Ensayos eficientes en unidades de control de motor en automóviles

Hoy en día, los vehículos tienen un alto grado de integración e interconexión. Hasta 150 unidades de control del motor (ECU) integradas en un vehículo garantizan la conducción cómoda, práctica y segura. Estas ECU pueden ser, por ejemplo, módulos de transmisión, sistemas de climatización, e incluso unidades de control telemático aptas para 5G que se actualizan automáticamente.

CompactTSVP
R&S®CompactTSVP

Su misión

Para responder a la demanda de prestaciones como la conducción automatizada, sistemas de infoentretenimiento en el vehículo, diagnóstico remoto y grupo motopropulsor eléctrico, el diseño de los vehículos está evolucionando, pasando de las ECU de un solo núcleo distribuidas a plataformas compactas digitales multinúcleo de alto rendimiento. CAN, LIN, FlexRayTM y Ethernet automotriz posibilitan la comunicación rápida de datos entre las ECU y los sensores.

Puesto que la mayoría de las funciones de la ECU son relevantes para la seguridad, es preciso el más alto nivel de confiabilidad, en todo momento y circunstancia. Debe verificarse la integridad eléctrica de cada función cubriendo todo el ciclo de vida del producto, desde el desarrollo hasta la producción.

Las señales de sensor deben ser simuladas por determinados voltajes, corrientes y frecuencias. Los actuadores requieren cierta carga (resistencia) para simular, p. ej., el motor de accionamiento eléctrico de una ventana.

Deben conectarse diversos generadores de señal, analizadores y unidades de carga entre sí, así como al dispositivo bajo prueba en un sistema de medición eficiente y compacto. Debe ser posible configurar el sistema de prueba y medición (módulos, interfaces, adaptador del dispositivo bajo prueba) y desarrollar los casos de prueba de los programas de software automáticos basándose en la especificación para las pruebas con el dispositivo.

Se debe poder adaptar fácilmente el sistema de prueba y medición a los componentes de hardware y software, así como diferentes tipos de ECU. El sistema debe tener la capacidad de adaptarse de manera flexible a diferentes tareas de medición y funcionar de forma confiable. Se necesitan una función de autodiagnóstico incorporada y de calibración dentro del sistema para garantizar la confiabilidad de este.

Solución de Rohde & Schwarz

La plataforma basada en PXI R&S®CompactTSVP es un sistema para pruebas funcionales y en circuito para producción a gran escala. R&S®CompactTSVP ofrece las mencionadas funciones requeridas en un único sistema de prueba y medición. El concepto de bus de señales interno combinado con tarjetas internas matriciales de conmutación múltiple (4 × 90 cada una) ofrece un enrutamiento de señales confiable, flexible y eficiente entre los instrumentos de prueba y medición, los relés de conmutación y los dispositivos bajo prueba.

No es necesario realizar un cableado externo, que resulta más caro y menos seguro, de modo que el seguimiento del enrutamiento de señales es mucho más fácil. R&S®CompactTSVP tiene una interfaz E/S trasera para conectar fuentes de alimentación y cargas adicionales. Estas líneas de potencia se enrutan por medio de tarjetas de conmutación de alta potencia hasta la interfaz de adaptador en la parte delantera del instrumento, lo cual simplifica la configuración.

La librería de enrutamiento de señales facilita la programación de conexiones de señal complejas entre los módulos de medición y el dispositivo bajo prueba. Los usuarios pueden adaptar el sistema como mejor convenga para su plan de mediciones y configurar de manera flexible hasta 14 módulos de medición y conmutación.

Un generador de formas de ondas arbitrarias flotante de una ranura y doble canal simula señales de sensor o genera señales de reloj o pulsadas para probar convertidores analógico-digitales (A/D) y convertidores de frecuencia a voltaje. Las salidas aisladas permiten la generación directa de diferentes señales. En el lado del actuador, el analizador de señales de una ranura y ocho canales flotante controla el consumo de corriente dinámica (impulsos) por medio de una resistencia shunt. Las entradas flotantes son obligatorias para conectar directamente el shunt y conseguir así una resolución de corriente intensa.

El módulo de multímetro (R&S®TS-PSAM) cubre todas las mediciones de voltaje, corriente y resistencia para pruebas funcionales (FCT) y en circuito (ICT). El sistema de bus interno conecta cualquier sensor de corriente que se encuentre en las tarjetas de conmutación con R&S®TS-PSAM para realizar mediciones de corriente.

Las cargas internas y externas se conectan a las señales de control individuales para probar las señales de actuador de la ECU. Las tarjetas de conmutación de corriente intensa desde 2 A hasta 50 A con función integrada de medición de corriente enrutan las cargas externas desde la parte trasera de la R&S®CompactTSVP hasta la delantera, lo que hace que la instalación sea clara y eficiente.

Para garantizar alta confiabilidad, el sistema tiene rutinas integradas de autodiagnóstico y de calibración (in-system). El autodiagnóstico mide la resistencia de contacto de todas las tarjetas de conmutación sin necesidad de cableado adicional ni de adaptación específica.

La calibración dentro del sistema permite que se puedan calibrar todos los módulos de medición incorporados en el bastidor del R&S®CompactTSVP con un multímetro externo.

El núcleo de cualquier sistema de prueba y medición es el software, que ejecuta automáticamente todas las pruebas necesarias en la producción. Gracias al concepto de software libre, todos los lenguajes de programación habituales como C, C#, LabWindows/CVI y el software de gestión de pruebas TestStand se pueden usar para una sencilla integración en el software del sistema de prueba y medición disponible.

Todos los componentes de software como la interfaz de usuario para los módulos instalados de R&S®TSVP, controladores de instrumentos, autodiagnóstico, calibración dentro del sistema e ICT con depurador y generador automático de pruebas se incluyen en la librería de software de ensayo genérico de R&S®GTSL y no requieren licencia.

Los módulos de medición para ensayos funcionales se pueden reutilizar para ICT: un verdadero ahorro de inversión. Se puede conectar una versión específica de la interfaz de Mass Interconnect de Virginia Panel directamente al bastidor y los módulos de la R&S®CompactTSVP sin necesidad de cableado para la interfaz. Esto garantiza una conexión de señales de gran confiabilidad sin degradación de la calidad de señal.

Ensayo de ECU con R&S®CompactTSVP

R&S®CompactTSVP: solución modular y compacta para ensayos de ICT, FCT y JTAG/exploración de límites en unidades de control del motor de vehículos.

Pruebas en ECU con CompactTSVP

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