電子駐車制動(dòng) （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(kāi)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(cè)試汽車電子控制單元 （ECU） 設(shè)計(jì)的現(xiàn)成測(cè)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(cè)試。

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

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

模擬 EPB 操作

圖 1 是一個(gè)簡(jiǎn)化框圖，說(shuō)明了典型 EPB 系統(tǒng)的操作。圖 2 顯示了測(cè)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(lái)確定正確的操作。］

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

ECU 的測(cè)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(hào)類型以準(zhǔn)確仿真?zhèn)鞲衅餍盘?hào)。仔細(xì)研究每個(gè)基本功能將有助于定義一組典型的測(cè)試要求。

與 ECU 通信

通常需要某種形式的 I/O 檢查來(lái)驗(yàn)證 ECU 操作。這依賴于測(cè)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(jiàn)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(cè)試”模式之間切換 ECU。

通過(guò)檢查組裝連接器引腳上的開(kāi)路和短路，可以輕松完成簡(jiǎn)單的 I/O 檢查；輸入測(cè)試可以通過(guò)讀取相應(yīng)的 ECU 狀態(tài)來(lái)響應(yīng)特定的模擬或數(shù)字輸入來(lái)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(cè)量輸出信號(hào)。

模擬模擬信號(hào)

典型的 EPB 系統(tǒng)使用霍爾效應(yīng)力傳感器來(lái)測(cè)量夾緊力。執(zhí)行器使用閉環(huán)控制，依靠傳感器的反饋來(lái)確定需要多少力才能將車輛固定到位。這是通過(guò)控制通過(guò)電動(dòng)機(jī)施加到制動(dòng)片上的扭矩量來(lái)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(cè)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(dòng) EPB 在其測(cè)試模式下通過(guò)全部可能的狀態(tài)。仿真靜態(tài)信號(hào)被施加到力傳感器輸入引腳。

產(chǎn)生頻率信號(hào)

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(hào)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(cè)試中，頻率發(fā)生器用于模擬傳感器信號(hào)進(jìn)入 EPB 接收器。與上述模擬測(cè)試類似，功能測(cè)試需要對(duì) 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(dòng)器的啟用和停用需要與電動(dòng)機(jī)一起工作的執(zhí)行器。當(dāng)電機(jī)通電時(shí)，它會(huì)旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動(dòng)齒輪，這些齒輪向后制動(dòng)器施加力并固定車輛。為了釋放制動(dòng)器，電機(jī)反轉(zhuǎn)并移除力。

為了以足夠的扭矩驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，EPB 必須提供相對(duì)較高的功率水平。因此，功能測(cè)試系統(tǒng)必須包括一個(gè)信號(hào)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(kāi)。

概述解決方案

過(guò)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(cè)試系統(tǒng)。此外，他們有時(shí)會(huì)花費(fèi)時(shí)間和費(fèi)用來(lái)開(kāi)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(cè)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(lái)提供所需的功能：

數(shù)字萬(wàn)用表 （DMM）

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

該系統(tǒng)包括專門為開(kāi)發(fā)和執(zhí)行電子功能測(cè)試而設(shè)計(jì)的測(cè)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(kāi)放式架構(gòu)、靈活的測(cè)試排序和易于使用的調(diào)試工具。它的可重用庫(kù)包含儀器處理程序、測(cè)試操作和測(cè)試序列等功能。開(kāi)關(guān)管理器、基于狀態(tài)的開(kāi)關(guān)、測(cè)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(cè)試速度。

滿足 EPB 測(cè)試要求

對(duì)于 I/O 測(cè)試期間的電壓和電阻測(cè)量，系統(tǒng)可以配置兩個(gè) 6? 位數(shù)字萬(wàn)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(jiǎn)化測(cè)量設(shè)置，測(cè)試執(zhí)行程序包括用于測(cè)量直流電壓和兩線或四線電阻的高級(jí)操作。

EPB 通過(guò)多種儀器和測(cè)量通道混合使用的引腳矩陣卡連接到 DMM 和信號(hào)源。開(kāi)關(guān)速度快至 300 μs，長(zhǎng)效開(kāi)關(guān)的額定操作次數(shù)可達(dá) 1 億次。測(cè)試執(zhí)行程序提供了一個(gè)開(kāi)關(guān)路徑編輯工具，可以簡(jiǎn)化矩陣編程。

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

動(dòng)態(tài) DAC 還用于生成測(cè)試輪速傳感器所需的頻率信號(hào)。DAC 具有 500 kSa/s 的更新速率，可以產(chǎn)生對(duì)稱和不對(duì)稱的電流脈沖信號(hào)。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(cè)試可降低系統(tǒng)成本。

為了自動(dòng)進(jìn)行負(fù)載切換和電機(jī)測(cè)試，系統(tǒng)可以配置單負(fù)載、雙負(fù)載或四負(fù)載卡。對(duì)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(cè)試

在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的汽車行業(yè)中，每一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)都很重要。EPB 功能測(cè)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(cè)量、開(kāi)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(cè)試解決方案。通過(guò)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(cè)試的總體成本。

審核編輯：郭婷