发动机控制单元测试系统的设计实现

【58】?第32卷?第8期?

2010-8

0 引言

发动机控制单元ECU （Engine Control Unit ）是负责发动机控制功能的电子控制模块，其主要用途是对发动机中的燃油和点火系统进行闭环控制，从而提高燃油经济性并减少发动机产生的气体污染物。

简单地说，ECU 的工作原理就是采集与发动机相连的传感器信号来控制燃油混合（空气燃油比）和火花定时（点火提前及持续时间）。ECU 需要获知车速、发动机转速、曲轴位置、空气质量（氧气含量）、发动机温度、发动机负荷、爆震、油门位置、废气排放等信息，然后控制燃油混合和火花定时。

为了保证ECU 装车后能正常工作，产品在交付前必须通过发动机控制单元测试系统的测试。

1 测试要求

根据企业的工程规范，ECU 在装箱前必须进行下列测试：

1）电源：直流特性、交流特性、上电输出检测2）EEPROM ：读写检测

3）驱动器输出：漏电流、饱和电压、箝位电压、上升下降时间

4）开关输入：开路电压、短路电流

5）模拟输入：开路电压、短路电流、A/D 转换精度检测

6）爆震信号处理

7）Hall 效应（曲轴位置传感器）输入

发动机控制单元测试系统的设计实现

Design and realization of tester for engine control unit

陈 实CHEN Shi

(重庆大学 通信工程学院，重庆 400044)

摘 要：本文详细介绍了基于TestStand和LabWindows/CVI软件开发环境，由工业计算机、商用PXI

板卡、负载板卡等构成的一种灵活及高效的发动机控制单元测试系统。本系统已在发动机控制系统生产线上作为下线测试仪使用，对发动机控制单元的参数及功能进行检测。

关键词：发动机控制单元；参数测试；功能测试；TestStand；LabWindows/CVI。

中图分类号：TM93 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2010)08-0058-04Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2010.08.19

8）氧传感器：漏电流、输入阻抗

9）CAN 总线：总线电压、箝位电压、协议检测10）点火信号处理：点火驱动器开电压、回扫电压、线圈电流、线圈漏电流

11）被动防盗功能

12）电子节气门：漏电流、高边/低边开电压下面将从硬件及软件架构方面对发动机控制单元测试系统进行描述。

2 硬件组成

为选择合适的硬件，我们必须分析输入信号、输出负载、测试项目。

ECU 的输入信号有三种形式，模拟输入、开关输入、频率输入。

模拟输入，例如，进气温度（0—5V ），引擎冷却液温度（0.13—4.9V ）,燃油液位传感器（0.7V —5.2V ）,氧传感器（0—1V ）,节气门位置传感器（0.75—4.75V ）等。

开关输入，例如，刹车开关（0或14V ）,空调循环开关（0或14V ）等。

频率输入，例如，车速传感器：方波，幅度-1—3.67V ，2.2—330Hz ；爆震信号：正弦波，-0.7—0.7V ，5—22 Hz ；曲轴位置传感器：525mV —400V 峰峰值，18—4800 Hz （实际使用的信号是10V 峰峰值，2400 Hz 正弦序列）等。

根据上述要求，选用了PXI-6229 DAQ ，该卡有4路模拟输出，可产生测试要求的模拟及频率输入信号；48路数字CMOS/TTL 电平I/O 控制输入接口卡产生开关输入的高低电平；32路模拟输入可

收稿日期：2009-10-08

作者简介：陈实（1966 - ），男，硕士研究生，主要从事电子产品、测试系统的开发工作。