汽車技術(shù)正在以前所未有的速度加速發(fā)展。動(dòng)力總成電氣化、高級(jí)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(shì)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，對(duì)軟件要求也越來(lái)越高。其中最重要的是動(dòng)力總成ECU。動(dòng)力總成ECU不僅用于確保驅(qū)動(dòng)車輛的動(dòng)力總成正常運(yùn)行，也會(huì)影響車輛的環(huán)境性能、經(jīng)濟(jì)性和駕駛體驗(yàn)，這些都是買家在購(gòu)車時(shí)注重的因素。

Hyundai Kefico是現(xiàn)代汽車旗下的子公司，從1972年以來(lái)一直致力于生產(chǎn)動(dòng)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，Hyundai Kefico也不例外，我們的工程師不僅需要應(yīng)對(duì)預(yù)算和時(shí)間節(jié)點(diǎn)壓力，同時(shí)也需要滿足日益增加的測(cè)試需求和更嚴(yán)格的排放法規(guī)。當(dāng)動(dòng)力總成ECU的引腳增加到200個(gè)，以及功能測(cè)試擴(kuò)展到2萬(wàn)個(gè)測(cè)試步驟，以覆蓋更多類型的ECU時(shí)，顯然，傳統(tǒng)的測(cè)試工程方法已經(jīng)無(wú)法滿足車載電子設(shè)備的需求。我們需要變革。

一種全新的方法
過(guò)去的ECU功能測(cè)試系統(tǒng)需要為各種類型的ECU設(shè)計(jì)專用的傳感器/驅(qū)動(dòng)模擬器、車載通信模塊、測(cè)試執(zhí)行引擎和應(yīng)用程序、測(cè)試步驟和測(cè)試結(jié)果管理工具。換句話說(shuō)，我們需要為每種新ECU開(kāi)發(fā)新的測(cè)試系統(tǒng)，這樣一來(lái)這些測(cè)試工程資產(chǎn)設(shè)備僅有一隅用武之地，無(wú)法重復(fù)利用到其他項(xiàng)目，大大增加了測(cè)試成本。

為了解決該問(wèn)題，我們決定重新設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程，建立了一個(gè)通用平臺(tái)測(cè)試儀（Common Platform Tester，CP-Tester）并標(biāo)準(zhǔn)化ECU功能測(cè)試儀開(kāi)發(fā)流程（圖1）。CP-Tester基于標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試設(shè)備CP-Standard，該設(shè)備可定義傳感器/驅(qū)動(dòng)模擬器、車載通信，測(cè)試執(zhí)行（測(cè)試引擎）、操作界面（測(cè)試應(yīng)用程序）和測(cè)試結(jié)果管理。

成功開(kāi)發(fā)系統(tǒng)
CP-Tester的一些關(guān)鍵組件可簡(jiǎn)化測(cè)試開(kāi)發(fā)過(guò)程。其中一個(gè)組件就是測(cè)試腳本建模工具CP-Editor，該工具提供了200多個(gè)現(xiàn)成的函數(shù)，以幫助研發(fā)或產(chǎn)品工程師快速開(kāi)發(fā)測(cè)試序列以及配置各個(gè)測(cè)試步驟和參數(shù)。這些測(cè)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(jìn)行重新配置。另一個(gè)組件CP-Server可幫助工程師有效管理測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)，以便根據(jù)新測(cè)試需求進(jìn)行改進(jìn)。CP-Tester為我們的工程師提供了以下三個(gè)優(yōu)勢(shì)：
■ 由于CP-Tester能適應(yīng)各種類型的動(dòng)力總成ECU，測(cè)試系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)間顯著縮短
■ 由于可復(fù)用和可重新配置從研發(fā)到制造等不同階段的測(cè)試步驟，測(cè)試工程設(shè)備的利用率大幅提高
■ 由于采用標(biāo)準(zhǔn)格式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并可溯源，制造測(cè)試數(shù)據(jù)的價(jià)值大幅提高。

我們之所以選擇NI PXI平臺(tái)，是因?yàn)樗m合處理復(fù)雜的動(dòng)力總成ECU。NI PXI解決方案的優(yōu)點(diǎn)包括：
■ 高通道數(shù)（超過(guò)200個(gè)引腳）且靈活，提供多種排列布局選擇
■ 具有源功能和測(cè)試功能的I/O配置
■ 能夠連接假負(fù)載（電阻和電感）以正確測(cè)試ECU
■ NI-SWITCH提供各種切換選項(xiàng)，且易于使用，可提高I/O的靈活性
■ 能夠通過(guò)FPGA定制I/O，以實(shí)現(xiàn)特殊的傳感器通信協(xié)議，例如SENT（單邊緣漸進(jìn)傳輸和SAE J2716）
市場(chǎng)上絕大多數(shù)交鑰匙ECU測(cè)試系統(tǒng)需要10到12個(gè)月的時(shí)間才能適應(yīng)新產(chǎn)品的新測(cè)試計(jì)劃，而且需要與供應(yīng)商進(jìn)行大量的溝通交流，成本非常高昂。鑒于縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間的重要性，我們利用NI自動(dòng)化測(cè)試解決方案的優(yōu)勢(shì)，在三個(gè)月內(nèi)獨(dú)立開(kāi)發(fā)出一款靈活的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)時(shí)間縮短了80%，而且未來(lái)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(lái)看，考慮到ECU的要求更為嚴(yán)苛，NI PXI定時(shí)功能和同步功能可縮短15%的測(cè)試時(shí)間，并減少30%的測(cè)試系統(tǒng)成本，這有助于提升我們?cè)谑袌?chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。此外，由于NI在全球各地均設(shè)有辦事處，我們?nèi)蚋鱾€(gè)生產(chǎn)基地均可采購(gòu)和組裝CP-Tester。
在首次部署了17個(gè)CP-Tester后，我們的項(xiàng)目投資回報(bào)率提高了45%，相比之前的解決方案，節(jié)省了100多萬(wàn)美元的成本。
看完這個(gè)案例，我們?cè)俸?jiǎn)單總結(jié)一下：

目前的挑戰(zhàn)
動(dòng)力總成電子控制單元（ECU）日益復(fù)雜，引腳已然超過(guò)200個(gè)，測(cè)試步驟也超過(guò)20000個(gè)，我們需要持續(xù)滿足不同的制造測(cè)試期限，同時(shí)確保足夠短的測(cè)試時(shí)間來(lái)滿足吞吐量需求，并降低測(cè)試成本來(lái)保持市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

解決方案
利用NI測(cè)試平臺(tái)開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，可針對(duì)所有類型的動(dòng)力總成ECU靈活配置測(cè)試系統(tǒng)，并可復(fù)用測(cè)試腳本和步驟，以確保從研發(fā)到制造過(guò)程中每個(gè)環(huán)節(jié)的測(cè)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(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。