電子控制單元簡稱 (ECU，Electrical Control Unit) 會對發動機點火、空燃比、廢氣再循環等多項參數進行『控制』，被稱為汽車的大腦。不僅發動機擁有自己的ECU，自動變速器、ABS系統、車載娛樂影音系統、四輪驅動扭矩分配系統、主動懸掛系統、安全氣囊+安全帶系統等，都有自己的ECU。隨著ECU功能越來越復雜，且汽車各個部分的ECU之間的相互依賴關系日益復雜，ECU測試的挑戰越來越大。

Hyundai Kefico是現代汽車旗下的子公司，從1972年以來一直致力于生產動力總成汽車電子產品。他們也面臨著ECU測試的挑戰，今天我們就來拆解下Hyundai Kefico的ECU測試案例。

以下案例由來自Hyundai Kefico的專家Minsuk Ko編寫。

首要任務是提高測試系統利用率

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

為了解決該問題，我們決定重新設計開發流程，建立了一個通用平臺測試系統（Common Platform Tester，CP-Tester）將ECU功能測試系統開發流程進行標準化（圖1）。CP-Tester基于我們稱之為CP- Standard的標準化測試設備，來定義傳感器/執行器仿真、車載通信、測試執行（測試引擎）、操作界面（測試應用程序）和測試結果管理。

圖1.整改前后的ECU功能測試開發過程

剖析讓測試時間縮短15％的測試系統

CP-Tester 的一些關鍵組件可簡化測試開發過程。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多個現成的函數，可幫助研發或產品工程師快速開發測試序列以及配置各個測試步驟和參數。這些測試步驟可以匹配到相應的硬件I/O，并根據不同類型的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果數據，以便根據新測試需求進行改進。

圖2.CP-Tester概述

CP-Tester為我們的工程師提供了以下三個優勢：

●由于CP-Tester能適應各種類型的動力總成ECU，測試系統開發時間顯著縮短了

●由于測試步驟均可復用于從研發到制造等不同階段，而且可重新配置，測試工程設備的利用率大幅提高

●由于采用標準格式進行數據處理并可溯源，制造測試數據的價值大幅提高

我們之所以選擇NI PXI平臺，是因為它更適合處理復雜的動力總成ECU。NI PXI解決方案的優點包括：

●高通道數（超過200個引腳）且靈活，提供多種排列布局選擇

●I/O配置提供源和測量功能

●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，以實現特殊的傳感器通信協議，例如SENT（單邊緣漸進傳輸和SAE J2716）

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

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在全球各地均設有辦事處，我們全球各個生產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，節省了100多萬美元的成本。

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

我們再來總結下動力總成ECU的挑戰和解決方案。

挑戰

動力總成電子控制單元(ECU)日益復雜，引腳已然超過200個，測試步驟也超過20,000個，我們需要持續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