자동차 애플리케이션에서 ECU(Electronic Control Unit)의 효율적 테스트

목표

ADAS(첨단 운전자 보조 시스템), 차량 내 인포테인먼트 시스템, 원격 진단, 전기 동력 등의 기능 요구사항을 충족하기 위해, 차량 아키텍처가 분산형 단일 코어 ECU에서 고성능 초소형 멀티 코어 디지털 플랫폼으로 진화하고 있습니다. CAN, LIN, FlexRayTM, 차량용 이더넷은 ECU와 센서 사이에 빠른 데이터 통신을 구현합니다.

대부분의 ECU 기능은 안전과 관련되어 있으므로 언제, 어떤 상황에서든 가장 엄격한 신뢰성이 요구됩니다. 개발부터 생산에 이르는 제품 생산 주기에 걸쳐, 각 기능의 전기적 무결성을 검증해야 합니다.

센서 신호는 정의된 전압, 전류, 주파수로 시뮬레이션해야 합니다. 예를 들어 윈도우의 전자 드라이브 모터를 시뮬레이션하려면 액추에이터에 특정량의 부하(레지스터)를 걸어야 합니다.

효율적인 초소형 테스트 셋업에서 다양한 신호 발생기, 분석기, 부하 유닛과 DUT(Device under Test)를 서로 연결합니다. 또한 DUT의 테스트 사양을 기준으로 테스트 시스템(모듈, 인터페이스, DUT 어댑터)을 구성하고 자동 소프트웨어 프로그램의 Test Case를 개발할 수 있어야 합니다.

테스트 시스템 솔루션을 다른 유형의 ECU의 하드웨어 및 소프트웨어 구성요소에 쉽게 적용할 수 있어야 합니다. 시스템은 다른 측정 작업에 유연하게 적용되고, 안정적으로 운용할 수 있어야 하며, 시스템 안정성 보장을 위해 내장된 자가 테스트 기능과 시스템 자체 교정이 필요합니다.

로데슈바르즈 솔루션

PXI 기반 R&S®CompactTSVP 플랫폼은 양산 시 기능 및 회로 내 테스트를 위한 자동 테스트 시스템입니다. R&S®CompactTSVP는 단일 테스트 시스템으로 위에서 언급한 요구사항을 모두 충족합니다. 내부 신호 버스 개념과 결합된 복수의 내부 스위치 매트릭스 카드(각각 4 x 90)는 테스트 및 계측 기기, 스위칭 릴레이, DUT 사이에 안정적이고 유연하며 효율적인 신호 라우팅을 제공합니다.

고가이면서도 신뢰성이 낮은 외부 케이블이 필요하지 않으므로 신호 라우팅을 훨씬 쉽게 추적할 수 있습니다. R&S®CompactTSVP는 후면 I/O 를 통해 추가 전원공급장치와 부하 장치를 연결합니다. 파워 라인은 고출력 스위칭 카드를 통해 기기 전면에 장착된 인터페이스에 라우팅하는 방식으로, 측정 셋업을 간단히 유지해줍니다.

사전 구성 및 사용자 정의 가능한 신호 라우팅 모델이 적용된 신호 라우팅 라이브러리를 사용해 측정 모듈과 DUT 간 복잡한 신호 연결을 쉽게 프로그래밍할 수 있습니다. 사용자는 테스트 시스템을 테스트 계획에 맞추고, 최대 14개 측정 및 스위칭 모듈을 유연하게 구성할 수 있습니다.

싱글-슬롯, 듀얼-채널 Floating 임의 파형 발생기는 ADC(Analog Digital Converter) 및 주파수-전압 변환기(FU) 테스트를 위해 센서 신호를 시뮬레이션하거나 클록 또는 펄스 신호를 발생합니다. 절연 출력을 통해 디퍼런셜 신호를 직접 발생할 수 있습니다. 액추에이터 측에서는 싱글-슬롯, 8채널 부동 신호 분석기가 션트 레지스터를 통해 동적 전류 소비(펄스)를 모니터링합니다. 션트에 직접 연결해 측정 범위를 확장하여 고전류 분해능을 달성하려면 Floating input이 필수적입니다.

멀티미터 모듈(R&S®TS-PSAM)은 FCT(Functional Testing, 기능 테스트)와 ICT(In-Circuit Testing, 회로 내 테스트)의 모든 전압, 전류, 저항 측정을 지원합니다. 내부 버스 시스템은 전류 측정을 위해 스위칭 카드의 모든 전류 센서를 R&S®TS-PSAM에 연결합니다.

ECU의 액추에이터 신호를 테스트하기 위해 내부 및 외부 부하를 개별 컨트롤 신호에 연결합니다. 전류 측정 기능이 내장된 2 A ~ 50 A 고전류 스위칭 카드가 R&S®CompactTSVP 후면에서 전면으로 외부 부하를 이동시키므로 셋업이 간결하고 효율적입니다.

테스트 시스템은 높은 안정성 보장을 위해 자가 테스트 기능 및 시스템 자체 교정 루틴을 탑재하고 있습니다. 자가 테스트는 추가 배선 또는 특정 조정 없이 모든 스위칭 카드의 접촉 저항을 측정합니다.

시스템 자체 교정은 외부 멀티미터를 사용해 R&S®CompactTSVP 섀시의 모든 측정 모듈을 교정하는 기능입니다.

모든 테스트 시스템의 핵심은 생산 과정에서 모든 필수 테스트를 자동으로 실행하는 소프트웨어입니다. 오픈 소프트웨어로 작성되어 C, C#, LabWindows/CVI와 같은 공통 프로그래밍 언어와, 테스트 관리 소프트웨어인 TestStand를 사용해 기존 테스트 시스템 소프트웨어에 쉽게 통합할 수 있습니다.

R&S®GTSL generic test software library에 모든 소프트웨어 구성요소(설치된 R&S®CompactTSVP 모듈의 사용자 인터페이스, 기기 드라이버, 자가 테스트, 시스템 자체 교정)와 디버거 및 자동 테스트 발생기 포함 ICT가 포함되어 있으며, 소프트웨어 라이선스가 필요하지 않습니다.

기능 테스트용 측정 모듈을 ICT에도 사용할 수 있으므로 투자 비용을 절감할 수 있습니다. Virginia Panel Corporation에서 제공하는 특정 버전의 매스 인터커넥트 인터페이스를 R&S®CompactTSVP 섀시 및 모듈에 인터페이스 배선 없이 직접 연결할 수 있습니다. 따라서 신호 품질 열화 없이 매우 안정적인 신호 연결을 보장합니다.

R&S®CompactTSVP를 이용한 ECU 테스트

R&S®CompactTSVP – 자동차 ECU용 ICT, FCT, JTAG/경계 스캔 테스트를 위한 모듈식, 초소형 테스트 솔루션