汽车发动机控制器(ECU)中待测项目综述
开关检查- 检查电源和接地之间是否短路或开路。
电源负载测试- 如果ECU采用模拟电源,则在最大负载条件下验证电源电压。
电源噪声测试-如果ECU采用模拟电源,则检查输出噪声大小。
睡眠电流-在点火键处于“关”位置时检查VBATT上的电流。
唤醒电流-在点火键处于“开”位置时检查VBATT上的电流。
处理器
MPU内含有处理器和内存组件。在大多数情况下用闪存存储应用软件(有时称作应用码)。应用软件中包括校准查找表。这些表根据输入的反馈设定最佳燃油混合和点火定时参数。利用闪存你可以在任何时候对ECU进行重新编程。在某些情况下,应用软件包括用于生产测试的特定测试模式。典型的测试包括:
RAM测试 - 通常为某种形式的写和读。
Flash测试 - 检查制造商/产品编号,校验总和。
“看门狗”计时器测试。
将应用软件和/或嵌入式测试码下载到闪存中。
生产测试通常采用以下的一种或多种方法:
应用码包括用于ECU的外部控制的内置式测试分支。
将测试码下载到闪存中。测试码能测试所有的输入和输出。
下载与测试相关的代码(如仅下载用于读取模拟输入的代码)。
数据链路
ECU具有与外界相连的通信链路。ECU协议和标准的种类很多,而且每隔几年就会出现新的协议和标准。通信链路具有多项功能。其中最主要的一项功能是满足板上诊断(OBD) 的要求。OBD对车辆排气系统进行故障探测。 ECU对废气排放进行监测;当废气排放量超出容许标准时,ECU会记录数据以供技术人员使用。技术人员通过通信链路获取数据,并可运用其它与通信链路相连的诊断工具找出故障部件。现今的车辆通常都使用一个以上的ECM (ABS,车身控制,远程信息处理等),这些ECM一般都通过通信链路连接在一起。为了能够正确运行,ECU可能需要与发动机不相关的电子或机械系统的状态信息。类似地,其它ECM也需要来自ECU的状态信息以确保正常运行。
ECU的测试通常需通过频繁的通信链路输入/输出来完成。由于和ECU通信要占去实际测试时间的30%至40%,用于通信链路的设备对系统性能具有很大的影响。设备的吞吐时间(如将RS-232转换成CAN 或将CAN 转换成RS-232)会影响测试系统的总体性能。根据协议的不同,选择范围会受到限制。但是在进行选择时,还是应该进行比较,以找出最快的方案。
通过一个简单的例子可以说明你的选择带来的影响。假设你有一个用于将RS-232 转换为CAN的车辆通信接口(VCI)设备。如果VCI设备的RS-232侧在9600波特和每波特1位的条件下运行,则RS-232侧的传送速率为9.6kbps。
此处是11字节或88位。在9600kbps的速度下传送数据需要9.17 ms。这一时间看起来似乎并不长,但是要知道在ECU设备的测试过程中通常要传送200条甚至更多信息,仅仅单向传送200条信息就需耗时1.83秒。当然,信息通常需遵守命令/响应协议,因此传送200条信息的实际时间为2 ×1.83 秒,即3.66秒。这还未包括将数据由RS-232转换为CAN,由CAN 转换为 RS-232以及ECU或测试系统控制器处理数据的其它等待时间。如果选择RS-232侧的运行速度达到18.2kbps 的VCI设备,就可将测试时间缩短1.83秒。在必须将测试码或应用码下载至ECU的情况下,选择慢速的设备会造成更大的影响。
离散输入
离散(或开关)输入监测汽车中各组件和附件的开关状态。最重要的离散输入是点火开关。ECU需要知道点火开关的位置(起动,运行,关闭,辅助)以确定何时和如何控制燃油和点火系统。其它离散或开关输入还有停车开关、制动开关和A/C 开关。
在ECU 测试系统中,通常由通用和/或矩阵继电器组成的负载/激励模块将一个测试源(VBATT, BATT_GND, DAC, DIO)与ECU上的离散输入相连接。典型的测试包括:
移动1/0-对于移动1,先将所有离散输入置0,然后再将输入由高切换为低,一次输入一个。移动0则与此相反。
模式测试 (如0xAA, 0x55),读取ECU的状态。
将每个输入与VBATT相连,读取ECU的状态。
将每个输入与BATT_GND相连,读取ECU的状态。
在开路条件下进行测试。
频率输入
频率输入通常用于监测测试速度(如车辆速度)或速度和位置(如曲轴)的传感器。对于ECU最为重要的反馈信号是曲轴信号。在有些发动机应用中,曲轴和凸轮信号都被用于向ECU提供速度(转速)和位置(曲轴角度)信息。曲轴和凸轮传感器可以采用可变磁阻型(VAR)传感器或红外传感器(IR)。这两种类型的传感器都能产生编码器信号,ECU通过这些信号来确定燃油和点火输出参数。
典型的频率测试包括:
用具有可变振幅和/或频率和/或占空比的信号来驱动ECU频率输入。
对输入进行开路测试。
在VBATT和/或BATT_GND与输入短接的条件下进行测试。
模拟输入
模拟输入监测汽车中数量众多的传感器。有多种类型的传感器,每一信号都由ECU调理。温度(发动机温度)、压力(MAP-集流腔绝对压力)、流量(EGR)和空气质量(氧气)等是至ECU反馈回路的组成部分。
典型的模拟输入测试包括:
开路-没有源或负载与输入相连。
与VBATT和/或BATT_GND短接。
模数线性变换(如用量程的5和95%的输入信号进行测试)。
开关输出
开关输出,有时也称作离散输出,通常为小电流驱动器(2 A)。用于控制行驶控制离合器和燃油泵的信号就属于开关输出。有时根据开关输出向系统中的其它组件提供参考电源还是参考地而将其分为大电流驱动器和小电流驱动器。这些输出驱动的负载可以是电阻性负载(如检查发动机灯),也可以是电抗性负载(如气动电磁阀)。
脉宽调制 (PWM)输出
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