CN109596939A - 一种汽车电子测试用大电流故障注入箱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种汽车电子测试用大电流故障注入箱，包括MCU、继电器驱动模块、高电压继电器组，以及用于供电的供电电路；所述MCU通过通讯装置连接上位机，所述MCU通过继电器驱动模块驱动高电压继电器组；所述高压继电器组串联在ECU的管脚线束上，通过高压继电器组改变ECU与管脚线束的连接状态。本发明所述的汽车电子测试用大电流故障注入箱能够快速有效地进行ECU大电流故障注入测试电路配置，根据需要进行测试ECU引脚的接电或接地故障，使测试操作更加简便，时间控制更加精确。
Description
技术领域
本发明属于汽车测试设备技术领域，尤其是涉及一种汽车电子测试用大电流故障注入箱。
背景技术
车载电子控制单元功能测试是为了验证ECU(Electronic Control Unit)的功能逻辑实现情况是否满足ECU功能规范要求，以及ECU在出现特定的电气故障时，相应的故障码产生及恢复是否正常。ECU作为汽车控制模块，直接影响着汽车的性能、质量及功能参数，因此对于ECU的功能测试和电气故障码测试也成为各厂商的关注点。
由于在ECU的功能测试和电气故障码测试过程中，ECU的输入及输出端可以连接真实的传感器或负载，或连接功能测试用板卡来模拟传感器或负载，用来模拟其在实车上的工作状态。而在测试过程中不可避免的需要对这些接线进行操作，如断开连接、短电、短地等，因此，如果手动控制ECU管脚线束的连接状态，容易产生抖动和反应时间过长的问题，且频繁操作接线易导致连接线束损坏。
在ECU的电气故障码测试过程中会出现将负载短路到电或短路到地的电气故障，但某些负载电流较大，手动操作存在着较大的安全风险，如空调负载端最大电流可达30A左右，因此手动操作风险很大。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种汽车电子测试用大电流故障注入箱，以解决传统的采用手动进行ECU的功能测试和电气故障码测试，不仅接线困难，操作精确度低且存在着较大的安全隐患的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种汽车电子测试用大电流故障注入箱，包括MCU、继电器驱动模块、高电压继电器组，以及用于供电的供电电路；
所述MCU通过通讯装置连接上位机，所述MCU通过继电器驱动模块驱动高电压继电器组；
所述高压继电器组串联在ECU的管脚线束上，通过高压继电器组改变ECU与管脚线束的连接状态。
进一步的，所述高压继电器组包括多个继电器子单元，每个管脚线束上串联一个继电器子单元；
所述继电器驱动模块包括多个继电器驱动芯片，每个继电器子单元对应一个继电器驱动芯片，MUC通过继电器驱动芯片驱动每个继电器子单元。
进一步的，所述高压继电器组包括10个继电器子单元；
所述继电器驱动模块包括10个继电器驱动芯片。
进一步的，每个所述继电器子单元包括三个继电器，分别为继电器K1、继电器K2、继电器K3；
三个继电器并联，且三个继电器的控制端都连接继电器驱动芯片,三个继电器的输入端都连接ECU管脚；
继电器K1串联在管脚线束上，继电器K1的输入端连接ECU管脚，输出端连接线束负载或者检测设备；
继电器K2的输出端连接ECU的供电电路，通过继电器K2实现ECU管脚与供电电路短路；
继电器K3的输出端接地，通过继电器K1实现ECU管脚的短地。
进一步的，所述通讯装置为带有CAN接口卡的CASE，MCU通过CAN总线连接CASE，所述ECU也通过CAN总线连接CASE。
进一步的，所述供电电路包括供电电源和电压转换电路；
所述供电电源为12V直流电源，所述电压转换电路包括12V转5V供电电路和5V转3.3V供电电路。
相对于现有技术，本发明所述的汽车电子测试用大电流故障注入箱具有以下优势：
本发明所述的汽车电子测试用大电流故障注入箱能够快速有效地进行ECU大电流故障注入测试电路配置，根据需要进行测试ECU引脚的接电或接地故障，使测试操作更加简便，时间控制更加精确。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的整体连接原理图；
图2为本发明实施例所述的大电流故障注入箱原理结构图；
图3为本发明实施例所述的继电器子单元结构图；
图4为本发明实施例所述的电压转换电路的电路图；
图5为本发明实施例所述的报文原理示意图；
图6为本发明实施例所述的0x110报文数据场内容图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1，图2所示，一种汽车电子测试用大电流故障注入箱，包括MCU、继电器驱动模块、高电压继电器组，以及用于供电的供电电路；
所述MCU通过通讯装置连接上位机，所述MCU通过继电器驱动模块驱动高电压继电器组；
所述高压继电器组串联在ECU的管脚线束上，通过高压继电器组改变ECU与管脚线束的连接状态。
所述高压继电器组包括多个继电器子单元，每个管脚线束上串联一个继电器子单元；
所述继电器驱动模块包括多个继电器驱动芯片，每个继电器子单元对应一个继电器驱动芯片，MUC通过继电器驱动芯片驱动每个继电器子单元。
所述高压继电器组包括10个继电器子单元；所述继电器驱动模块包括10个继电器驱动芯片。
如图3所示，每个所述继电器子单元包括三个继电器，分别为继电器K1、继电器K2、继电器K3；
三个继电器并联，且三个继电器的控制端都连接继电器驱动芯片,三个继电器的输入端都连接ECU管脚；
继电器K1串联在管脚线束上，继电器K1的输入端连接ECU管脚，输出端连接线束负载或者检测设备；继电器K2的输出端连接ECU的供电电路，通过继电器K2实现ECU管脚与供电电路短路；继电器K3的输出端接地，通过继电器K1实现ECU管脚的短地。
通过继电器K1实现输入端和输出端连接和断开的功能；继电器K2实现输入端与电源短路的功能；继电器K3实现输入端与地短路的功能。通过继电器K1、继电器K2、继电器K3实现断开连接、短电、短地的各项测试，无需手动进行连接，不仅有效的提高了工作效率，还提高了测试的准确性。
所述通讯装置为带有CAN接口卡的CASE，MCU通过CAN总线连接CASE，所述ECU也通过CAN总线连接CASE。
所述供电电路包括供电电源和电压转换电路；
所述供电电源为12V直流电源，所述电压转换电路包括12V转5V供电电路和5V转3.3V供电电路。
如图4所示，电压转换电路采用LM1085系列元器件，实现直流12V电压转换为直流5V、直流3.3V电压的功能。如图4所示，首先将直流12V电压输入，转换为直流5V电压输出，再将直流5V电压作为输入，转换为直流3.3V电压输出；12V电压为继电器驱动及继电器K2短电进行供电；5V电压为通信控制模块进行供电；3.3V为MCU进行供电。
如图5，图6所示，本方案设定为MCU接收指定的报文ID及数据后，控制继电器做出响应。本方案接收指定的报文ID为0x101、0x110、0x100，每帧报文的数据场长度都为8；其中0x101、0x110两帧报文为继电器状态设置报文，0x100报文为继电器状态使能报文，即MCU先接受0x101或0x110报文的指令，等接收到0x100报文后再控制继电器按照0x101或0x110报文的指令动作。
其中0x101报文数据场内容不做要求，默认可以发送Byte(0)-Byte(7)数据都为0x0，当MCU接收到0x101报文时，意味着将本发明中30个继电器全部设置为常开状态。
其中0x110报文数据场内容如图6，继电器相对应的bit可以设置0和1两种值，0表示继电器断开，1表示继电器闭合，当MCU接收到0x101报文时，意味着将本发明中30个继电器分别设置为指定状态。
其中0x100报文数据场内容不做要求，默认可以发送Byte(0)-Byte(7)数据都为0x0，当MCU接收到0x100报文时，意味着将本发明中30个继电器按照之前接受0x101或0x110报文的指令设置为指定状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (6)
1.一种汽车电子测试用大电流故障注入箱，其特征在于：包括MCU、继电器驱动模块、高电压继电器组，以及用于供电的供电电路；
所述MCU通过通讯装置连接上位机，所述MCU通过继电器驱动模块驱动高电压继电器组；
所述高压继电器组串联在ECU的管脚线束上，通过高压继电器组改变ECU与管脚线束的连接状态。
2.根据权利要求1所述的汽车电子测试用大电流故障注入箱，其特征在于：所述高压继电器组包括多个继电器子单元，每个管脚线束上串联一个继电器子单元；
所述继电器驱动模块包括多个继电器驱动芯片，每个继电器子单元对应一个继电器驱动芯片，MUC通过继电器驱动芯片驱动每个继电器子单元。
3.根据权利要求2所述的汽车电子测试用大电流故障注入箱，其特征在于：所述高压继电器组包括10个继电器子单元；
所述继电器驱动模块包括10个继电器驱动芯片。
4.根据权利要求2所述的汽车电子测试用大电流故障注入箱，其特征在于：每个所述继电器子单元包括三个继电器，分别为继电器K1、继电器K2、继电器K3；
三个继电器并联，且三个继电器的控制端都连接继电器驱动芯片,三个继电器的输入端都连接ECU管脚；
继电器K1串联在管脚线束上，继电器K1的输入端连接ECU管脚，输出端连接线束负载或者检测设备；
继电器K2的输出端连接ECU的供电电路，通过继电器K2实现ECU管脚与供电电路短路；
继电器K3的输出端接地，通过继电器K1实现ECU管脚的短地。
5.根据权利要求1所述的汽车电子测试用大电流故障注入箱，其特征在于：所述通讯装置为带有CAN接口卡的CASE，MCU通过CAN总线连接CASE，所述ECU也通过CAN总线连接CASE。
6.根据权利要求1所述的汽车电子测试用大电流故障注入箱，其特征在于：所述供电电路包括供电电源和电压转换电路；
所述供电电源为12V直流电源，所述电压转换电路包括12V转5V供电电路和5V转3.3V供电电路。
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