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汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制器（ECU）中待測(cè)項(xiàng)目綜述ffice ffice" />
3 k, r# b6 N; U5 H1 E 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制器（ECU）是汽車中最為復(fù)雜且功能最為強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，它包含電源,、MPU,、通信鏈路,、離散輸入,、頻率輸入,、模擬輸入,、開關(guān)輸出,、PWM 輸出和頻率輸出等9大模塊，了解這些模塊以及待測(cè)試的項(xiàng)目,，對(duì)于（中國(guó)）測(cè)試工程師參與汽車ECU的測(cè)試具有一定的指導(dǎo)意義,，同時(shí)也有利于設(shè)計(jì)工程師從測(cè)試角度去全盤考慮汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的設(shè)計(jì)問(wèn)題。 8 o5 ], N& e8 K. p$ D
發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制裝置,，也稱作發(fā)動(dòng)機(jī)控制器（ECU）,，于20世紀(jì)70年代誕生。當(dāng)時(shí),，由于石油危機(jī),，人們正在尋找一種提高燃油經(jīng)濟(jì)性的方法，他們想要找出一種能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)在更為清潔和污染更少的條件下運(yùn)行的方法,。當(dāng)時(shí)的工程師運(yùn)用一種叫做燃料分配器的機(jī)械裝置來(lái)控制火花定時(shí),，使用化油器來(lái)控制燃料混合。這種機(jī)械系統(tǒng)的調(diào)整能力較差,。20世紀(jì)70年代微處理器誕生了,，這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)控制火花定時(shí)和燃料混合所需的復(fù)雜、高速的運(yùn)算,。在80年代早期ECU成為了大多數(shù)車輛中的標(biāo)準(zhǔn)部件,。ECU是設(shè)計(jì)用于解決具體問(wèn)題的計(jì)算機(jī)。通常ECU是汽車中最為復(fù)雜且功能最為強(qiáng)大的計(jì)算機(jī),。 ' }) q- c+ O7 |7 o$ ?* u: K
車輛中通常含有一個(gè)以上的電子控制模塊（ECM）,。ECU是負(fù)責(zé)發(fā)動(dòng)機(jī)控制功能的電子控制模塊，其主要用途是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃油和點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制,，從而提高燃油經(jīng)濟(jì)性并減少發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的氣體污染物。 6 X5 U& `. q$ [
一、為何要測(cè)試ECU,？ + ^& Z8 u- W# f# s1 f3 O+ c' i
測(cè)試通常被認(rèn)為是一項(xiàng)不會(huì)增值的工作,。在理想的世界中確實(shí)如此，因?yàn)樵诶硐氲氖澜缰�,，生產(chǎn)工藝從來(lái)都不會(huì)產(chǎn)生缺陷,，系統(tǒng)設(shè)計(jì)永遠(yuǎn)沒(méi)有瑕疵，軟件永遠(yuǎn)正常運(yùn)行,，從來(lái)不會(huì)有客戶退貨,，產(chǎn)品和原材料質(zhì)量問(wèn)題為零，由于不會(huì)出現(xiàn)任何故障,，測(cè)試就顯得毫無(wú)必要,。但是世界并非完美，因此需通過(guò)測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)可測(cè)量的,、可重復(fù)的和可跟蹤的最低質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),。質(zhì)量確實(shí)有價(jià)值，盡管它的價(jià)值無(wú)法直接衡量,。 7 p9 ^3 B0 q4 R" F. ^1 s
測(cè)試的必要性還體現(xiàn)在其它方面,。汽車制造商有自己的質(zhì)量要求和標(biāo)準(zhǔn)（如QS-9000）以及長(zhǎng)期跟蹤和規(guī)章要求。汽車制造商通常都要求元件供應(yīng)商在將其元件發(fā)往B&A（組裝）工廠（元件在此處組裝成整車）之前對(duì)元件進(jìn)行測(cè)試,。B&A工廠是勞動(dòng)密集型工廠,。由于供應(yīng)商的元件故障造成汽車返工是不可接受的，它會(huì)造成極大的損失,。供應(yīng)商合同中通常都包括由于供應(yīng)商的原因造成的元件缺陷相關(guān)的罰款條款,。 2 Q# g" ^: ]& z: T$ g
ECU生產(chǎn)商需要證明其產(chǎn)品符合客戶的規(guī)范，這需要通過(guò)DV（設(shè)計(jì)驗(yàn)證）測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn),。 生產(chǎn)商還需證明其生產(chǎn)工藝可以正確生產(chǎn)出產(chǎn)品,，這需要通過(guò)PV （生產(chǎn)驗(yàn)證）來(lái)實(shí)現(xiàn)。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)通常都要求對(duì)一定比例的ECU進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估,，以確保生產(chǎn)工藝沒(méi)有缺陷,。這種質(zhì)量評(píng)估通過(guò)連續(xù)一致性（小型設(shè)計(jì)驗(yàn)證）測(cè)試進(jìn)行。 : F) M% c/ ^1 b% x: F8 K; Z. Z
二,、測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)人員面臨的挑戰(zhàn) 5 g" `& }. ~" V7 @' J
如前所述,，測(cè)試常常被認(rèn)為是一項(xiàng)不會(huì)增值的工作，雖然測(cè)試是提高生產(chǎn)流程各階段質(zhì)量水平的重要手段,。這一狀況使測(cè)試機(jī)構(gòu)面臨著極大的壓力,，它們必須確保測(cè)試過(guò)程穩(wěn)固、全面,、快捷且性價(jià)比較高,。 3 u Q6 h7 G) ^
測(cè)試系統(tǒng)必須穩(wěn)固,。測(cè)試系統(tǒng)必須能夠全天候運(yùn)行。大多數(shù)汽車元件供應(yīng)商都有高產(chǎn)量生產(chǎn)線,，停產(chǎn)會(huì)對(duì)帶來(lái)巨大損失,。JIT（準(zhǔn)時(shí)）生產(chǎn)不允許分批發(fā)貨、發(fā)貨延遲或數(shù)量短缺,。根據(jù)質(zhì)量控制程序和流程的要求,，出錯(cuò)會(huì)導(dǎo)致停產(chǎn)。由于這些原因,，測(cè)試設(shè)備必須可靠且精準(zhǔn),。 * W; l; a3 N; I
測(cè)試范圍必須全面。測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試范圍應(yīng)盡可能廣而且測(cè)試必須精確,。測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)盡可能防止生產(chǎn)流程的下游出現(xiàn)缺陷,。一般而言，越是在下游出現(xiàn)的問(wèn)題,，修復(fù)的成本越高,。
3 n' W* y8 z* T8 Z/ W+ P 測(cè)試系統(tǒng)必須快速運(yùn)轉(zhuǎn)。高產(chǎn)量生產(chǎn)要求生產(chǎn)流程的每一階段都不能比最慢的流程慢,。測(cè)試過(guò)程不應(yīng)成為一個(gè)瓶頸,，尤其是在測(cè)試被視為不會(huì)增值的工作時(shí)。測(cè)試系統(tǒng)的速度應(yīng)比最慢的上游流程快,。
9 m9 @/ m$ ]' K+ v 測(cè)試系統(tǒng)必須具有高性價(jià)比,。測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須比較性能和成本。一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的成本不僅僅是其購(gòu)買價(jià)格,。測(cè)試系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生其它明顯的短期成本,，如設(shè)備、培訓(xùn),、維護(hù),、升級(jí)、支持以及連接等,。測(cè)試系統(tǒng)的長(zhǎng)期成本較不明顯,，它取決于開發(fā)時(shí)間、靈活性,、可量測(cè)性,、可再利用性、模塊性和便攜性等參數(shù),。這些因素與測(cè)試系統(tǒng)中使用的軟件和硬件直接相關(guān),。 ) \) V$ A n; h
除了以上這幾點(diǎn)，測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員還必須在有限的預(yù)算和越來(lái)越短的時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì),。開發(fā)新產(chǎn)品越來(lái)越難,，產(chǎn)品的生命周期越來(lái)越短,，新的規(guī)則、技術(shù)和客戶需求不斷涌現(xiàn),。面臨這一切,，測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須找到一種使其開發(fā)的系統(tǒng)既可滿足當(dāng)前需求又可滿足未來(lái)需求的方法,。
. _$ v) j# ^; Y3 ] 三,、ECU 如何工作？ . Y& @/ A5 E( t! U, p
簡(jiǎn)單地說(shuō),，ECU的工作方法就是根據(jù)與發(fā)動(dòng)機(jī)相連的傳感器的反饋來(lái)控制燃油混合（空氣燃油比）和火花定時(shí)（點(diǎn)火提前及持續(xù)時(shí)間）,。燃油混合和點(diǎn)火定時(shí)的控制相當(dāng)復(fù)雜。ECU需要從多個(gè)傳感器獲取數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最佳控制,。ECU需要了解地速,、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、曲軸位置,、空氣質(zhì)量（氧氣含量）,、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷（如空調(diào)（A/C）打開時(shí)）,、油門位置,、油門的變化率、變速齒輪,、廢氣排放,，等等。前面我們已經(jīng)講到,，ECU是一種用于解決具體問(wèn)題的計(jì)算機(jī),。計(jì)算機(jī)通常無(wú)法直接與模擬世界進(jìn)行交互。因而需要使用一個(gè)信號(hào)調(diào)理/數(shù)據(jù)采集接口,，以將來(lái)自傳感器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以理解的數(shù)字信號(hào),。而為了控制燃油系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)，必須將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),。
$ c3 {9 H% [# N 四,、ECU功能模塊 4 F) X+ u F9 l; ]
ECU包含以下幾個(gè)功能模塊：
n; s: ~. K/ S, Z; e$ q( y7 p 1．電源 - 數(shù)字和模擬（模擬傳感器的電源）。
+ G, |* E! ~3 @: L3 @8 \9 U. K m$ O 2．MPU - 微處理器和內(nèi)存（通常為閃存和RAM）,。 $ E% n- J6 ?) O: I+ \ }: x6 `
3．通信鏈路 - （如CAN總線）,。
; _# [* u/ m* C8 G5 p 4．離散輸入 - 開/關(guān)型輸入。 & h6 N- I' f) {3 [. ]$ w
5．頻率輸入 - 編碼器型信號(hào)（曲軸或車輛速度）,。 " |" m1 e. r7 _5 r! M( _7 Y' W5 w
6．模擬輸入 - 來(lái)自傳感器的反饋信號(hào),。 $ K+ S* K) o1 z& i# N# s/ v$ A
7．開關(guān)輸出 - 開/關(guān)型輸出。 $ V* C3 k+ y X$ F$ G( `0 o
8．PWM 輸出 -變頻和占空比（如噴射器或點(diǎn)火器）,。
- z. k& Q2 Y! _- K' p+ C. A 9．頻率輸出 - 恒定的占空比（如步進(jìn)電機(jī) － 怠速控制）,。
) b' B6 `; t; y3 j2 [ 五,、電源
3 m p6 V P% A9 k6 ]% ^ ECU的電源是一個(gè)直流-直流轉(zhuǎn)換器。電池電壓被轉(zhuǎn)換為適合MPU和其它數(shù)字電路的電壓,。在某些情況下,，ECU提供模擬傳感器的電壓源。在這種情況下,，ECU提供一個(gè)或多個(gè)模擬電源電壓（源于電池電壓）,。典型的測(cè)試包括：
- u6 J' E0 r& k 開關(guān)檢查- 檢查電源和接地之間是否短路或開路。 0 B- Q+ ^1 L/ p. j1 I7 c+ p" f; a
電源負(fù)載測(cè)試- 如果ECU采用模擬電源,，則在最大負(fù)載條件下驗(yàn)證電源電壓,。
6 P4 w, }5 v6 i% d8 Q b$ y 電源噪聲測(cè)試-如果ECU采用模擬電源，則檢查輸出噪聲大小,。 2 V( V9 G+ ]5 M/ X! _1 `- O
睡眠電流-在點(diǎn)火鍵處于“關(guān)”位置時(shí)檢查VBATT上的電流,。
. X5 r3 w- u% ~9 |- x$ P 喚醒電流-在點(diǎn)火鍵處于“開”位置時(shí)檢查VBATT上的電流。 $ i" s$ H$ q/ |+ A$ w L( t2 N+ v4 W
六,、處理器 7 J- I( q) a. ^5 k/ T+ v( ~6 z: d
MPU內(nèi)含有處理器和內(nèi)存組件,。在大多數(shù)情況下用閃存存儲(chǔ)應(yīng)用軟件（有時(shí)稱作應(yīng)用碼）。應(yīng)用軟件中包括校準(zhǔn)查找表,。這些表根據(jù)輸入的反饋設(shè)定最佳燃油混合和點(diǎn)火定時(shí)參數(shù),。利用閃存你可以在任何時(shí)候?qū)?SPAN lang=EN-US>ECU進(jìn)行重新編程。在某些情況下,，應(yīng)用軟件包括用于生產(chǎn)測(cè)試的特定測(cè)試模式,。典型的測(cè)試包括： " i7 h" m+ S1 G3 n' g
RAM測(cè)試-通常為某種形式的寫和讀。 " B* Q: h+ C' g2 V
Flash測(cè)試 - 檢查制造商/產(chǎn)品編號(hào),，校驗(yàn)總和,。
7 h: f3 I2 O/ [" ` “看門狗”計(jì)時(shí)器測(cè)試。
) z4 K5 e) V5 w# P& G; d0 n4 h 將應(yīng)用軟件和/或嵌入式測(cè)試碼下載到閃存中,。
6 M; q, l! E* n) ^8 ?$ ~, q( [ 生產(chǎn)測(cè)試通常采用以下的一種或多種方法： / ^/ {2 J: N u- F
應(yīng)用碼包括用于ECU的外部控制的內(nèi)置式測(cè)試分支,。 6 x3 b/ H: L( r5 n0 ]* S/ s
將測(cè)試碼下載到閃存中。測(cè)試碼能測(cè)試所有的輸入和輸出,。 4 s7 B! H; a e. u
下載與測(cè)試相關(guān)的代碼（如僅下載用于讀取模擬輸入的代碼）,。 5 |* y$ U, k$ o( S# S: Q+ {
七、數(shù)據(jù)鏈路 9 _6 `9 p& e' K( w" @9 ^
ECU具有與外界相連的通信鏈路,。ECU協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的種類很多,，而且每隔幾年就會(huì)出現(xiàn)新的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)。通信鏈路具有多項(xiàng)功能,。其中最主要的一項(xiàng)功能是滿足板上診斷（OBD） 的要求,。OBD對(duì)車輛排氣系統(tǒng)進(jìn)行故障探測(cè)。 ECU對(duì)廢氣排放進(jìn)行監(jiān)測(cè),；當(dāng)廢氣排放量超出容許標(biāo)準(zhǔn)時(shí),，ECU會(huì)記錄數(shù)據(jù)以供技術(shù)人員使用,。技術(shù)人員通過(guò)通信鏈路獲取數(shù)據(jù)，并可運(yùn)用其它與通信鏈路相連的診斷工具找出故障部件�,，F(xiàn)今的車輛通常都使用一個(gè)以上的ECM （ABS,，車身控制，遠(yuǎn)程信息處理等）,，這些ECM一般都通過(guò)通信鏈路連接在一起,。為了能夠正確運(yùn)行，ECU可能需要與發(fā)動(dòng)機(jī)不相關(guān)的電子或機(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)信息,。類似地,，其它ECM也需要來(lái)自ECU的狀態(tài)信息以確保正常運(yùn)行。 # y$ r6 h A8 T7 r: m
ECU的測(cè)試通常需通過(guò)頻繁的通信鏈路輸入/輸出來(lái)完成,。由于和ECU通信要占去實(shí)際測(cè)試時(shí)間的30%至40%，用于通信鏈路的設(shè)備對(duì)系統(tǒng)性能具有很大的影響,。 設(shè)備的吞吐時(shí)間（如將RS-232轉(zhuǎn)換成CAN 或?qū)?SPAN lang=EN-US>CAN 轉(zhuǎn)換成RS-232）會(huì)影響測(cè)試系統(tǒng)的總體性能,。根據(jù)協(xié)議的不同，選擇范圍會(huì)受到限制,。但是在進(jìn)行選擇時(shí),，還是應(yīng)該進(jìn)行比較，以找出最快的方案,。
. [& i, E. ^$ q0 z 通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子可以說(shuō)明你的選擇帶來(lái)的影響,。假設(shè)你有一個(gè)用于將RS-232 轉(zhuǎn)換為CAN的車輛通信接口（VCI）設(shè)備。如果VCI設(shè)備的RS-232側(cè)在9600波特和每波特1位的條件下運(yùn)行,，則RS-232側(cè)的傳送速率為9.6kbps,。 " n' q/ ]' ?0 l6 W
此處是11字節(jié)或88位。在9600kbps的速度下傳送數(shù)據(jù)需要9.17 ms,。這一時(shí)間看起來(lái)似乎并不長(zhǎng),，但是要知道在ECU設(shè)備的測(cè)試過(guò)程中通常要傳送200條甚至更多信息，僅僅單向傳送200條信息就需耗時(shí)1.83秒,。當(dāng)然,，信息通常需遵守命令/響應(yīng)協(xié)議， 因此傳送200條信息的實(shí)際時(shí)間為2 ×1.83 秒,，即3.66秒,。這還未包括將數(shù)據(jù)由RS-232轉(zhuǎn)換為CAN，由CAN 轉(zhuǎn)換為 RS-232以及ECU或測(cè)試系統(tǒng)控制器處理數(shù)據(jù)的其它等待時(shí)間,。如果選擇RS-232側(cè)的運(yùn)行速度達(dá)到18.2kbps 的VCI設(shè)備,，就可將測(cè)試時(shí)間縮短1.83秒。在必須將測(cè)試碼或應(yīng)用碼下載至ECU的情況下,，選擇慢速的設(shè)備會(huì)造成更大的影響,。 3 D: D* x5 C# A7 `; d+ q
八,、離散輸入 : |$ T. P& u f" L% N" @
離散（或開關(guān)）輸入監(jiān)測(cè)汽車中各組件和附件的開關(guān)狀態(tài)。最重要的離散輸入是點(diǎn)火開關(guān),。ECU需要知道點(diǎn)火開關(guān)的位置（起動(dòng),，運(yùn)行，關(guān)閉,，輔助）以確定何時(shí)和如何控制燃油和點(diǎn)火系統(tǒng),。其它離散或開關(guān)輸入還有停車開關(guān)、制動(dòng)開關(guān)和A/C 開關(guān),。
O- t) T% Y4 ~. N; _ 在ECU 測(cè)試系統(tǒng)中,，通常由通用和/或矩陣?yán)^電器組成的負(fù)載/激勵(lì)模塊將一個(gè)測(cè)試源（VBATT, BATT_GND, DAC, DIO）與ECU上的離散輸入相連接。典型的測(cè)試包括： $ K3 Z6 j% G! H
移動(dòng)1/0——對(duì)于移動(dòng)1,，先將所有離散輸入置0,，然后再將輸入由高切換為低，一次輸入一個(gè),。移動(dòng)0則與此相反,。
/ g; z' r! @& E' w( k! w 模式測(cè)試 （如0xAA, 0x55），讀取ECU的狀態(tài),。 3 h( a5 h* u5 Z5 v
將每個(gè)輸入與VBATT相連,，讀取ECU的狀態(tài)。 0 A- E" {+ R, r" i& R/ g
將每個(gè)輸入與BATT_GND相連,，讀取ECU的狀態(tài),。
$ {( D. ?4 u$ P7 Y9 ^! ^ 在開路條件下進(jìn)行測(cè)試。 - h+ k3 ]" y+ d. M5 n" S& h
九,、頻率輸入
1 }! `- h8 K# X# s4 N! }$ P 頻率輸入通常用于監(jiān)測(cè)測(cè)試速度（如車輛速度）或速度和位置（如曲軸）的傳感器,。對(duì)于ECU最為重要的反饋信號(hào)是曲軸信號(hào)。在有些發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中,，曲軸和凸輪信號(hào)都被用于向ECU提供速度（轉(zhuǎn)速）和位置（曲軸角度）信息,。曲軸和凸輪傳感器可以采用可變磁阻型（VAR）傳感器或紅外傳感器（IR）。這兩種類型的傳感器都能產(chǎn)生編碼器信號(hào),，ECU通過(guò)這些信號(hào)來(lái)確定燃油和點(diǎn)火輸出參數(shù),。 / ?$ e/ L a( } h: x# ^+ [
典型的頻率測(cè)試包括： 5 y* @4 g- J- O' ^
用具有可變振幅和/或頻率和/或占空比的信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)ECU頻率輸入。
/ y* g% c! O/ z+ n- O 對(duì)輸入進(jìn)行開路測(cè)試,。 5 g3 y3 Q$ o* }8 y9 s
在VBATT和/或BATT_GND與輸入短接的條件下進(jìn)行測(cè)試,。
" k8 V7 N7 g( K8 Q* V 十、模擬輸入 $ I7 O* h' S8 U! ^% U$ X' g
模擬輸入監(jiān)測(cè)汽車中數(shù)量眾多的傳感器,。有多種類型的傳感器,，每一信號(hào)都由ECU調(diào)理。溫度（發(fā)動(dòng)機(jī)溫度）、壓力（MAP－集流腔絕對(duì)壓力）,、流量（EGR）和空氣質(zhì)量（氧氣）等是至ECU反饋回路的組成部分,。 + C6 W% ?4 Y) j) Y6 d+ q2 I! X' ^6 ~
典型的模擬輸入測(cè)試包括：
+ t+ I, c# T4 x9 |& H 開路－沒(méi)有源或負(fù)載與輸入相連。
v6 o9 r+ m6 b2 [. b& ^) g: n* Q5 \" d 與VBATT和/或BATT_GND短接,。
* Z3 n7 L# }, U8 r 模數(shù)線性變換（如用量程的5和95%的輸入信號(hào)進(jìn)行測(cè)試）,。
( L: b. Z- j$ {5 }; c 十一、開關(guān)輸出
" t# \$ c; U/ O5 Q0 q h% _開關(guān)輸出,，有時(shí)也稱作離散輸出,，通常為小電流驅(qū)動(dòng)器（<2 A）。用于控制行駛控制離合器和燃油泵的信號(hào)就屬于開關(guān)輸出,。有時(shí)根據(jù)開關(guān)輸出向系統(tǒng)中的其它組件提供參考電源還是參考地而將其分為大電流驅(qū)動(dòng)器和小電流驅(qū)動(dòng)器,。這些輸出驅(qū)動(dòng)的負(fù)載可以是電阻性負(fù)載（如檢查發(fā)動(dòng)機(jī)燈），也可以是電抗性負(fù)載（如氣動(dòng)電磁閥）,。 0 _ X- d9 v2 s5 J
十二,、脈寬調(diào)制 （PWM）輸出 ( ~: O, i W, q i0 Y1 v
PWM輸出是ECU輸出中最為復(fù)雜的。而在PWM輸出中,，噴射和點(diǎn)火（或EST－發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火定時(shí)）輸出可能是計(jì)算上最為復(fù)雜的,。決定噴射和點(diǎn)火輸出的定時(shí)、頻率和占空比的主要因素是曲軸速度（轉(zhuǎn)速）和位置（曲軸角度,，0至360度）。用于確定燃油和點(diǎn)火參數(shù)的其它因素有車輛速度（mph）,、油門位置（加速,、減速、不變）,、EGR（廢氣再循環(huán)）,、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、歧管壓力,、燃油溫度/壓力,，等等。簡(jiǎn)單地說(shuō),，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用碼使用所有這些反饋進(jìn)行一些運(yùn)算,，然后在校準(zhǔn)表中查找并選出最佳的燃油混合和火花定時(shí)（火花提前和滯后），以優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,。一般而言,，PWM輸出驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載，如點(diǎn)火線圈和噴射器電磁線圈,。大多數(shù)負(fù)載均小于5A,，但有些負(fù)載，如點(diǎn)火線圈，則根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的不同可為5至20A,。
. p- n! u9 p5 o) w' J 典型測(cè)試包括：
+ K1 g! \; Y; o) L. ?! o9 p Voh = VBATT ±0.5 VDC, Vol = BATT_GND ±0.5 VDC,。 ' r0 T: k/ g! ]$ Z, I+ @' D. o
箝位電壓/回掃電壓，大多數(shù)均<100 V,，點(diǎn)火線圈的回掃電壓可達(dá)450 V,。
4 q# _$ V2 g/ n0 j; T7 ]( v& \' [3 C! W8 \ 輸出漏電流。
/ t" h, E. [3 t/ h 診斷,。 : Z( j" h% X" v( q7 M# y
將輸出同VBATT和/或BATT_GND短接· 開關(guān)時(shí)間,、上升時(shí)間/下降時(shí)間、占空比,、頻率,。
' l, N" o) L/ Q% X 曲軸位置和噴射/點(diǎn)火/EST之間的定時(shí)/同步（如相對(duì)于TDC的上升或下降沿延遲）。
* O4 v" @( n( w9 U3 n 電流與電壓比（如在I=500 mA 時(shí) 的Vsat-電壓）,。
6 F% K- H U- p' k" R4 { 十三,、頻率輸出 ; Z7 D2 w: I3 g ~
頻率輸出通常為恒定頻率和/或占空比輸出。它們常用于控制步進(jìn)型設(shè)備,。頻率輸出的例子有ISC,，即怠速控制，它調(diào)整進(jìn)入燃油系統(tǒng)的空氣流量,，從而改變怠速,。
) a9 q/ M: v/ Q+ h& b 十四、ECU測(cè)試軟件
l, l2 K- M7 N* T, t! h6 [+ Z 軟件是測(cè)試系統(tǒng)的主要組成部分,。通常需使用兩種類型的軟件：
+ d& P9 \, {( a6 w9 P7 k9 M0 G 應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境（ADE） - 用于編寫測(cè)試碼,。 ) O5 ]+ e# a+ h1 Y" n
測(cè)試執(zhí)行程序- 用于管理測(cè)試序列。
) [% g1 h7 r4 F+ d" K/ @ ADE的選擇非常重要,，因?yàn)樗鼤?huì)對(duì)系統(tǒng)的長(zhǎng)期和短期成本產(chǎn)生重大影響,。測(cè)試執(zhí)行程序也會(huì)對(duì)成本產(chǎn)生影響。 任何測(cè)試應(yīng)用程序都需使用某種類型的ADE來(lái)創(chuàng)建測(cè)試代碼,。ADE對(duì)開發(fā)時(shí)間有直接的影響,，因而對(duì)系統(tǒng)的成本也會(huì)產(chǎn)生直接影響。選擇ADE時(shí)需考慮ADE的成本,、易用性以及其所包含的工具和程序庫(kù),。 除此之外，能否從ADE供應(yīng)商或第三方軟件供應(yīng)商處獲得附加軟件或軟件包也是值得考慮的因素,。隨ADE一起提供的標(biāo)準(zhǔn)程序庫(kù)和附加軟件通常決定必須編寫多少代碼,。一般而言，開發(fā)人員需要編寫的代碼越少,，軟件開發(fā)時(shí)間就越短,，開發(fā)成本也越低,。
+ d% o9 ?# A; n1 _3 S 傳統(tǒng)上測(cè)試代碼和測(cè)試執(zhí)行程序要結(jié)合在一起。每次需要為新產(chǎn)品開發(fā)測(cè)試程序 時(shí),，開發(fā)人員都必須編寫新的測(cè)試執(zhí)行程序或?qū)y(cè)試執(zhí)行程序代碼從舊產(chǎn)品導(dǎo)入到新產(chǎn)品的測(cè)試碼中,。如果因?yàn)樾庐a(chǎn)品的要求而需要更改測(cè)試執(zhí)行程序部分的代碼，則必須對(duì)每個(gè)采用該測(cè)試執(zhí)行程序的系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的修改,，或者為新產(chǎn)品編寫其自己的測(cè)試執(zhí)行程序,。這樣常常會(huì)導(dǎo)致同一測(cè)試執(zhí)行程序有多種版本，從而增加軟件維護(hù)和軟件文件編制的成本,。
) s7 d6 @/ T9 K- H* W# k 現(xiàn)在市場(chǎng)上已出現(xiàn)了商用現(xiàn)成（COTS）測(cè)試執(zhí)行程序,。采用COTS測(cè)試執(zhí)行程序后，測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)人員只需將精力集中在測(cè)試碼上,，而無(wú)需擔(dān)心測(cè)試執(zhí)行程序,。TestStand是市場(chǎng)上最好的COTS測(cè)試執(zhí)行程序之一，它可以與幾乎所有ADE中的測(cè)試碼相連接,，并可以與運(yùn)用LabVIEW 和 LabWindows/CVI生成的代碼無(wú)縫集成,。
7 ]2 u% S8 i5 x1 R 此外，NI為多種平臺(tái),，如PCI,、PXI和PCMCIA提供CAN （控制器區(qū)域網(wǎng)）設(shè)備，這些設(shè)備幾乎可用于需要CAN接口的任何汽車測(cè)試應(yīng)用中,。
5 @. \1 V7 ?7 V: |$ B4 r- z 十五,、本文小結(jié) 5 I4 F( G3 p: W; ^+ h9 a4 n+ x# F/ r
ECU是具有多功能輸入和輸出的復(fù)雜電子設(shè)備。測(cè)試工程師在設(shè)計(jì)和開發(fā)用于ECU測(cè)試的系統(tǒng)時(shí)面臨著許多挑戰(zhàn),�,；谟�(jì)算機(jī)的測(cè)量設(shè)備（如PXI）與虛擬儀器的結(jié)合為ECU測(cè)試應(yīng)用提供了理想的硬件和軟件平臺(tái)，使得系統(tǒng)開發(fā)人員可以開發(fā)出滿足現(xiàn)今和未來(lái)需求的測(cè)試系統(tǒng),。
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發(fā)表于 2007-2-4 17:45:00
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