng)。使用包含測量、開關(guān)和負(fù)載的單一、基于 PXI 的集成系統(tǒng)為制造商提供了一種經(jīng)濟(jì)高效的 EPB 測試解決方案。通過節(jié)省機(jī)架和地面空間，這種緊湊的配置還有助于降低功能測試的總體成本。

審核編輯：郭婷