使用NI TestStand、NI LabVIEW和PXI测试汽车ECU

DISTek Integration, Inc.是一家农业、建筑和林业设备全球供应商，一直致力于不断提高其整体效率和效益。为此，需要使用测试系统来帮助工程师对新产品和现有产品进行确认与验证。新系统需要能够测试一系列需求，并能够灵活地适应硬件变化和未来系统。DISTek Integration, Inc.的任务是进行设计、原型验证和部署可满足这些需求的先进测试系统。

系统组件

借助NI TestStand软件和PXI硬件来开发该解决方案，从而集成众多技术来与ECU进行有效交互。在完整的系统中，ECU通过SAE J1939协议在控制器局域网(CAN)总线之间进行通信。测试系统使用NI PXI CAN DeviceNet模块和自定义LabVIEW应用程序来仿真这种总线通信。该LabVIEW应用程序用作J1939 CAN引擎，用于接收和仿真来自其他ECU的消息。

由于ECU I/O多种多样，因此需要使用多个NI PXI-659数据采集板卡、NI PXI-6527模块、基于FPGA的NI PXI R系列模块以及NI cRIO-9474和NI cRIO-9477模块。数据采集硬件测量来自系统的各种控制输出。NI FPGA硬件用于硬实时生成基于频率的信号，例如霍尔效应传感器生成的信号。系统还包括一个NI PXI-2569通用继电器开关模块，用于仿真操作人员控制开关矩阵。

除了满足待测设备的I/O要求外，NI TestStand还使用数据采集设备、GPIB和软件控制故障总线的组合来维持和控制系统、ECU和I/O通道的供电。通过调整整体系统功率可仿真板载电池的可变电压。在ECU级别开关电源，意味着任何单元组合都可以同时激活，而在I/O级别开关电源，则可以实现通道故障可控。

普适性解决方案

测试系统具有可扩展性且可广泛适用，当开发新产品时，硬件可以进行重新配置和构建。测试系统面向每个ECU测试架划分出不同的功能机箱。每个机箱都包含许多备用接线端、用于系统重新配置的I/O和开放式外部连接器。利用FPGA的强大功能，可以分别控制系统输出，而且可以重新配置通道来完成更复杂的任务，如仿真编码器、脉冲宽度调制(PWM)信号或其他可能与ECU交互的数字设备。如果待测设备更改通道名称，当操作人员更新Microsoft Excel电子表格中的文档时，缩放比例和接线端也可以很容易地进行修改。然后使用LabVIEW应用程序来解析数据，该应用程序可通过系统用户界面访问。

LabVIEW可提供用户友好型环境

在LabVIEW中创建自定义步骤类型并将其添加到NI TestStand序列编辑器中，可让系统测试程序的编写更顺畅。这些高级步骤类型可让操作人员与测试系统进行简单且用户友好型交互。新的开发菜单布局更加凸显这些新的自定义步骤，但同时保留了NI TestStand内较为复杂的本地操作。这可避免用户在窗口导航上花费太多时间，从而更快速地创建测试。

LabVIEW简化的用户界面还可帮助用户管理一系列测试，保存列表以供日后使用，并在监测系统和生成报表的同时执行测试列表。在测试执行期间，可以随时使用用户可更改的显示控件来监测模拟输入和CAN消息。根据通过/失败状态，会对报表进行归档并妥善整理，以供日后参考。

借助NI平台节省成本，尽享优势

作为能够测试整个ECU系统的独立测试连接件，该系统可以用作现场测试的配套设备。使用自动化测试系统进行重复测试不仅比使用手动测试系统更可靠，而且更安全，因为它可帮助操作人员在现场高效开展原本很困难或者有危险的安全互锁测试。

得益于测试系统的整体灵活性，用户可以通过适用范围广且易于使用的系统来创建和执行测试。NI TestStand提供了一种现成即用的解决方案，诸多关键特性有助于缩短开发时间，而LabVIEW提供的本地功能则可帮助控制必要的测试系统硬件。

作者信息：

Dillon Glissmann
DISTek Integration, Inc.