CN108227669A - 新能源汽车整车控制器的自动测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车整车控制器的自动测试装置及方法，本装置由被测整车控制器，用于实现汽车模型数据交互与修改及与被测整车控制器交互连接的工装整车控制器，用于程序烧录、测试模式切换和两个整车控制器测试数据交互的测试模块，用于测试过程检测控制存储的上位机和用于测试工况模拟的电机试验台架构成；本方法首先对系统进行初始化设置，由上位机发送控制命令启动被测整车控制器，被测整车控制器通过电机试验台架的电机控制器控制电机运行；启动测试项目，并由上位机显示并存储各项测试项目数据。本发明提高测试效率，降低成本，操作简便，适应能力强，提高了整车控制技术开发效率，确保了整车控制性能及安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种新能源汽车整车控制器的自动测试装置及方法。
背景技术
整车控制器作为新能源汽车控制系统中的核心部件，对于车辆的安全可靠运行具有关键作用，相关测试技术的发展在提高整车控制器的开发效率、简化功能测试流程以及提高出厂效率等方面具有重要作用。现有测试装置中多采用工控板卡对整车控制器进行测试，实施方式复杂，测试开发难度较大，效率较低；同时现有测试装置多针对特定功能进行开发，适应性有待提高，故有必要设计一种成本低廉，实施方式简单，适用范围较大的整车控制器自动测试装置及方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新能源汽车整车控制器的自动测试装置及方法，本装置及方法克服了现有技术中测试装置复杂、测试功能单一的缺陷，提高测试效率，降低成本，操作简便，适应能力强，提高了整车控制技术开发效率，确保了整车控制性能及安全。
为解决上述技术问题，本发明新能源汽车整车控制器的自动测试装置包括被测整车控制器和电机试验台架，所述电机试验台架包括第一电机控制器、第二电机控制器、以及被拖动的第一电机和第二电机，本装置还包括工装整车控制器、上位机和测试模块，所述被测整车控制器、第一电机控制器、第二电机控制器、工装整车控制器和上位机之间通过CAN总线通讯连接，所述被测整车控制器的数字量输入端连接所述工装整车控制器的数字量输出端，所述被测整车控制器的数字量输出端和模拟量输入端分别经所述测试模块连接所述工装整车控制器的数字量输入端和模拟量输出端，所述工装整车控制器实现汽车运动模型数据交互与修改、与被测整车控制器交互连接及故障注入的功能，所述测试模块实现被测整车控制器与工装整车控制器测试数据交互、测试程序烧录和测试模式切换的功能，所述上位机实现测试过程检测控制和测试结果显示存储的功能。
进一步，所述测试模块包括故障注入单元、被测整车控制器数字量输出接口、工装整车控制器数字量输入接口、被测整车控制器模拟量输入接口、工装整车控制器模拟量输出接口、被测整车控制器和工装整车控制器程序烧录接口、CAN通信接口、手动测试接口和测试模式切换开关。
进一步，所述故障注入单元包括带有常闭触点的第一继电器、带有常开触点的第二继电器和带有常开常闭双触点的第三继电器，所述第三继电器的常开常闭双触点一端分别连接电源正极和接地端、公共端连接所述第二继电器的常开触点一端，第二继电器的常开触点另一端连接所述第一继电器的常闭触点一端，第一继电器的常闭触点两端分别连接所述被测整车控制器模拟量输入端和工装整车控制器模拟量输出端或分别连接被测整车控制器数字量输出端和工装整车控制器数字量输入端。
进一步，所述手动测试接口包括所述被测整车控制器的数字量输入输出端口和模拟量输入端口。
进一步，所述工装整车控制器的模拟量输出端包括两个数字量输出的IIC串行总线和连接于所述IIC串行总线上的DA转换模块。
一种新能源汽车整车控制器的自动测试方法包括如下步骤：
步骤一、系统初始化设置，使工装整车控制器的所有输出清零；
步骤二、上位机通过CAN总线发送控制命令，启动被测整车控制器，通过工装整车控制器对被测整车控制器输出踏板模拟量，被测整车控制器输出扭矩，工装整车控制器根据汽车运动模型进行计算得出当前车速反馈给被测整车控制器；
步骤三、启动测试项目，包括被测整车控制器的IO自动检测、控制策略测试、最高车速测试、加速测试、爬坡测试、等速工况测试和城市工况测试，工装整车控制器根据汽车运动模型分别向被测整车控制器输出各测试项目的设定测试数据，被测整车控制器运行后输出测试结果至工装整车控制器，工装整车控制器判断被测整车控制器测试结果是否合格，其中，爬坡测试通过在线修改工装整车控制器中汽车运动模型的坡度值测试最大爬坡坡度，等速工况和城市工况测试按照预定运行速度曲线运行时检测车速的跟随误差；
步骤四、工装整车控制器将各项测试项目数据和测试结果信息经CAN总线传输至上位机，上位机显示并存储各项测试项目数据。
进一步，被测整车控制器进行测试项目过程中，工装整车控制器通过控制故障注入单元中的继电器闭合和断开，实现被测整车控制器相应输入输出接口短路到地或电源，以检测被测整车控制器故障检测功能。
进一步，被测整车控制器进行测试项目过程中，工装整车控制器通过给第一电机控制器发送速度环控制指令，控制第一电机以工装整车控制器的汽车运动模型计算所得的车速运行，以模拟路况阻力；被测整车控制器通过给第二电机控制器发送力矩环控制指令，驱动第二电机运行，以模拟汽车驱动电机的真实运行工况。
进一步，通过测试模块的测试模式切换开关将自动测试模式切换为手动测试模式，手动测试模式通过切换开关断开工装整车控制器功率电路电源，保留控制电源，以保留工装整车控制器收发报文的能力，通过手动测试接口连接外部驾驶员操作信号，手动进行被测整车控制器各测试项目。
由于本发明新能源汽车整车控制器的自动测试装置及方法采用了上述技术方案，即本装置由被测整车控制器、用于实现汽车模型数据交互与修改及被测整车控制器故障注入功能并实现与被测整车控制器交互连接的工装整车控制器、用于程序烧录、测试模式切换和两个整车控制器测试数据交互的测试模块、用于测试过程检测控制和测试结果显示存储的上位机和用于工况模拟测试的电机试验台架构成；本方法首先对系统进行初始化设置，由上位机发送控制命令启动被测整车控制器，被测整车控制器通过电机台架的电机控制器控制电机运行；启动测试项目，并由上位机显示并存储各项测试项目数据。本发明将整车控制器作为测试板卡实现被测整车控制器的IO测试、控制策略仿真和硬件在环测试，克服了现有技术中测试装置复杂、测试功能单一的缺陷，提高测试效率，降低成本，操作简便，适应能力强，提高了整车控制技术开发效率，确保了整车控制性能及安全。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明新能源汽车整车控制器的自动测试装置结构框图；
图2为本装置中测试模块框图；
图3为本装置中故障注入单元示意图；
图4为本装置中工装整车控制器的模拟量输出端示意图；
图5为本发明新能源汽车整车控制器的自动测试方法流程框图；
图6为本方法中手动测试模式切换示意图。
具体实施方式
实施例如图1所示，本发明新能源汽车整车控制器的自动测试装置包括被测整车控制器1和电机试验台架2，所述电机试验台架2包括第一电机控制器21、第二电机控制器23、以及被拖动的第一电机22和第二电机24，本装置还包括工装整车控制器3、上位机4和测试模块5，所述被测整车控制器1、第一电机控制器21、第二电机控制器23、工装整车控制器3和上位机4之间通过CAN总线通讯连接，所述被测整车控制器1的数字量输入端连接所述工装整车控制器3的数字量输出端，所述被测整车控制器1的数字量输出端和模拟量输入端分别经所述测试模块5连接所述工装整车控制器3的数字量输入端和模拟量输出端，所述工装整车控制器3实现汽车运动模型数据交互与修改、与被测整车控制器1交互连接及故障注入的功能，所述测试模块5实现被测整车控制器1与工装整车控制器3测试数据交互、测试程序烧录和测试模式切换的功能，所述上位机4实现测试过程检测控制和测试结果显示存储的功能。
如图2所示，优选的，所述测试模块5包括故障注入单元51、被测整车控制器数字量输出接口52、工装整车控制器数字量输入接口53、被测整车控制器模拟量输入接口54、工装整车控制器模拟量输出接口55、被测整车控制器和工装整车控制器程序烧录接口56、CAN通信接口57、手动测试接口58和测试模式切换开关59。
如图3所示，优选的，所述故障注入单元包括带有常闭触点的第一继电器J1、带有常开触点的第二继电器J2和带有常开常闭双触点的第三继电器J3，所述第三继电器J3的常开常闭双触点一端分别连接电源正极和接地端、公共端连接所述第二继电器J2的常开触点一端，第二继电器J2的常开触点另一端连接所述第一继电器J1的常闭触点一端，第一继电器J1的常闭触点两端分别连接所述被测整车控制器1模拟量输入端和工装整车控制器3模拟量输出端或分别连接被测整车控制器1数字量输出端和工装整车控制器3数字量输入端。
优选的，所述手动测试接口58包括所述被测整车控制器1的数字量输入输出端口和模拟量输入端口。
如图4所示，优选的，所述工装整车控制器3的模拟量输出端包括两个数字量输出的IIC串行总线31和连接于所述IIC串行总线31上的DA转换模块32。
如图5所示，一种新能源汽车整车控制器的自动测试方法包括如下步骤：
步骤一、系统初始化设置，使工装整车控制器的所有输出清零；
步骤二、上位机通过CAN总线发送控制命令，启动被测整车控制器，通过工装整车控制器对被测整车控制器输出踏板模拟量，被测整车控制器输出扭矩，工装整车控制器根据汽车运动模型进行计算得出当前车速反馈给被测整车控制器；
步骤三、启动测试项目，包括被测整车控制器的IO自动检测、控制策略测试、最高车速测试、加速测试、爬坡测试、等速工况测试和城市工况测试，工装整车控制器根据汽车运动模型分别向被测整车控制器输出各测试项目的设定测试数据，被测整车控制器运行后输出测试结果至工装整车控制器，工装整车控制器判断被测整车控制器测试结果是否合格，其中，爬坡测试通过在线修改工装整车控制器中汽车运动模型的坡度值测试最大爬坡坡度，等速工况和城市工况测试按照预定运行速度曲线运行时检测车速的跟随误差；
步骤四、工装整车控制器将各项测试项目数据和测试结果信息经CAN总线传输至上位机，上位机显示并存储各项测试项目数据。
优选的，被测整车控制器进行测试项目过程中，工装整车控制器通过控制故障注入单元中的继电器闭合和断开，实现被测整车控制器相应输入输出接口短路到地或电源，以检测被测整车控制器故障检测功能。
优选的，被测整车控制器进行测试项目过程中，工装整车控制器通过给第一电机控制器发送速度环控制指令，控制第一电机以工装整车控制器的汽车运动模型计算所得的车速运行，以模拟路况阻力；被测整车控制器通过给第二电机控制器发送力矩环控制指令，驱动第二电机运行，以模拟汽车驱动电机的真实运行工况。
如图6所示，优选的，通过测试模块5的测试模式切换开关59将自动测试模式切换为手动测试模式，手动测试模式通过切换开关59断开工装整车控制器3功率电路电源，保留控制电源，以保留工装整车控制器3收发报文的能力，通过手动测试接口58连接外部驾驶员操作信号，手动进行被测整车控制器1各测试项目。
本发明使用工装整车控制器作为测试装置实现被测整车控制器的功能测试，具有极好的兼容性，开发方便，成本低廉；并可在自动测试与手动测试模式间切换，适应性好，有利于缩短测试开发周期，提高产品开发效率；并可进行被测整车控制器的IO测试、控制策略测试、汽车工况仿真等硬件在环仿真测试，同时可以与电机台架连接，针对整车控制器与电机控制器进行联合调试，从而提前发现实车测试可能出现的问题，缩短开发周期；本装置及方法也可应用于整车控制器的出厂自动测试，大大提高出厂检验效率与测试的可靠性。
Claims (9)
1.一种新能源汽车整车控制器的自动测试装置，包括被测整车控制器和电机试验台架，所述电机试验台架包括第一电机控制器、第二电机控制器、以及被拖动的第一电机和第二电机，其特征在于：还包括工装整车控制器、上位机和测试模块，所述被测整车控制器、第一电机控制器、第二电机控制器、工装整车控制器和上位机之间通过CAN总线通讯连接，所述被测整车控制器的数字量输入端连接所述工装整车控制器的数字量输出端，所述被测整车控制器的数字量输出端和模拟量输入端分别经所述测试模块连接所述工装整车控制器的数字量输入端和模拟量输出端，所述工装整车控制器实现汽车运动模型数据交互与修改、与被测整车控制器交互连接及故障注入的功能，所述测试模块实现被测整车控制器与工装整车控制器测试数据交互、测试程序烧录和测试模式切换的功能，所述上位机实现测试过程检测控制和测试结果显示存储的功能。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车整车控制器的自动测试装置，其特征在于：所述测试模块包括故障注入单元、被测整车控制器数字量输出接口、工装整车控制器数字量输入接口、被测整车控制器模拟量输入接口、工装整车控制器模拟量输出接口、被测整车控制器和工装整车控制器程序烧录接口、CAN通信接口、手动测试接口和测试模式切换开关。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车整车控制器的自动测试装置，其特征在于：所述故障注入单元包括带有常闭触点的第一继电器、带有常开触点的第二继电器和带有常开常闭双触点的第三继电器，所述第三继电器的常开常闭双触点一端分别连接电源正极和接地端、公共端连接所述第二继电器的常开触点一端，第二继电器的常开触点另一端连接所述第一继电器的常闭触点一端，第一继电器的常闭触点两端分别连接所述被测整车控制器模拟量输入端和工装整车控制器模拟量输出端或分别连接被测整车控制器数字量输出端和工装整车控制器数字量输入端。
4.根据权利要求2所述的新能源汽车整车控制器的自动测试装置，其特征在于：所述手动测试接口包括所述被测整车控制器的数字量输入输出端口和模拟量输入端口。
5.根据权利要求2所述的新能源汽车整车控制器的自动测试装置，其特征在于：所述工装整车控制器的模拟量输出端包括两个数字量输出的IIC串行总线和连接于所述IIC串行总线上的DA转换模块。
6.一种新能源汽车整车控制器的自动测试方法，其特征在于本方法包括如下步骤：
步骤一、系统初始化设置，使工装整车控制器的所有输出清零；
步骤二、上位机通过CAN总线发送控制命令，启动被测整车控制器，通过工装整车控制器对被测整车控制器输出踏板模拟量，被测整车控制器输出扭矩，工装整车控制器根据汽车运动模型进行计算得出当前车速反馈给被测整车控制器；
步骤三、启动测试项目，包括被测整车控制器的IO自动检测、控制策略测试、最高车速测试、加速测试、爬坡测试、等速工况测试和城市工况测试，工装整车控制器根据汽车运动模型分别向被测整车控制器输出各测试项目的设定测试数据，被测整车控制器运行后输出测试结果至工装整车控制器，工装整车控制器判断被测整车控制器测试结果是否合格，其中，爬坡测试通过在线修改工装整车控制器中汽车运动模型的坡度值测试最大爬坡坡度，等速工况和城市工况测试按照预定运行速度曲线运行时检测车速的跟随误差；
步骤四、工装整车控制器将各项测试项目数据和测试结果信息经CAN总线传输至上位机，上位机显示并存储各项测试项目数据。
7.根据权利要求6所述的新能源汽车整车控制器的自动测试方法，其特征在于：被测整车控制器进行测试项目过程中，工装整车控制器通过控制故障注入单元中的继电器闭合和断开，实现被测整车控制器相应输入输出接口短路到地或电源，以检测被测整车控制器故障检测功能。
8.根据权利要求6所述的新能源汽车整车控制器的自动测试方法，其特征在于：被测整车控制器进行测试项目过程中，工装整车控制器通过给第一电机控制器发送速度环控制指令，控制第一电机以工装整车控制器的汽车运动模型计算所得的车速运行，以模拟路况阻力；被测整车控制器通过给第二电机控制器发送力矩环控制指令，驱动第二电机运行，以模拟汽车驱动电机的真实运行工况。
9.根据权利要求6所述的新能源汽车整车控制器的自动测试方法，其特征在于：通过测试模块的测试模式切换开关将自动测试模式切换为手动测试模式，手动测试模式通过切换开关断开工装整车控制器功率电路电源，保留控制电源，以保留工装整车控制器收发报文的能力，通过手动测试接口连接外部驾驶员操作信号，手动进行被测整车控制器各测试项目。
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