作者：Minsuk Ko，Minho Yoo，Hyunjick Lee，HyoungJoo Kim—Hyundai Kefico 

挑戰(zhàn)
動力總成電子控制單元(ECU)日益復(fù)雜，引腳已然超過200個，測試步驟也超過20000個，我們需要持續(xù)滿足不同的制造測試期限，同時確保足夠短的測試時間來滿足吞吐量需求，并降低測試成本來保持市場競爭力。

解決方案
利用NI測試平臺開發(fā)標準架構(gòu)，可針對所有類型的動力總成ECU靈活配置測試系統(tǒng)，并可復(fù)用測試腳本和步驟，以確保從研發(fā)到制造過程中每個環(huán)節(jié)的測試覆蓋范圍均保持一致，并能在全球范圍內(nèi)部署和執(zhí)行標準測試。

簡介

汽車技術(shù)正在以前所未有的速度迅猛發(fā)展。動力總成電氣化、高級安全系統(tǒng)的普及以及駕駛性能和舒適性的不斷提升，這些趨勢大幅增加了所需的軟件數(shù)量，導(dǎo)致電子控制單元(ECU)不斷復(fù)雜化，要求也越來越高。其中最重要的是動力總成ECU。動力總成ECU不僅用于確保動力總成能夠正常驅(qū)動車輛，也會影響車輛的環(huán)境性能、經(jīng)濟性和駕駛體驗，這些都是買家在購車時看重的因素。

Hyundai Kefico是現(xiàn)代汽車旗下的子公司，從1972年以來一直致力于生產(chǎn)動力總成汽車電子產(chǎn)品。所有汽車供應(yīng)商都希望保持市場競爭力，Hyundai Kefico也不例外，我們的工程師不僅需要應(yīng)對預(yù)算和時間節(jié)點壓力，同時也需要滿足日益增加的測試需求和更嚴格的排放法規(guī)。當動力總成ECU的引腳增加到200個，以及功能測試擴展到2萬個測試步驟以覆蓋更多類型的ECU時，顯然，傳統(tǒng)的測試工程方法已經(jīng)無法滿足車載電子設(shè)備的需求。我們需要變革！

全新的測試方法

過去的ECU功能測試系統(tǒng)需要為各種類型的ECU設(shè)計專用的傳感器/執(zhí)行器模擬器、車載通信模塊、測試執(zhí)行引擎和應(yīng)用程序、測試步驟和測試結(jié)果管理工具。換句話說，我們需要為每種新ECU開發(fā)新的測試系統(tǒng)，這樣一來這些測試工程資產(chǎn)設(shè)備僅有一隅用武之地，無法重復(fù)利用到其他項目，大大增加了測試成本。

為了解決該問題，我們決定重新設(shè)計開發(fā)流程，建立了一個通用平臺測試儀(Common Platform Tester，CP-Tester)并標準化ECU功能測試儀開發(fā)流程(圖1)。CP-Tester基于我們稱之為CP- Standard的標準化測試設(shè)備，來定義傳感器/執(zhí)行器仿真、車載通信、測試執(zhí)行(測試引擎)、操作界面(測試應(yīng)用程序)和測試結(jié)果管理。

圖1.整改前后的ECU功能測試開發(fā)過程

成功開發(fā)系統(tǒng)

CP-Tester的一些關(guān)鍵組件可簡化測試開發(fā)過程。其中一個組件就是測試腳本建模工具CP-Editor，該工具提供了200多個現(xiàn)成的函數(shù)，可幫助研發(fā)或產(chǎn)品工程師快速開發(fā)測試序列以及配置各個測試步驟和參數(shù)。 這些測試步驟可以匹配到相應(yīng)的硬件I/O，并根據(jù)不同類型的ECU進行重新配置。另一個組件CP-Server可幫助工程師有效管理測試結(jié)果數(shù)據(jù)，以便根據(jù)新測試需求進行改進。CP-Tester為我們的工程師提供了以下三個優(yōu)勢：

■由于CP-Tester能適應(yīng)各種類型的動力總成ECU，測試系統(tǒng)開發(fā)時間顯著縮短了
■由于測試步驟均可復(fù)用于從研發(fā)到制造等不同階段，而且可重新配置，測試工程設(shè)備的利用率大幅提高
■由于采用標準格式進行數(shù)據(jù)處理并可溯源，制造測試數(shù)據(jù)的價值大幅提高

CP-Tester概述

圖2.CP-Tester概述

我們之所以選擇NI PXI平臺，是因為它更適合處理復(fù)雜的動力總成ECU。 NI PXI解決方案的優(yōu)點包括：
■高通道數(shù)(超過200個引腳)且靈活，提供多種排列布局選擇
■I/O配置可提供源和測量功能
■能夠連接假負載(電阻和電感)來正確測試ECU
■NI-SWITCH提供各種切換選項，且易于使用，可提高I/O的靈活性
■能夠通過FPGA定制I/O，以實現(xiàn)特殊的傳感器通信協(xié)議，例如SENT(單邊緣漸進傳輸和SAE J2716)

我們基于NI自動化測試平臺開發(fā)了一個用戶定義的可定制測試系統(tǒng)，縮短了制造時動力總成ECU功能測試所需的開發(fā)時間，并加快了測試速度。我們的開發(fā)時間僅為之前系統(tǒng)的1/6，系統(tǒng)成本減少了30%，而且測試時間加快了15％。”
Minsuk Ko，Hyundai Kefico

市場上絕大多數(shù)交鑰匙ECU測試系統(tǒng)需要10到12個月的時間才能適應(yīng)新產(chǎn)品的新測試計劃，而且需要與供應(yīng)商進行大量的溝通交流，成本非常高昂。鑒于縮短開發(fā)時間的重要性，我們利用NI自動化測試解決方案的優(yōu)勢，在三個月內(nèi)獨立開發(fā)出一款靈活的標準測試系統(tǒng)。不僅開發(fā)時間縮短了80%，而且未來我們也能夠添加新功能，比如具有靈活數(shù)據(jù)速率的CAN，以滿足不斷變化的產(chǎn)品需求。

從公司層面來看，盡管ECU的要求更為嚴苛，但NI PXI平臺的定時和同步功能幫助我們縮短了15%的測試時間，并減少30%的測試系統(tǒng)成本，這有助于提升我們在市場上的競爭力。此外，由于NI在全球各地均設(shè)有辦事處，我們?nèi)蚋鱾€生產(chǎn)基地均可采購和組裝CP-Tester。

在首次部署了17個CP-Tester后，我們的項目投資回報率提高了45%，相比之前的解決方案，節(jié)省了100多萬美元的成本。
詳細信息請訪問ni.com/automotive。

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NI(ni.com)一直致力于開發(fā)高性能自動化測試和自動化測量系統(tǒng)，幫助您解決當前和未來的工程挑戰(zhàn)。NI軟件定義的開放式平臺基于模塊化硬件和龐大的生態(tài)系統(tǒng)，可幫助您將各種頗具潛力的想法轉(zhuǎn)變成真實的解決方案。

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