汽车发动机管理模块测试系统的设计

　　发动机管理模块作为汽车传动力控制的核心部件，其生产质量检测是保证整个产品生产过程完整的重要步骤。为了模拟发动机特定的实际工作状况，需要在同一系统实现多输入输出信号的集成控制和采集。由于输入输出信号繁多，使用传统的仪器很难实现很好的系统集成和通信。随着测试过程的日趋复杂化和生产过程越来越高的自动化要求，设计开发一个界面友好简单、性能稳定、高度集成化和自动化的测试系统的需求也日渐迫切。

　　本文介绍了基于PXI总线及其部件的硬件平台，配以用LabVIEW开发的软件控制系统，设计的一套高度集成、稳定可靠的自动化测试系统。该测试系统由PXI测试仪、配线板、信号调理及通信板、电源、负载箱和测试夹具组成。测试时操作人员将模块放入夹具，扫描条码后开始自动测试。根据不同的车型编写配置文件，完成对康佳AE06 ECM模块生产质量的全面判定并生成可追溯性数据库记录。该测试系统解决了ECM模块在生产线上全自动快速测试的难题，突破了手动测试的局限，并避免了人工判定的不可靠性。

　　系统硬件设计

　　此台测试仪为生产线设计，分别在不同的工位配合不同的夹具使用，其架构如图1所示。

　　图1 测试原理示意图

　　1 总体架构

　　由于业界主导的PXI架构采用PC技术，保持了PCI总线的优点，同时，NI公司的PXI平台坚固耐用。因此，在本系统中，选用了基于PXI总线结构的虚拟仪器系统，其中PXI系统由嵌入式PXI控制器PXI8196和PXI机箱组成，起到控制中心的重要作用。

　　2 模拟量输入部分

　　使用M系列NI PXI-6251数据采集板卡的一个模拟输出通道模拟8个车载传感器（此模块为KONKA AE06 0III系统）状态，对 ECM 模块 A/D 部分的悬空、对地短路、高电平和中电平进行测试。将模拟输出值与ECM通过K-Line通信值比较，如误差在标定的许可范围内，则判定此部分电路质量合格。测试结果存入数据库，以文字方式显示在屏幕上，方便操作人员识别；同时，在后台显示测量数据，方便现场工程师调阅。

　　3 开关量输入部分

　　使用NI PXI-6528工业数字I/O板卡模拟0/12V开关信号，用输入值与ECM通信后的读取值判定模块硬件功能是否符合质量要求。PXI-6528的各通道间隔离特性完全可以承受高频干扰和尖峰高电压的冲击，避免了因设备或人为误动作造成的不必要的损失。

　　4 频率输入部分

　　使用M系列NI PXI-6251数据采集板卡的另一个模拟输出通道模拟不同转速下的发动机曲轴（60-2齿）转速信号，测量ECM模块转速调理电路是否正常工作。

　　5 开关量输出部分

　　为确保该部分驱动IC具有足够的驱动能力，使用NI PXI-6251板卡的8个AI通道测量驱动IC内MOSFET钳位与导通电压。

　　6 PWM量输出部分

　　这部分的8个输出量为模块重要输出信号，方便驱动点火线圈、喷油器和怠速空气调整马达。对于怠速马达IAC，使用负载箱的步进马达，测量线圈驱动电流是否达到要求。对于点火和喷油共6个感性负载，喷油器flyback电压达70V左右，点火线圈flyback尖峰值电压高达380V，使用调理电路衰减后用NI PXI-6251的模拟输入通道进行采集测量。

　　7 通信部分

　　采用RS232与K-Line两种方式与ECM测试模块进行通信，在生产测试的时候可以通过一个硬件切换开关任选一种切换方式。通过正常的问答式通信判断此部分电路是否合格。