CN107831756A - 控制器测试装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种控制器测试装置及系统，属于新能源汽车测试技术领域。所述控制器测试装置包括箱体、测试台、故障输入模块和控制模块，箱体包括可沿其侧面壁板一边转动打开和闭合的盖板，测试台通过连接部与盖板的上表面连接，测试台还包括用于固定板卡的固定座，与测试台和被测控制器连接的故障输入模块用于生成并引入故障，与测试台和故障输入模块连接的控制模块用于控制控制器测试装置对被测控制器进行测试；所述控制器测试系统包括共用一套故障输入模块和控制模块的多个箱体及安装在箱体上的多个检测台。所述控制器测试装置及系统在降低成本的同时提高了汽车控制器的测试效率。

Description

控制器测试装置及系统

技术领域

本发明涉及新能源汽车测试领域，具体而言，涉及一种控制器测试装置及系统。

背景技术

随着经济水平的提高，人们的购买力和对生活的要求都迅速增长，我国对汽车的数量需求和质量需求都呈爆炸式上涨。数量变得庞大的传统汽车造成的环境污染越来越严重，从而造成了雾霾现象频发、城市中二氧化碳含量过高等问题，在这种情况下，新能源汽车成为汽车发展的下一个重心。

新能源汽车的产量逐渐提升，工业化体系对新能源汽车的生产和检测效率都提出了更高的要求。现有的新能源汽车的控制器测试设备对不同测试对象进行测试时需要匹配多套测试系统，在测试不同控制器时需要用不同的测试装置，无法灵活变换组件，操作复杂从而测试效率低，无法满足当今新能源汽车行业对新能源汽车产能和质量的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制器测试装置，以改善现有汽车控制器测试设备在测试不同控制器时需要用不同的测试装置，无法灵活变换组件，操作复杂，测试效率低问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种控制器测试装置，所述控制器测试装置包括箱体、测试台、故障输入模块和控制模块。所述箱体包括相对设置的盖板和底板以及沿所述盖板和所述底板的边缘连续设置的侧面壁板，还包括用于控制所述盖板沿所述侧面壁板的一边缘转动以打开和闭合所述箱体的传动机构。所述测试台包括与所述盖板连接的连接座和设置在所述连接座上的固定器，所述固定器用于固定板卡。所述故障输入模块用于将故障以故障模型方式引入所述控制器测试装置，所述故障输入模块的两端分别与所述测试台和一被测控制器连接。所述控制模块分别与所述测试台和所述故障输入模块连接，用于存储和运行用于控制所述控制器测试装置对所述被测控制器进行测试。其中，所述故障输入模块和控制模块设置在所述箱体上。

在本发明可选的实施例中，所述控制器测试装置还包括设置在所述箱体中的通信模块，所述测试台通过所述通信模块与所述控制模块连接。

在本发明可选的实施例中，所述控制器测试装置还包括转发器，所述转发器分别与所述通信模块和所述控制模块连接。

在本发明可选的实施例中，所述故障输入模块包括故障输入单元、发送单元和接收单元。所述故障输入单元储存有故障集合，用于控制故障模型的生成。所述发送单元和所述接收单元与所述测试台连接，用于传输所述故障模型。

在本发明可选的实施例中，所述故障输入模块还包括帧位指示单元，所述帧位指示单元用于指示当前处于帧的位置从而确定故障输入的时机。

在本发明可选的实施例中，所述故障输入模块还包括位时序逻辑单元，所述位时序逻辑单元用于将故障模型从数字信号转换为电平信号。

在本发明可选的实施例中，所述箱体上设置有与所述控制模块连接的启动键和紧急停止键。

在本发明可选的实施例中，所述控制模块包括无线传输单元，所述无线传输单元用于上传控制器测试结果，还用于与远程控制终端连接从而通过所述远程终端对所述控制器测试装置进行操作。

本发明实施例还提供了一种控制器测试系统，所述控制器测试系统包括机柜、箱体、测试台、故障输入模块、控制模块和转发器。所述箱体包括相对设置的盖板和底板以及沿所述盖板和所述底板的边缘连续设置的侧面壁板，还包括用于控制所述盖板沿所述侧面壁板的一边缘转动以打开和闭合所述箱体的传动机构。所述测试台包括与所述盖板连接的连接座和设置在所述连接座上的固定器，所述固定器用于固定板卡。所述故障输入模块用于采用预设的故障模型将故障引入所述控制器测试装置，所述故障输入模块的两端分别与所述测试台和一被测控制器连接。所述控制模块与所述测试台和所述故障输入模块连接，用于存储和运行用于控制所述控制器测试装置对所述被测控制器进行测试。所述转发器分别与所述测试台和所述控制模块连接。其中，所述箱体、所述测试台、所述故障输入模块、所述控制模块和所述转发器设置在所述机柜上。

在本发明可选的实施例中，所述控制器测试系统的所述机柜上安装的所述箱体和所述测试台数量可以为多个，多个所述箱体和所述测试台共用一套所述故障输入模块、所述控制模块和所述转发器。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供了一种控制器测试装置及系统，所述控制器测试装置包括箱体、测试台、故障输入模块和控制模块，箱体包括可沿其侧面壁板一边转动打开和闭合的盖板，测试台通过连接部与盖板的上表面连接，测试台还包括用于固定板卡的固定座，与测试台和被测控制器连接的故障输入模块用于生成并引入故障，与测试台和故障输入模块连接的控制模块用于控制控制器测试装置对被测控制器进行测试。所述控制器测试系统包括共用一套故障输入模块和控制模块的多个箱体及安装在箱体上的多个检测台。所述控制器测试装置通过可更换板卡的检测台降低了操作复杂度，所述控制器测试系统通过一套控制模块和故障输入模块控制多个检测台同时进行检测，提高了控制器的测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰，在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明实施例提供的一种控制器测试装置的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种控制器测试装置的另一种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种控制器测试装置的模块图；

图4为本实施例提供的一种控制器测试系统的结构示意图。

图标：100-控制器测试装置；110-箱体；112-盖板；114-底板；116-传动机构；120-测试台；122-连接部；124-固定器；126-传输端口；130-故障输入模块；140-控制模块；200-控制器测试系统；210-机柜。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

第一实施例

电动汽车是新能源汽车最重要的组成部分之一，电动汽车是由多个子系统构成的一个复杂系统，主要包括电池、电机、变速箱和制动等动力系统，以及其它附件如空调、助力转向等。各子系统几乎都通过自己的电子控制单元(ECU)来完成各自功能和目标，为了满足整车动力性、经济性、安全性和舒适性的目标，一方面必须具有智能化的人车交互接口，另一方面，各系统还必须彼此协作，优化匹配。因此，电动车也需要一个整车控制器来管理电动汽车中的各个部件。电动车一般以整车控制器为主节点、基于高速CAN总线的分布式动力系统控制网络，通过该网络，整车控制器可以对电动车辆动力链和控制链的各个环节进行管理、协调和监控，提高整车能量利用效率，保证车辆的安全性和可靠性。随着电动车产量的激增，对整车控制器的测试效率过低，为了解决这个问题，本发明人在本发明实施例中提供了提供一种控制器测试装置100。

请参照图1和图2，图1为本发明实施例提供的一种控制器测试装置的结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种控制器测试装置的另一种结构示意图。

控制器测试装置100包括箱体110、测试台120、故障输入模块130和控制模块140。测试台120、故障输入模块130和控制模块140均设置在所述箱体110上。

箱体110包括相对设置的盖板112和底板114以及沿所述盖板112和所述底板114的边缘连续设置的侧面壁板，以及用于控制所述盖板112沿所述侧面壁板的一边缘转动以打开和闭合所述箱体110的传动机构116。

考虑到控制器测试装置100的坚固性、耐用性和经济性，本实施例中箱体110的底板114和侧面壁板采用金属材料制成。同时考虑到盖板112是可打开和关闭的活动板，盖板112在打开时需要被抬起，为了降低操作难度和节省力气，本实施例中盖板112为密度比金属更小的塑料材质。

应当理解的是，安装在盖板112上表面的测试台120和安装在箱体110内的其它模块进行通信，因此盖板112对应测试台120的位置处设置有通孔，该通孔用于通过电缆或光缆。

由于盖板112的上表面设置有测试台120，打开盖板112时需要的力较大，并且在打开所述盖板112后支撑盖板112也需要耗费力气，为了解决这个问题，本实施例的盖板112上设置有控制所述盖板112的打开和关闭且对盖板112进行支撑的传动机构116。可选地，传动机构116包括传动轴和控制手柄，操作人员通过扳动控制手柄使传动轴根据杠杆原理支撑打开盖板112。进一步地，传动机构116的传动轴上还可以包括限位结构，在打开盖板112后，通过限位结构对传动轴进行固定，以使传动轴对盖板112持续起到支撑作用，方便操作人员进行操作。

作为一种实施方式，箱体110上还设置有与控制模块140连接的启动键和紧急停止键，以在出现意外时可及时停止设备以保护控制器测试装置100和被测控制器。

测试台120包括连接部122和固定器124。测试台120通过所述连接部122和盖板112连接，连接部122与盖板112的连接方式可以是卡口连接、螺纹连接等可拆卸式连接，作为另外一种实施方式，测试台120可以静置于盖板112上，通过摩擦力保证测试台120的稳定。可选的，在采用测试台120静置于盖板112上的实施方案时，为增大连接部122与盖板112之间的摩擦力，所述盖板112的上表面设置有防滑层，所述防滑层可以是塑料、橡胶等防滑材料制成的防滑垫层，在本发明另外的实施例中所述防滑层也可以是直接刻蚀在所述盖板112上的防滑花纹。固定器124通过连接部122稳定安置在所述盖板112上，固定器124用于安装固定测试中需要的板卡，为与板卡形状配合，所述固定器124上设置有用于安装所述板卡的方形的板卡安装槽。其中，板卡是一种印制电路板，简称PCB板，制作时带有插芯，可以插入计算机的主电路板(主板)的插槽中，用来控制硬件的运行，比如显示器、采集卡等设备，安装驱动程序后，即可实现相应的硬件功能。

进一步地，固定器124后端侧板上设置有一开口，所述测试台120还包括设置在固定器124的上述开口对应位置的传输端口126。板卡被安装在固定器124中时与传输端口126连接，从而实现串口通信。

可选地，控制器测试装置100在对被测控制器进行测试时，可根据不同的测试目的在固定器124上安装不同的板卡，如控制器测试装置I/O板卡、整车控制器CAN总线板卡、整车控制器综合板卡等。其中，整车控制器测试机柜综合板卡，是集A/D(模数)转换、D/A(数模)转换、PWM(脉冲宽度调制)信号输入输出、数字信号输入输出、CAN通信功能于一体的板卡；整车控制器测试器CAN总线接口板卡，作为CAN总线上的一个节点，具有测试CAN总线中设备的功能。

应当理解的是，测试台120需要分别和故障输入模块130以及控制模块140进行有线通信，因此在盖板112的对应位置上开设有线缆通孔以使电缆、光纤等线缆通过所述线缆开孔和上述的传输端口126连接。

请参考图3，图3为本发明实施例提供的一种控制器测试装置的模块图。

控制器测试装置100的目的是检测控制器在出现故障时的反应，因此故障输入模块130是必不可少的一部分。故障输入也称故障注入，指按照选定的故障模型，人为有意识地产生故障列表并施加于运行特定工作负载的目标系统中，以加速该系统的错误和失效的发生，同时观测和回收系统对所注故障的反应信息，并对回收信息进行分析，从而向实验者提供有关结果的实验过程。故障输入模块130包括故障输入单元、发送单元、接收单元。其中，故障输入单元为故障输入模块130的核心单元，储存有可能用到的故障集合，用于控制故障模型的生成。发送单元和接收单元和控制器测试装置100的通信总线连接，起到传输故障模型和相关信息的作用。进一步地，故障输入模块130还包括帧位指示单元和时序逻辑单元，本实施例以常用的CAN总线为例，每个CAN总线上的帧都有指定的帧格式，帧位指示单元用于指示总线上当前帧处于什么帧位，指示信号将通知给接收单元和故障输入单元，用以使接收单元正确完成接收任务及故障注入单元进行行为决策；CAN总线中的一切数据的收发，都由时序逻辑单元来采样和同步，每个CAN控制器都有一个时序逻辑单元，并且整个总线网络的所有时序逻辑单元都连接在一起，通过它们之间的同步，整个网络的通讯才能实。

上述CAN即控制器局域网络，属于工业现场总线的范畴。与一般的通信总线相比,CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。由于其良好的性能及独特的设计，CAN总线越来越受到人们的重视。它在汽车领域上的应用是最广泛的，世界上一些著名的汽车制造厂商都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。鉴于所述原因，本实施例中的总线通信也为CAN总线方式。

作为一种实施方式，为使控制器测试装置100的测试灵活性更高，故障输入模块130也可以为安装在所述控制器测试装置100上的可更换的板卡。

控制模块140与故障输入模块130连接，还通过测试台120与固定在所述测试台120上的板卡连接。控制模块140为可以直接发出操控指令的计算机，控制模块140即上位机发出的命令首先给故障输入模块130即下位机，下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备，下位机不时读取设备状态数据，转换成数字信号反馈给控制模块140。其中，上位机和下位机都需要编程，都有专门的开发系统。进一步地，为保证控制器测试装置100中控制模块140与故障输入模块130的稳定通信，控制器测试装置100还可以在控制模块140与故障输入模块130之间设置转发器。

可选地，控制模块140还可以包括无线传输单元，所述无线传输单元用于上传控制器测试结果，还用于与远程控制终端连接从而通过所述远程终端对所述控制器测试装置100进行操作。

作为一种实施方式，控制器测试装置100还包括安装于所述箱体110中的通信模块，可选地，通信模块可以包括与被测控制器对应类型的输入/输出板卡，还可以包括控制测试台120与控制模块140之间信息传输的通信板卡。

控制器测试装置100的工作原理是：以被测控制器为整车控制器为例，在进行整车控制器测试时，先通过传动机构116打开盖板112检查连线后再闭合盖板112，根据被测试控制器的类型选定对应的整车控制器CAN总线板卡或整车控制器综合板卡等板卡安装在固定器124上，然后按下启动键启动控制器测试装置100，与被测控制器连接的故障输入模块130按预定方案生成故障模型并通过通信模块输入被测控制器和控制器测试装置100中，被测控制器对所输入故障的反应信息通过通信板卡和转发器传输至控制模块140以对被测控制器进行分析。

第二实施例

请参考图4，图4为本实施例提供的一种控制器测试系统的结构示意图。

所述控制器测试系统200包括机柜210、箱体110、测试台120、故障输入模块130和控制模块140，本实施例中的箱体110、测试台120、故障输入模块130和控制模块140均与第一实施例中结构相同，不同之处在于安装位置和连接关系，箱体110、测试台120、故障输入模块130、控制模块140均设置在机柜210上。

机柜210上可以安装多个箱体110和测试台120，多个测试台120之间彼此连接，此时故障输入模块130可以为安装于其中一测试台120上的板卡。将多个测试台120整合后与故障输入模块130、控制模块140连接，多个测试台120上可根据需要安装不同的板卡，以被测控制器为整车控制器为例，机柜210上可以设置有分别安装控制器测试装置I/O板卡、整车控制器CAN总线板卡、整车控制器综合板卡等板卡的多个测试台120。

应当注意的是，因为机柜210上有多个测试台120，控制模块140和测试台120的通信应当通过转发器进行控制，以保证所述控制器测试系统200的正常通讯。

控制器测试系统200的工作原理是：通过将多个箱体110和测试台120连接并整合安装到一个机柜210上，共用一套故障输入模块130和控制模块140，通过将控制器测试装置I/O板卡、整车控制器CAN总线板卡、整车控制器综合板卡等不同板卡分别安装在多个测试台120上，形成一个完整的并且能够根据被测控制器的不同需求通过更换板卡和测试台120的连接方式以满足该需求的高灵活性的测试系统。

综上所述，本发明提供一种控制器测试装置及系统，所述控制器测试装置包括箱体、测试台、故障输入模块和控制模块，箱体包括可沿其侧面壁板一边转动打开和闭合的盖板，测试台通过连接部与盖板的上表面连接，测试台还包括用于固定板卡的固定座，与测试台和被测控制器连接的故障输入模块用于生成并引入故障，与测试台和故障输入模块连接的控制模块用于控制控制器测试装置对被测控制器进行测试。所述控制器测试系统包括共用一套故障输入模块和控制模块的多个箱体及安装在箱体上的多个检测台。所述控制器测试装置通过可更换板卡的检测台降低了操作复杂度，所述控制器测试系统通过一套控制模块和故障输入模块控制多个检测台同时进行检测，提高了控制器在测试不同控制器时的灵活性和测试效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制器测试装置，其特征在于，包括：

箱体，包括相对设置的盖板和底板以及沿所述盖板和所述底板的边缘连续设置的侧面壁板，还包括用于控制所述盖板沿所述侧面壁板的一边缘转动以打开和闭合所述箱体的传动机构；

测试台，包括与所述盖板连接的连接座和设置在所述连接座上的固定器，所述固定器用于固定板卡；

故障输入模块，用于将故障以故障模型方式引入所述控制器测试装置，所述故障输入模块的两端分别与所述测试台和一被测控制器连接；

与所述测试台和所述故障输入模块连接的控制模块，用于存储和运行用于控制所述控制器测试装置对所述被测控制器进行测试；

其中，所述故障输入模块和所述控制模块设置在所述箱体上。

2.根据权利要求1所述的控制器测试装置，其特征在于，所述控制器测试装置还包括设置在所述箱体中的通信模块，所述测试台通过所述通信模块与所述控制模块连接。

3.根据权利要求2所述的控制器测试装置，其特征在于，所述控制器测试装置还包括转发器，所述转发器分别与所述通信模块和所述控制模块连接。

4.根据权利要求1所述的控制器测试装置，其特征在于，所述故障输入模块包括故障输入单元、发送单元和接收单元；储存有故障集合的所述故障输入单元用于控制故障模型的生成，与所述测试台连接的所述发送单元和所述接收单元用于传输所述故障模型。

5.根据权利要求4所述的控制器测试装置，其特征在于，所述故障输入模块还包括帧位指示单元，所述帧位指示单元用于指示当前处于帧的位置从而确定故障输入的时机。

6.根据权利要求4所述的控制器测试装置，其特征在于，所述故障输入模块还包括位时序逻辑单元，所述位时序逻辑单元用于将故障模型从数字信号转换为电平信号。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的控制器测试装置，其特征在于，所述箱体上设置有与所述控制模块连接的启动键和紧急停止键。

8.根据权利要求7所述的控制器测试装置，其特征在于，所述控制模块包括无线传输单元，所述无线传输单元用于上传控制器测试结果，还用于与远程控制终端连接从而通过所述远程终端对所述控制器测试装置进行操作。

9.一种控制器测试系统，其特征在于，包括：

机柜；

箱体，包括相对设置的盖板和底板以及沿所述盖板和所述底板的边缘连续设置的侧面壁板，还包括用于控制所述盖板沿所述侧面壁板的一边缘转动以打开和闭合所述箱体的传动机构；

测试台，包括与所述盖板连接的连接座和设置在所述连接座上的固定器，所述固定器用于固定板卡；

故障输入模块，用于采用预设的故障模型将故障引入所述控制器测试装置，所述故障输入模块的两端分别与所述测试台和一被测控制器连接；

与所述测试台和所述故障输入模块连接的控制模块，用于存储和运行用于控制所述控制器测试装置对所述被测控制器进行测试；

转发器，分别与所述测试台和所述控制模块连接；

其中，所述箱体、所述测试台、所述故障输入模块、所述控制模块和所述转发器设置在所述机柜上。

10.根据权利要求9所述的控制器测试系统，其特征在于，所述控制器测试系统的所述柜体上安装的所述箱体和所述测试台数量可以为多个，多个所述箱体和所述测试台共用一套所述故障输入模块、所述控制模块和所述转发器。