專利名稱：一種用于測(cè)試汽車電子控制器的測(cè)試設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于測(cè)試汽車電子控制器的設(shè)備，其中待測(cè)汽車電子 控制器可以是一個(gè)(如發(fā)動(dòng)機(jī)控制器)、幾個(gè)(如發(fā)動(dòng)機(jī)控制器+變速箱控制器+ 制動(dòng)防抱死控制器)也可以是汽車上所有電子控制器組成的控制器網(wǎng)絡(luò)。其中
待測(cè)汽車電子控制器通過(guò)i/o接口和通訊接口與測(cè)試設(shè)備相連接，測(cè)試設(shè)備中實(shí)
時(shí)運(yùn)行著用來(lái)模擬汽車的某一部分或者整個(gè)汽車運(yùn)行狀態(tài)的模型，該測(cè)試設(shè)備
能夠模擬各種車用傳感器信號(hào)從而將汽車運(yùn)行狀態(tài)傳遞給電子控制器；同時(shí)， 通過(guò)測(cè)量電子控制器的輸出，按照汽車運(yùn)轉(zhuǎn)的原理修改運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)電子控 制器與測(cè)試設(shè)備的交互作用實(shí)現(xiàn)對(duì)電子控制器的各種功能進(jìn)行測(cè)試。
背景技術(shù)：
汽車電子控制器(ECU)是一種廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域的電子控制裝置，該 裝置通過(guò)測(cè)量汽車各部件的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)汽車進(jìn)行調(diào)節(jié)和校準(zhǔn)。
在研制和開(kāi)發(fā)汽車電子控制器(ECU)的時(shí)候，廣泛采用了如下的開(kāi)發(fā)流 程和/或開(kāi)發(fā)方式在功能設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)階段，借助于數(shù)學(xué)建模工具 (Matlab/Simulink)抽象出汽車電子控制器及其控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)仿 真的方式對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證。
然后在快速控制原型(RCP)階段，將前一個(gè)階段抽象出來(lái)的汽車電子控 制器模型借助于代碼生成器轉(zhuǎn)換成一個(gè)可執(zhí)行程序，該可執(zhí)行程序在一個(gè)硬件 平臺(tái)上運(yùn)行，該硬件平臺(tái)可以通過(guò)相應(yīng)的1/0接口與實(shí)際控制對(duì)象相互作用。
如果控制效果是滿意的，則由代碼生成器將抽象出來(lái)的汽車電子控制器模 型生成批量電子控制器硬件可執(zhí)行的代碼。在批量汽車電子控制器與實(shí)際控制 對(duì)象一起使用之前，需要進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)試，通常使用硬件在回路測(cè)試 (Hardware國(guó)ln-The國(guó)Loop ，簡(jiǎn)稱HIL測(cè)試)。
在HIL測(cè)試中，批量汽車電子控制器與測(cè)試設(shè)備相連接，在測(cè)試設(shè)備上借助 車輛模型對(duì)被測(cè)電子控制器的功能進(jìn)行仿真，車輛模型的狀態(tài)通過(guò)傳感器模擬 傳遞給電子控制器，同時(shí)采集電子控制器的輸出，從而實(shí)現(xiàn)電子控制器和測(cè)試
設(shè)備的交互聯(lián)系。
EP1898282A中公開(kāi)了一種測(cè)試電子控制系統(tǒng)的方法和裝置，其中提及所述 控制系統(tǒng)可以是一個(gè)電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，或者是整部汽車的行駛和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)模 型。但是該現(xiàn)有技術(shù)中所公開(kāi)的內(nèi)容十分寬泛而籠統(tǒng)，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員在 試圖將其中的內(nèi)容付諸實(shí)施的時(shí)候，難以將其應(yīng)用于任何一種具體的領(lǐng)域和/或 控制系統(tǒng)中，例如，雖然該現(xiàn)有技術(shù)提及了汽車，但是，其具體如何應(yīng)用于汽 車領(lǐng)域缺乏相應(yīng)的技術(shù)解決手段，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不花費(fèi)任何創(chuàng)造性勞動(dòng)的 情況下，難以將其付諸于汽車領(lǐng)域某一具體的方向上，例如ECU的測(cè)試。

實(shí)用新型內(nèi)容
因此，本實(shí)用新型旨在提供一種用于測(cè)試汽車電子控制器的測(cè)試設(shè)備，以 滿足各種汽車電子控制器測(cè)試的需求，從而避免和克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中所述 的缺陷。
本實(shí)用新型基于HIL (Hardware-ln-The-Loop)測(cè)試技術(shù)提出了一種測(cè)試設(shè) 備，以發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器的測(cè)試設(shè)備為例來(lái)說(shuō)，該測(cè)試設(shè)備中實(shí)時(shí)運(yùn)行著車輛
模型(包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、底盤(pán)等)，發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器的i/o接口與測(cè)試設(shè)備
相連，模型在運(yùn)行過(guò)程中，將發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)以測(cè)試設(shè)備模擬的傳感器信號(hào) 的形式傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器，同時(shí)，測(cè)試設(shè)備測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器發(fā)出 的噴油和(或)點(diǎn)火等輸出信號(hào)并傳遞給模型，改變發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。在發(fā) 動(dòng)機(jī)電子控制器和測(cè)試設(shè)備的交互過(guò)程中，借助于PC機(jī)上與測(cè)試設(shè)備相連的軟 件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)管理、參數(shù)修改、數(shù)據(jù)采集等操作。該測(cè)試設(shè)備的本質(zhì)是模擬一個(gè) 真實(shí)的工作環(huán)境對(duì)電子控制器的功能進(jìn)行仿真，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電子控制器的測(cè)試。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種用于測(cè)試汽車電子控制器的 測(cè)試設(shè)備，該測(cè)試設(shè)備包括至少一個(gè)實(shí)時(shí)運(yùn)行對(duì)象模型的實(shí)時(shí)仿真機(jī)，所述 實(shí)時(shí)仿真機(jī)具有多個(gè)接收/輸出數(shù)據(jù)信號(hào)的1/0接口，所述實(shí)時(shí)仿真機(jī)模擬汽車 的各種傳感器信號(hào)，并接收所述汽車電子控制器輸出的執(zhí)行器信號(hào)；至少一個(gè) 負(fù)載仿真與故障模擬單元，該負(fù)載仿真與故障模擬單元與所述實(shí)時(shí)仿真機(jī)的所
述l/0接口之一相連，并模擬汽車上的各種負(fù)載和汽車的各種運(yùn)行故障；其中，
所述汽車電子控制器與所述負(fù)載仿真與故障模擬單元相連，并接收來(lái)自所述負(fù) 載仿真與故障模擬單元輸出的測(cè)試信號(hào)，以及將輸出的執(zhí)行器信號(hào)傳給所述負(fù) 載仿真與故障模擬單元。
優(yōu)選地，所述負(fù)載仿真與故障模擬單元包括至少一塊模擬傳感器故障的傳 感器故障模擬板，所述測(cè)試信號(hào)通過(guò)所述傳感器故障模擬板輸入所述汽車電子
控制器。
優(yōu)選地，所述負(fù)載仿真與故障模擬單元包括至少一塊執(zhí)行器故障模擬板， 該執(zhí)行器故障模擬板接收來(lái)自所述汽車電子控制器的輸出信號(hào)，并模擬各種執(zhí) 行器故障。
優(yōu)選地，所述執(zhí)行器故障模擬板至少與一塊負(fù)載板連接，所述負(fù)載板與至 少一個(gè)模擬負(fù)載或至少一個(gè)真實(shí)負(fù)載連接在一起。
優(yōu)選地，所述測(cè)試設(shè)備進(jìn)一步包括至少一個(gè)可編程電源，該可編程電源模 擬汽車上的蓄電池的各種運(yùn)行狀態(tài)，并與所述負(fù)載仿真與故障模擬單元相連。
優(yōu)選地，所述測(cè)試設(shè)備進(jìn)一步包括至少一個(gè)斷路測(cè)試盒，該斷路測(cè)試盒使 所述汽車電子控制器與所述測(cè)試設(shè)備斷開(kāi)/連接。
優(yōu)選地，所述測(cè)試設(shè)備進(jìn)一步包括至少一個(gè)系統(tǒng)供電及保護(hù)單元，該系統(tǒng) 供電及保護(hù)單元給所述測(cè)試設(shè)備供電，并對(duì)所述測(cè)試設(shè)備提供過(guò)載保護(hù)。
優(yōu)選地，所述測(cè)試設(shè)備進(jìn)一步包括至少一個(gè)信號(hào)調(diào)理單元，該信號(hào)調(diào)理單 元匹配所述汽車電子控制器與所述測(cè)試設(shè)備的接口，將所述測(cè)試設(shè)備輸出的信 號(hào)調(diào)理為所述電子控制器可以接受的范圍，將所述電子控制器輸出的信號(hào)調(diào)理 為所述測(cè)試設(shè)備可以接受的范圍。
優(yōu)選地，所述測(cè)試設(shè)備進(jìn)一步包括至少一個(gè)PC機(jī)，該P(yáng)C機(jī)與所述實(shí)時(shí)仿
真機(jī)連接，并通過(guò)所述實(shí)時(shí)仿真機(jī)的輸入和/或輸出信號(hào)判斷所述汽車電子控制 器是否合格。
優(yōu)選地，所述PC機(jī)與所述負(fù)載仿真與故障模擬單元連接，并向所述負(fù)載仿
真與故障模擬單元提供控制信號(hào)。
本實(shí)用新型所提出的上述測(cè)試設(shè)備，通過(guò)模擬一個(gè)真實(shí)的運(yùn)行環(huán)境，對(duì)汽 車電子控制器的功能進(jìn)行仿真。閉環(huán)實(shí)時(shí)模型實(shí)現(xiàn)了對(duì)車輛電子控制器的動(dòng)態(tài) 全工況測(cè)試，減少了實(shí)際的實(shí)驗(yàn)從而節(jié)省了測(cè)試成本。自動(dòng)測(cè)試的實(shí)現(xiàn)能夠大 幅縮短測(cè)試時(shí)間，減少工程師的投入。滿足了各種汽車電子控制器測(cè)試的需要， 克服了現(xiàn)有真實(shí)測(cè)試臺(tái)架手動(dòng)測(cè)試的缺陷。


以下附圖僅對(duì)本實(shí)用新型做示意性說(shuō)明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范
圍。其中-
圖1顯示的是根據(jù)本實(shí)用新型的一種用于測(cè)試汽車電子控制器的測(cè)試設(shè)備 的原理示意圖2顯示的是圖1所示用于測(cè)試汽車電子控制器的測(cè)試設(shè)備的負(fù)載仿真與故 障模擬單元結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附 圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，在各圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部分。在 本文的說(shuō)明中，"一個(gè)"包括"一個(gè)"和"多于一個(gè)"。
圖1顯示的是根據(jù)本實(shí)用新型的一種用于測(cè)試汽車電子控制器的測(cè)試設(shè)備 的原理示意圖。如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)試設(shè)備用于對(duì)汽車電子控制
器(Electronic Control Unit ，簡(jiǎn)稱ECU)進(jìn)行測(cè)試。
ECU是一種廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域的電子控制裝置，該裝置通過(guò)測(cè)量汽車各 部件的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)汽車進(jìn)行調(diào)節(jié)和校準(zhǔn)。ECU通常由微處理器(CPU)、存 儲(chǔ)器(R0M、 RAM)、輸入/輸出接口 (I/O)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)以及整形、驅(qū) 動(dòng)等大規(guī)模集成電路組成。在ECU中，CPU是核心部分，它具有運(yùn)算與控制 的功能，還實(shí)時(shí)對(duì)存儲(chǔ)器(ROM、 RAM)、輸入/輸出接口 (I/O)和其它外部電 路的控制，并具有故障自診斷和保護(hù)功能。在本實(shí)用新型中，ECU僅僅是用于 測(cè)試的產(chǎn)品，即，ECU經(jīng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)成樣品之后，需要對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，以判斷其 是否滿足設(shè)計(jì)要求，或者是否是一件合格的產(chǎn)品。因此，本實(shí)用新型中，所述 汽車電子控制裝置(ECU)并非某種特定型號(hào)的產(chǎn)品，而是任何一種現(xiàn)有技術(shù) 可獲得的裝置，本實(shí)用新型所提出的測(cè)試設(shè)備用于對(duì)這些汽車電子控制裝置進(jìn) 行測(cè)試，以判斷其是否合格。
如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的用于測(cè)試汽車電子控制器的測(cè)試設(shè)備，包 括一個(gè)機(jī)柜1，其中安裝有該測(cè)試設(shè)備的各種主要部件，例如可編程電源2、實(shí) 時(shí)仿真機(jī)3、負(fù)載仿真與故障模擬單元4、信號(hào)調(diào)理單元5、斷路測(cè)試盒6、系 統(tǒng)供電及保護(hù)單元7等。
其中，實(shí)時(shí)仿真機(jī)3可用來(lái)運(yùn)行實(shí)時(shí)模型，該實(shí)時(shí)仿真機(jī)可以是一個(gè)工控 機(jī)或者一個(gè)通用的計(jì)算機(jī)(只要具備實(shí)時(shí)運(yùn)行對(duì)象模型功能的計(jì)算機(jī)都可以)， 其具有計(jì)算機(jī)通常所具備的部件，例如處理器，主板，處理器板卡以及各種l/0
接口板卡等，處理器板和i/o接口板之間通過(guò)總線相連，主板上還插有通訊卡，
用于和PC機(jī)通訊。而且該實(shí)時(shí)仿真機(jī)3還具有外部編程接口 (如 Matlab/Simulink)，可以方便的將模型下載到實(shí)時(shí)仿真機(jī)3中運(yùn)行。在本實(shí)用新 型中，該實(shí)時(shí)仿真機(jī)3可以采用德國(guó)dSPACE公司的組件系統(tǒng)(如ds1006、 ds2211等)，所述dSPACE公司的組件系統(tǒng)乃是業(yè)界通常采用的現(xiàn)有產(chǎn)品，在 此不對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。
如上所述，實(shí)時(shí)仿真機(jī)3具有各種1/0接口板卡，因而具有多個(gè)接收/輸出 數(shù)據(jù)信號(hào)的I/O接口，根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)試設(shè)備的其他組件都可以通過(guò)這些 I/O接口與實(shí)時(shí)仿真機(jī)3連接，用于與實(shí)時(shí)仿真機(jī)3進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。
根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)試設(shè)備還可以具備多個(gè)負(fù)載仿真與故障模擬單元4，該 負(fù)載仿真與故障模擬單元4與所述實(shí)時(shí)仿真機(jī)3的所述I/O接口之一相連，并 模擬汽車上的各種負(fù)載和汽車的各種運(yùn)行故障。其中，需要測(cè)試的汽車電子控 制器與所述負(fù)載仿真與故障模擬單元4相連，并接收來(lái)自所述負(fù)載仿真與故障 模擬單元4輸出的測(cè)試信號(hào)。
具體來(lái)說(shuō)，負(fù)載仿真與故障模擬單元4具有兩個(gè)基本的功能負(fù)載仿真和 故障模擬。其中，負(fù)載仿真用來(lái)模擬汽車上各種負(fù)載，如繼電器、噴油電磁閥、 點(diǎn)火線圈、電機(jī)等，主要目的是補(bǔ)齊汽車電子控制器的負(fù)載連接，確保電子控 制器可以進(jìn)行正常的測(cè)試；故障模擬用來(lái)模擬汽車在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種故 障，如短路、斷路等，目的是模擬各種故障狀態(tài)，以檢測(cè)汽車電子控制器是否 具有容錯(cuò)處理和保護(hù)功能。根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)試設(shè)備可以具有多個(gè)負(fù)載仿真 與故障模擬單元4，每個(gè)負(fù)載仿真與故障模擬單元4針對(duì)一塊或一類實(shí)時(shí)仿真機(jī) 3的l/0接口板的l/0接口。
下面參照?qǐng)D2對(duì)負(fù)載仿真與故障模擬單元4的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如 圖2所示，4是負(fù)載仿真和故障模擬單元，其中背板13起連接作用，用于將實(shí) 時(shí)仿真機(jī)3的I/O接口板與負(fù)載仿真和故障模擬單元4連接在一起，它具有路
由的功能，對(duì)i/o接口板的硬件資源按照輸入和輸出進(jìn)行劃分，此外，它還能通
過(guò)板載的繼電器模擬各種汽車上常用的繼電器。
負(fù)載仿真與故障模擬單元4輸出的測(cè)試信號(hào)從背板13連接到傳感器故障模 擬板18，再通過(guò)安裝在負(fù)載仿真和故障模擬單元4面板上的電子控制器接口 19 連接到電子控制器的輸入。傳感器故障模擬板18通過(guò)開(kāi)關(guān)器件(如繼電器、
MOSFET、 CMOS開(kāi)關(guān)等)通斷的組合模擬各種常見(jiàn)的傳感器故障，如對(duì)電源 短路、對(duì)地短路、開(kāi)路等。電子控制器對(duì)接收到的測(cè)試信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)，并相應(yīng) 地輸出各種指令，這些輸出信號(hào)同樣通過(guò)電子控制器接口 19連接到測(cè)試設(shè)備， 再連接到執(zhí)行器故障模擬板15，再到中間板17，再到負(fù)載板16。
如果有模擬負(fù)載，則模擬負(fù)載固定在負(fù)載板16上，由電子控制器的輸出信 號(hào)驅(qū)動(dòng)其動(dòng)作或響應(yīng)；如果沒(méi)有模擬負(fù)載，則負(fù)載板16相當(dāng)于導(dǎo)線，將電子控 制器的輸出信號(hào)與外部真實(shí)負(fù)載連接在一起。也就是說(shuō)，負(fù)載仿真和故障模擬 單元4上可以連接各種模擬負(fù)載，以模擬汽車上各種負(fù)載，如繼電器、噴油電 磁閥、點(diǎn)火線圈、電機(jī)等，或者也可以連接各種真實(shí)負(fù)載，例如真實(shí)的繼電器、 噴油電磁閥、點(diǎn)火線圈、電機(jī)等。
執(zhí)行器故障模擬板15的原理與傳感器故障模擬板18類似，都是通過(guò)開(kāi)關(guān) 器件(如繼電器、MOSFET、 CMOS開(kāi)關(guān)等)通斷的組合來(lái)模擬各種故障，區(qū) 別在于后者通過(guò)的電流大。中間板17除了固定執(zhí)行器故障模擬板15和負(fù)載板 16之外，還提供與l/0板輸入資源的接口，從而在電子控制器驅(qū)動(dòng)負(fù)載的同時(shí)， 對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。
側(cè)板14實(shí)現(xiàn)一定的輔助功能，如電流采集、特殊傳感器信號(hào)的模擬等信號(hào) 調(diào)理功能。負(fù)載仿真與故障模擬單元4中的背板13和中間板17各有一塊，其 他板卡都可以有多塊，具體數(shù)目視連接的I/O接口板而定。如果使用德國(guó) dSPACE公司的ds2211板，則執(zhí)行器故障模擬板15和負(fù)載板16各有5塊， 傳感器故障模擬板18可以有1塊、2塊，側(cè)板14視需求而定，最多2塊。
仍然參照附圖1對(duì)根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)試設(shè)備的其他部件進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)試設(shè)備進(jìn)一步包括至少一個(gè)可編程電源 2，其與所述負(fù)載仿真與故障模擬單元4中的背板13相連。即，實(shí)時(shí)仿真機(jī)3 的接口板先全部接到背板13上，電源2再和背板13相連，也就是說(shuō)電源2和 實(shí)時(shí)仿真機(jī)3之間是間接相連?？删幊屉娫?用來(lái)模擬汽車上的蓄電池的各種 運(yùn)行狀態(tài)，該電源可以單獨(dú)對(duì)電壓編程、單獨(dú)對(duì)電流編程，也可以對(duì)電壓和電 流同時(shí)編程。對(duì)電壓和電流的編程均是通過(guò)0-5V的模擬電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而模擬 電壓可以由實(shí)時(shí)仿真機(jī)3的模擬量輸出通道來(lái)控制，從而實(shí)現(xiàn)在實(shí)時(shí)仿真機(jī)3 中運(yùn)行模型的同時(shí)來(lái)調(diào)節(jié)可編程電源2的電壓和(或)電流。
根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)試設(shè)備進(jìn)一步包括至少一個(gè)斷路測(cè)試盒6，該斷路測(cè)試 盒6使所述汽車電子控制器與所述測(cè)試設(shè)備斷開(kāi)/連接。亦即，斷路測(cè)試盒6可 以方便斷開(kāi)和連接待測(cè)電子控制器與測(cè)試設(shè)備，主要用于測(cè)試時(shí)方便的測(cè)量信 號(hào)，還可以引入測(cè)試信號(hào)。斷路測(cè)試盒6 —般由一定數(shù)量的通道組成，通道數(shù) 取決于使用的接插件。原理類似于跳線跳線插上，則回路接通，拔開(kāi)跳線， 則回路斷開(kāi)，因此，斷路測(cè)試盒6同時(shí)還具有不中斷連接進(jìn)行測(cè)量的功能。
根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)試設(shè)備進(jìn)一步包括至少一個(gè)系統(tǒng)供電及保護(hù)單元7，用 于給整個(gè)測(cè)試設(shè)備供電，并對(duì)所述測(cè)試設(shè)備提供過(guò)載保護(hù)，即，具有過(guò)壓、過(guò) 流、短路保護(hù)和緊急停止功能。
根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)試設(shè)備進(jìn)一步包括至少一個(gè)信號(hào)調(diào)理單元5，該信號(hào)調(diào) 理單元5用來(lái)匹配待測(cè)汽車電子控制器與測(cè)試設(shè)備的接口，將測(cè)試設(shè)備發(fā)出的 信號(hào)調(diào)理為電子控制器可以接受的范圍，將電子控制器發(fā)出的信號(hào)調(diào)理為測(cè)試 設(shè)備可以接受的范圍。當(dāng)然，信號(hào)調(diào)理單元5并不是必需的一個(gè)獨(dú)立的組件， 根據(jù)具體設(shè)計(jì)的需要，也可以將信號(hào)調(diào)理單元5與負(fù)載仿真和故障模擬單元4 做成一個(gè)單元。例如，如圖2所示，負(fù)載仿真和故障模擬單元4中的側(cè)板14只 能負(fù)責(zé)一小部分的信號(hào)調(diào)理功能，如果需要調(diào)理的信號(hào)比較特殊，或者數(shù)量比 較多，則需要信號(hào)調(diào)理單元5，它隨著信號(hào)調(diào)理需求的改變而改變，結(jié)構(gòu)比較靈 活。目的只有一個(gè)，匹配電子控制器與實(shí)時(shí)仿真機(jī)3中1/0接口板的連接。
根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)試設(shè)備進(jìn)一步包括至少一個(gè)PC機(jī)，該P(yáng)C機(jī)與所述實(shí) 時(shí)仿真機(jī)3連接，并通過(guò)所述實(shí)時(shí)仿真機(jī)3的輸出信號(hào)判斷所述汽車電子控制 器是否合格。所述PC機(jī)還與所述負(fù)載仿真與故障模擬單元4連接，并向所述 負(fù)載仿真與故障模擬單元4提供控制信號(hào)。
進(jìn)一步參照?qǐng)D1 ， PC機(jī)10中運(yùn)行著試驗(yàn)管理軟件11和自動(dòng)測(cè)試軟件12， 試驗(yàn)管理軟件11實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試的管理包括模型下載、模型參數(shù)的修改、采集數(shù)據(jù) 等。自動(dòng)測(cè)試軟件12主要用來(lái)編寫(xiě)和運(yùn)行自動(dòng)測(cè)試序列，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試。如 果實(shí)時(shí)仿真機(jī)3使用德國(guó)dSPACE公司的組件系統(tǒng)(如ds1006+ds2211)，則 試驗(yàn)管理軟件11和自動(dòng)測(cè)試軟件12可以分別為ControlDesk和 AutomationDesk。 PC機(jī)10通過(guò)通訊連接8與實(shí)時(shí)仿真機(jī)3連接，實(shí)現(xiàn)上下位 機(jī)的通訊。通訊連接8可以是TCP/IP連接或者專用總線連接。通訊連接9實(shí)現(xiàn) 負(fù)載仿真與故障模擬單元4與PC機(jī)10的連接，用于PC機(jī)對(duì)故障模擬的控制， 通訊連接9可以是RS232、 CAN等連接方式。
本實(shí)用新型所提出的上述測(cè)試設(shè)備滿足了各種汽車電子控制器測(cè)試的需 要，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
下面參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的測(cè)試設(shè)備的工作流程進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，首先以圖1所示的方式將本實(shí)用新型的測(cè)試設(shè)備的各個(gè)組件
安裝到機(jī)柜1中，并將各組件分別通過(guò)各1/0接口連接在一起。將需要測(cè)試的汽 車電子控制器(ECU)的輸入輸出端口分別連接在負(fù)載仿真與故障模擬單元4 的電子控制器接口19 (該接口既包括輸入端也包括輸出端)，使PC機(jī)10通過(guò) 通訊連接8與實(shí)時(shí)仿真機(jī)3連接，實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)的通訊，通過(guò)通訊連接9實(shí)現(xiàn) 負(fù)載仿真與故障模擬單元4與PC機(jī)10的連接，用于PC機(jī)對(duì)故障模擬的控制。
然后，PC機(jī)10中運(yùn)行的試驗(yàn)管理軟件11進(jìn)行模型下載、模型參數(shù)的修改、 采集數(shù)據(jù)等管理操作，而自動(dòng)測(cè)試軟件12可以將試驗(yàn)管理軟件11中的各種操 作編程為操作序列，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試。
艮P， PC機(jī)10通過(guò)試驗(yàn)管理軟件11和通訊連接8將車輛模型(發(fā)動(dòng)機(jī)、變 速箱、底盤(pán)、車輪等)下載到實(shí)時(shí)仿真機(jī)3中運(yùn)行，實(shí)時(shí)仿真機(jī)3中的I/O接 口板和負(fù)載仿真與故障模擬單元4連接，在車輛模型運(yùn)行的同時(shí)，1/0接口板將 模型運(yùn)算的車輛狀態(tài)以各種傳感器信號(hào)的形式發(fā)出去，并通過(guò)傳感器故障模擬 板18和電子控制器接口 19與待測(cè)電子控制器的傳感器輸入端連接到一起。待 測(cè)電子控制器根據(jù)接收到的傳感器信號(hào)計(jì)算輸出，其執(zhí)行器輸出端通過(guò)電子控 制器19與執(zhí)行器故障模擬板15連接在一起，再通過(guò)中間板17和負(fù)載板16連 接到真實(shí)負(fù)載(繼電器、噴油電磁閥、點(diǎn)火線圈、電機(jī)等)或者模擬負(fù)載，在 電子控制器驅(qū)動(dòng)負(fù)載的同時(shí)，由i/o接口板進(jìn)行測(cè)量，并傳遞給模型用于計(jì)算下 一個(gè)狀態(tài)的傳感器輸出。PC機(jī)10通過(guò)通訊連接9控制傳感器故障模擬板18 和執(zhí)行器故障模擬板15模擬各種硬件故障，如對(duì)地短路、對(duì)電源短路、開(kāi)路等。
在測(cè)試過(guò)程中，PC機(jī)10中運(yùn)行的試驗(yàn)管理軟件10可以測(cè)量和記錄測(cè)試設(shè) 備和電子控制器的輸出，并將電子控制器的輸出與期望值進(jìn)行對(duì)比，以判斷電 子控制器是否合格。
當(dāng)然，在測(cè)試過(guò)程中，該測(cè)試設(shè)備的其他部件，例如可編程電源2、信號(hào)調(diào) 理單元5、斷路測(cè)試盒6、系統(tǒng)供電及保護(hù)單元7各自發(fā)揮其輔助作用，在此不 一一贅述。
如上所述，本實(shí)用新型所提出的上述測(cè)試設(shè)備滿足了各種汽車電子控制器
測(cè)試的需要，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本實(shí)用新型的可行性實(shí)施例的 具體說(shuō)明，它們并非用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡未脫離本實(shí)用新型技 藝精神所作的等效實(shí)施例或變更均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種用于測(cè)試汽車電子控制器的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，該測(cè)試設(shè)備包括至少一個(gè)實(shí)時(shí)運(yùn)行對(duì)象模型的實(shí)時(shí)仿真機(jī)(3)，所述實(shí)時(shí)仿真機(jī)(3)具有多個(gè)接收/輸出數(shù)據(jù)信號(hào)的I/O接口，所述實(shí)時(shí)仿真機(jī)(3)模擬汽車的各種傳感器信號(hào)，并接收所述汽車電子控制器輸出的執(zhí)行器信號(hào)；至少一個(gè)負(fù)載仿真與故障模擬單元(4)，該負(fù)載仿真與故障模擬單元(4)與所述實(shí)時(shí)仿真機(jī)(3)的所述I/O接口之一相連，并模擬汽車上的各種負(fù)載和汽車的各種運(yùn)行故障；其中，所述汽車電子控制器與所述負(fù)載仿真與故障模擬單元(4)相連，并接收來(lái)自所述負(fù)載仿真與故障模擬單元(4)輸出的測(cè)試信號(hào)，以及將輸出的執(zhí)行器信號(hào)傳給所述負(fù)載仿真與故障模擬單元(4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述負(fù)載仿真與故障模擬單元 (4)包括至少一塊模擬傳感器故障的傳感器故障模擬板(18)，所述測(cè)試信號(hào)通過(guò)所述傳感器故障模擬板(18)輸入所述汽車電子控制器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述負(fù)載仿真與故障模擬單元 (4)包括至少一塊執(zhí)行器故障模擬板(15)，該執(zhí)行器故障模擬板(15)接收來(lái)自所述汽車電子控制器的輸出信號(hào)，并模擬各種執(zhí)行器故障。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述執(zhí)行器故障模擬板(15) 至少與一塊負(fù)載板(16)連接，所述負(fù)載板(16)與至少一個(gè)模擬負(fù)載或至少 一個(gè)真實(shí)負(fù)載連接在一起。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述測(cè)試設(shè)備進(jìn)一步包括至少 一個(gè)可編程電源(2)，該可編程電源(2)模擬汽車上的蓄電池的各種運(yùn)行狀態(tài)， 并與所述負(fù)載仿真與故障模擬單元(4)相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述測(cè)試設(shè)備進(jìn)一步包括至少 一個(gè)斷路測(cè)試盒(6)，該斷路測(cè)試盒(6)使所述汽車電子控制器與所述測(cè)試設(shè) 備斷開(kāi)/連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述測(cè)試設(shè)備進(jìn)一步包括至少 一個(gè)系統(tǒng)供電及保護(hù)單元(7)，該系統(tǒng)供電及保護(hù)單元(7)給所述測(cè)試設(shè)備供 電，并對(duì)所述測(cè)試設(shè)備提供過(guò)載保護(hù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述測(cè)試設(shè)備進(jìn)一步包括至少 一個(gè)信號(hào)調(diào)理單元(5)，該信號(hào)調(diào)理單元(5)匹配所述汽車電子控制器與所述 測(cè)試設(shè)備的接口，將所述測(cè)試設(shè)備輸出的信號(hào)調(diào)理為所述電子控制器可以接受 的范圍，將所述電子控制器輸出的信號(hào)調(diào)理為所述測(cè)試設(shè)備可以接受的范圍。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述測(cè)試設(shè)備進(jìn)一步包括至少 一個(gè)PC機(jī)(10)，該P(yáng)C機(jī)(10)與所述實(shí)時(shí)仿真機(jī)(3)連接，并通過(guò)所述 實(shí)時(shí)仿真機(jī)(3)的輸入和/或輸出信號(hào)判斷所述汽車電子控制器是否合格。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試設(shè)備，其中，所述PC機(jī)(10)與所述負(fù) 載仿真與故障模擬單元(4)連接，并向所述負(fù)載仿真與故障模擬單元(4)提 供控制信號(hào)。
專利摘要一種用于測(cè)試汽車電子控制器的測(cè)試設(shè)備包括至少一個(gè)實(shí)時(shí)運(yùn)行對(duì)象模型的實(shí)時(shí)仿真機(jī)，所述實(shí)時(shí)仿真機(jī)具有多個(gè)接收/輸出數(shù)據(jù)信號(hào)的I/O接口，所述實(shí)時(shí)仿真機(jī)模擬汽車的各種傳感器信號(hào)，并接收所述汽車電子控制器輸出的執(zhí)行器信號(hào)；至少一個(gè)負(fù)載仿真與故障模擬單元，該負(fù)載仿真與故障模擬單元與所述實(shí)時(shí)仿真機(jī)的所述I/O接口之一相連，并模擬汽車上的各種負(fù)載和汽車的各種運(yùn)行故障；所述汽車電子控制器與所述負(fù)載仿真與故障模擬單元相連，并接收來(lái)自所述負(fù)載仿真與故障模擬單元輸出的測(cè)試信號(hào)，以及將輸出的執(zhí)行器信號(hào)傳給所述負(fù)載仿真與故障模擬單元。該測(cè)試設(shè)備滿足了各種汽車電子控制器測(cè)試的需要，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
文檔編號(hào)G05B23/02GK201210253SQ200820108589
公開(kāi)日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者王永庭, 王舜琰 申請(qǐng)人:北京經(jīng)緯恒潤(rùn)科技有限公司