電子駐車制動 （EPB） 控制系統正在取代傳統的腳踏板或手柄，僅使用一個控制開關和連接到控制器的電纜。只需按一下按鈕，駕駛員就可以將車輛停在斜坡上。

專為測試汽車電子控制單元 （ECU） 設計的現成測試系統現已上市，可輕松配置用于 EPB 控制系統的功能測試。

EPB 功能依賴于四個元素：控制開關、輪速傳感器、力傳感器和電動機。它們一起監控各種輸入信號并確定何時應用或釋放制動器。

典型 EPB 系統的功能測試需要結合控制、仿真、仿真和測量：所有測試節點的輸入/輸出 （I/O）；模擬來自力傳感器的模擬信號；模擬來自輪速傳感器的頻率信號；負載切換到電動機；和控制開關活動的模擬。

模擬 EPB 操作

圖 1 是一個簡化框圖，說明了典型 EPB 系統的操作。圖 2 顯示了測試 EPB 控制模塊所需的仿真功能。

【圖1 | EPB 系統使用閉環反饋來確定正確的操作。］

【圖2 | 功能測試需要模擬 EPB 在運行中將經歷的預期信號和負載。］

ECU 的測試需要特定的功能，例如高功率負載仿真和生成多種信號類型以準確仿真傳感器信號。仔細研究每個基本功能將有助于定義一組典型的測試要求。

與 ECU 通信

通常需要某種形式的 I/O 檢查來驗證 ECU 操作。這依賴于測試系統使用合適的串行接口進行通信的能力，其中最常見的是 ISO 11898 控制器局域網總線協議（即 CAN 總線）。系統還必須能夠在“應用”和“測試”模式之間切換 ECU。

通過檢查組裝連接器引腳上的開路和短路，可以輕松完成簡單的 I/O 檢查；輸入測試可以通過讀取相應的 ECU 狀態來響應特定的模擬或數字輸入來完成；驗證正確的輸出行為需要使用特定觸發狀態測量輸出信號。

模擬模擬信號

典型的 EPB 系統使用霍爾效應力傳感器來測量夾緊力。執行器使用閉環控制，依靠傳感器的反饋來確定需要多少力才能將車輛固定到位。這是通過控制通過電動機施加到制動片上的扭矩量來實現的。

根據傳感器類型，典型電壓范圍為 0 V 至 5 V。功能測試和產品表征要求能夠產生一系列離散電壓或電壓電平掃描，以驅動 EPB 在其測試模式下通過全部可能的狀態。仿真靜態信號被施加到力傳感器輸入引腳。

產生頻率信號

輪速傳感器提供與車輛車輪轉速成正比的輸出。產生的信號是電流脈沖波，其幅度通常為 7 mA 至 14 mA，頻率范圍為 10 Hz 至幾 kHz。

在測試中，頻率發生器用于模擬傳感器信號進入 EPB 接收器。與上述模擬測試類似，功能測試需要對 EPB 的輸入應用一組離散頻率或頻率掃描。

管理和模擬負載

在 EPB 系統中，制動器的啟用和停用需要與電動機一起工作的執行器。當電機通電時，它會旋轉并驅動齒輪，這些齒輪向后制動器施加力并固定車輛。為了釋放制動器，電機反轉并移除力。

為了以足夠的扭矩驅動電動機，EPB 必須提供相對較高的功率水平。因此，功能測試系統必須包括一個信號切換系統，該系統能夠處理高電流水平（10 A 至 20 A），同時還提供模擬負載的靈活連接和斷開。

概述解決方案

過去，汽車制造商經常不得不創建自己的機架堆疊式測試系統。此外，他們有時會花費時間和費用來開發定制電子電路和系統控制軟件。

今天，現成的替代方案使用基于 PXI 的硬件和商業測試執行軟件作為 EPB 特定解決方案的基礎。Keysight Technologies， Inc. 的一種此類解決方案使用嵌入式 PC 控制器和七個硬件元件來提供所需的功能：

數字萬用表 （DMM）

動態數模轉換器 （DAC）

數字輸入/輸出 （DIO）

針矩陣卡

負載切換卡

CAN總線通訊卡

可編程電源

它們可裝入一體式測試儀，可編程電源安裝在一對卡籠上方。使用模塊化外形尺寸使測試工程師能夠靈活地混合和匹配滿足各種要求所需的測試和測量硬件。此外，系統的緊湊尺寸簡化了集成并減少了機架空間。

該系統包括專門為開發和執行電子功能測試而設計的測試執行軟件。它包括完全可定制的用戶界面、用于多儀器集成的開放式架構、靈活的測試排序和易于使用的調試工具。它的可重用庫包含儀器處理程序、測試操作和測試序列等功能。開關管理器、基于狀態的開關、測試分析器和吞吐量倍增器等功能可提高生產力并加快測試速度。

滿足 EPB 測試要求

對于 I/O 測試期間的電壓和電阻測量，系統可以配置兩個 6? 位數字萬用表之一，分別提供每秒 4，500 或 15，000 個讀數。直流電壓的基本精度高達 90 ppm。為了簡化測量設置，測試執行程序包括用于測量直流電壓和兩線或四線電阻的高級操作。

EPB 通過多種儀器和測量通道混合使用的引腳矩陣卡連接到 DMM 和信號源。開關速度快至 300 μs，長效開關的額定操作次數可達 1 億次。測試執行程序提供了一個開關路徑編輯工具，可以簡化矩陣編程。

為了創建力傳感器測試期間所需的模擬信號，系統可以配置一個 PXI 動態 DAC。測試執行程序包含多種命令，可簡化 DAC 輸出的配置和觸發。

動態 DAC 還用于生成測試輪速傳感器所需的頻率信號。DAC 具有 500 kSa/s 的更新速率，可以產生對稱和不對稱的電流脈沖信號。與需要兩個獨立源的模塊相比，使用一個模塊同時支持電壓和頻率測試可降低系統成本。

為了自動進行負載切換和電機測試，系統可以配置單負載、雙負載或四負載卡。對于負載切換，系統可根據所選負載卡處理 2 A 至 40 A 的電流，從而實現電流感應、反激保護、上拉/下拉負載、橋接負載和多路復用負載。

適用于下一代汽車的靈活現成功能測試

在當今競爭日益激烈的汽車行業中，每一項優勢都很重要。EPB 功能測試系統的準時和按預算部署得益于功能強大、靈活且可定制的現成系統。使用包含測量、開關和負載的單一、基于 PXI 的集成系統為制造商提供了一種經濟高效的 EPB 測試解決方案。通過節省機架和地面空間，這種緊湊的配置還有助于降低功能測試的總體成本。

審核編輯：郭婷