作者：祁荣欣 李云杰 高奇 （北京泛华恒兴科技有限公司 北京 100192）
摘要：为了满足ETC（电子节气门）的终检测试要求，开发了双工位的反应时间测试系统。系统以柔性测试技术为核心理念，具有可靠性、灵活性、适用性和可扩展性等特点。
关键词：ETC 双工位 柔性测试技术
Design of ETC reaction time testing system based on Flexible Test Technologies
Author：Qi Rong-xin Li Yun-jie gao qi（Beijing Pansino Solutions Technology Co.,Ltd., Beijing 100192, China）
Abstract: A reaction time test system with two working station is developed for the final testing of ETC. The system based on Flexible Test Technologies features Reliability, flexibility, applicability and expansibility.
Key words: ETC; two working station; Flexible Testing Techniques
1 引言
ETC是伴随汽车电子驱动理念将节气门由机械控制向电子控制转变的新一代产品。ETC避免了传统机械式节气门拉索或拉杆的机械连接，通过采用油门执行器、电控单元以及相应的各种传感器，实现对汽车节气门开度的精确控制。ETC能将节气门调节到最佳位置，实现发动机在不同负荷和工况下，都能以接近理论空燃比的状态工作，这将有利于提高汽车行驶的动力性、平稳性、经济性，同时降低排放污染。
如何生产出比竞争对手更高效、更低成本、更高质量且不影响测试覆盖的ETC，已成为快节奏的汽车电子行业难以应付的挑战。在开发ETC检测设备时，要兼顾三个彼此冲突的目标：时间（测试开发、执行和系统部署）；成本（资金和集成）；范围（吞吐率、精度和灵活性）。因此，泛华恒兴为某公司开发了双工位第五代ETC反应时间测试系统，很好的兼顾了对时间、成本和范围的要求。
2 ETC工作原理
电子节气门由节气门体、驱动电机和节气门位置传感器等构成，来自发动机ECU的指令使驱动电机动作，通过传动机构使节气门转动，保证发动机工作所需的节气门开度。节气门位置传感器由两个电位器组成，节气门开度变化时，电阻值发生变化，输出的电压信号随之变化，与电子油门踏板位置传感器信号一起，输入到发动机ECU，经计算后，输出驱动电机控制信号，从而控制发动机节气门开度。其工原理如图1所示。
图1 ETC工作原理示意图
直流电机在驱动电流作用下旋转一定角度，通过齿轮传动机构，将直流电机轴的运动传递给节气门轴，节气门轴带动节气门旋转到所需角度，改变进气通道的截面积，从而控制发动机的进气流量。同时，由于节气门轴的转动，改变电位计的工作位置，电位计输出的信号发生变化，发动机控制单元根据信号值可确定节气门的具体开度位置反馈，从而精确微调其位置。电位计为两个反向信号计组成，一个反映节气门的正向开度位置，另一个反映节气门的反向开度位置，比较两个信号计的信号值可相互检查其工作状态，作为判断是否有失效的一个依据。
3 系统硬件设计
为了满足实际生产过程中对效率的要求，系统设计为双工位。核心部件完全独立，两个工位互不影响。大大减少了研发成本，提高了测试效率。设备外观如图2所示。
图2 设备外观
上位系统为稳定的IPC系统，通过显示器、鼠标、键盘实现人机交互，通过PCI总线控制DAQ板卡和数字I/O板卡。
DAQ板卡采用NI多功能DAQ板卡来实现对传感器信号、电机电压、参考电压等参数的采集，即使在高采样率下也能保持高精度。
数字I/O采用NI工业数字I/O板卡，通过利用数字I/O板卡配合相应的信号调理电路实现了对信号通道切换模块的动作、测试启动鼠尾开关、急停按钮等的状态，气缸动作控制，报警等状态指示，工件有无、废品检测等传感器的状态监测。
计算机通过多功能DAQ板卡的模拟输出控制编程电源。编程电源能够提供0～±20V电压及 0～±10A电流,用来驱动直流电