CN113671932A - 一种ecu下线测试装置及方法 - Google Patents

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陈思涛
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夏真新
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0208Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system
    • G05B23/0213Modular or universal configuration of the monitoring system, e.g. monitoring system having modules that may be combined to build monitoring program; monitoring system that can be applied to legacy systems; adaptable monitoring system; using different communication protocols

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Abstract

本发明涉及一种ECU下线测试装置及方法,上位机通过USB‑CAN与测试设备通信连接,上位机通过USB‑CAN与待测试ECU通信连接,上位机发送测试指令并接收测试设备和待测试ECU返回的信息;测试设备通过线束与待测试ECU通信连接,测试设备将测试指令转换为指令信号并发送至待测试ECU;当上位机发送采集信号指令至待测试ECU时,待测试ECU输出信息至上位机;当上位机发送采集信号指令至测试设备时,测试设备接收待测试ECU的信息并上传至上位机。与现有技术相比,本发明中上位机与待测试ECU和测试设备连接,测试设备与待测试ECU连接,通过功能卡底层驱动待测试ECU,对待测试ECU的信号输入端和输出端进行测试,具有信号精确度高、可靠性高、测试准确的优点。

Description

一种ECU下线测试装置及方法
技术领域
本发明涉及ECU测试技术领域,尤其是涉及一种ECU下线测试装置及方法。
背景技术
随着国内汽车工业的迅猛发展及汽车电子技术的提升,越来越多的新技术应用到汽车上,例如ACC、FSI、ESP等技术,虽然大大提高了汽车使用的丰富性,但是另一方面也给汽车电控单元的开发与测试提出了更高的要求,提升了故障检测和判断的难度。在整个汽车电控系统中,存在着几十个甚至上百个ECU(Electronic Control Unit),其中发动机ECU是汽车电控系统中最重要、最关键的部分,影响着整车的动力性、安全性等。因此,对发动机ECU进行下线测试是保证控制单元的正常工作及检验相应数据是否符合要求的重要手段。
下线测试系统一般由上位机软件、检测设备、测试对象所组成。测试人员在上位机登录测试软件,获取生产线上的ECU编号,然后再配置测试文件,通过检测设备执行测试用例,对测试对象,即控制器ECU进行测试,最后等待测试完成,查询测试报告。目前汽车厂商往往借助国外汽车电子所研发的检测设备对ECU进行测试,但是ECU测试种类较少,缺少通用性,且价格昂贵,对生产线工人专业知识要求较高,不利用小企业使用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种ECU下线测试装置及方法,上位机与待测试ECU和测试设备连接,测试设备与待测试ECU连接,通过功能卡底层驱动待测试ECU,对待测试ECU的信号输入端和信号输出端进行测试,具有信号精确度高、可靠性高、测试准确的优点。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种ECU下线测试装置,包括上位机、测试设备和待测试ECU;
所述上位机通过USB-CAN与测试设备通信连接,所述上位机通过USB-CAN与待测试ECU通信连接,上位机用于发送测试指令并接收测试设备和待测试ECU返回的信息;
所述测试设备通过线束与待测试ECU通信连接,测试设备将测试指令转换为指令信号并发送至待测试ECU;
当上位机发送采集信号指令至待测试ECU时,待测试ECU输出信息至上位机;当上位机发送采集信号指令至测试设备时,测试设备接收待测试ECU的信息并上传至上位机。
进一步的,所述上位机与测试设备之间的数据传输通过CAN通讯J1939自定义协议进行。
进一步的,所述上位机与待测试ECU之间的数据传输通过CAN通讯CCP协议进行。
进一步的,所述测试设备包括主卡和多个功能卡,功能卡与主卡插拔式连接,并通过螺丝固定。
进一步的,上位机通过物理线束双绞线连接至两个USB-CAN,这两个USB-CAN通过物理线束双绞线分别连接至测试设备和待测试ECU。
进一步的,所述功能卡至少包括开关量板卡、频率量板卡、模拟电压量板卡和电阻量板卡中的一种或多种,主卡上可以根据需要增减功能卡,具有良好的扩展性和升级性。
进一步的,所述测试设备还包括壳体,壳体上开设有电源接口和信号接口,信号接口的数量和规格可以根据需要定制,所述主卡通过板卡支撑柱固定在壳体内。
进一步的,所述壳体底部还设有壳体支撑柱,用于支撑测试设备。
一种ECU下线测试方法,基于如上所述的ECU下线测试装置,包括以下步骤:
S1、连接上位机、测试设备和待测试ECU;
S2、进行上位机、测试设备与待测试ECU之间的通信测试,如果通过则执行步骤S3,否则,检查连线,执行步骤S2;
S3、在上位机上选择预先设置的测试标准,配置测试标准下的测试信号,开始进行待测试ECU信号输入端和待测试ECU信号输出端的测试;
S4、完成测试后,基于上位机接收的信息和预设置的合格标准判断待测试ECU是否合格。
进一步的,待测试ECU信号输入端的测试过程如下:
A1、上位机通过USB-CAN输出测试指令至测试设备;
A2、测试设备解析测试指令,并转换为指令信号输出至待测试ECU;
A3、待测试ECU响应指令信号进入工作状态;
A4、上位机以CCP协议格式将采集信号指令通过USB-CAN发送至待测试ECU,待测试ECU返回信息至上位机;
A5、重复步骤A1-A4,直至完成待测试ECU信号输入端的测试。
进一步的,待测试ECU信号输出端的测试过程如下:
B1、上位机通过USB-CAN输出测试指令至测试设备;
B2、测试设备解析测试指令,并转换为指令信号输出至待测试ECU;
B3、待测试ECU响应指令信号进入工作状态;
B4、上位机将采集信号指令发送至测试设备,处于工作状态的待测试ECU输出信息,由测试设备接收并上传至上位机;
B5、重复步骤B1-B4,直至完成待测试ECU信号输出端的测试。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)上位机与待测试ECU和测试设备连接,测试设备与待测试ECU连接,通过功能卡底层驱动待测试ECU,对待测试ECU的信号输入端和信号输出端进行测试,具有信号精确度高、可靠性高、测试准确的优点。
(2)测试设备采用主卡加功能卡的方式,可以方便地增加板卡数量,因此具有良好的扩展性和升级性。
(3)测试方法简单规范,对测试人员的专业知识要求低,能满足不同类型发动机ECU的测试,提高了测试效率,缩短了ECU开发周期。
附图说明
图1为ECU下线测试装置的结构示意图;
图2为测试设备的结构示意图;
图3为测试设备的结构示意图;
图4为功能卡的硬件架构图;
图5为ECU下线测试方法的流程图;
附图标记:1、上位机,2、测试设备,21、主卡,22、功能卡,23、壳体,231、电源接口,232、信号接口,233、板卡支撑柱,234、壳体支撑柱,3、待测试ECU。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
在附图中,结构相同的部件以相同数字标号表示,各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的,本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰,附图中有些地方适当夸大了部件。
实施例1:
一种ECU下线测试装置,如图1所示,包括上位机1、测试设备2和待测试ECU3。
上位机1通过USB-CAN与测试设备2通信连接,上位机1通过USB-CAN与待测试ECU3通信连接,上位机1用于发送测试指令并接收测试设备2和待测试ECU3返回的信息;测试设备2通过线束与待测试ECU3通信连接,测试设备2将测试指令转换为指令信号并发送至待测试ECU3;
当上位机1发送采集信号指令至待测试ECU3时,待测试ECU3输出信息至上位机1;当上位机1发送采集信号指令至测试设备2时,测试设备2接收待测试ECU3的信息并上传至上位机1。
上位机1与测试设备2之间的数据传输通过CAN通讯J1939自定义协议进行,上位机1与待测试ECU3之间的数据传输通过CAN通讯CCP协议进行。ECU内部往往固有CCP协议,因此当上位机1按照CCP协议格式发送采集信号指令后,待测试ECU3就可以返回信息至上位机1。
如图2所示,测试设备2包括主卡21和多个功能卡22,功能卡22与主卡21插拔式连接,并通过螺丝固定。功能卡22至少包括开关量板卡、频率量板卡、模拟电压量板卡和电阻量板卡中的一种或多种,主卡21上可以根据需要增减功能卡22,具有良好的扩展性和升级性。
如图3所示,测试设备2还包括壳体23,壳体23上开设有电源接口231和信号接口232,信号接口232的数量和规格可以根据需要定制,支持特定规格的接口接入,主卡21通过板卡支撑柱233固定在壳体23内。壳体23底部还设有壳体支撑柱234,用于支撑测试设备2。
功能卡22的硬件架构设计如图4所示,包括微处理器MCU,以及复位电路、晶振电路以及通讯电路、下载电路和功能电路等,目标是能满足各类ECU测试指令的转换,如开关量、频率等。上位机1选用PC电脑,测试设备2与待测试ECU3物理接线,当上位机1发送测试指令至测试设备2后(测试指令依据CAN通讯J1939自定义协议所制定),相应的功能卡22接收到测试指令,经内部程序数据处理后,输出可被待测试ECU3所接收执行的指令信号。
本实施例中,上位机1通过物理线束双绞线连接至两个USB-CAN,这两个USB-CAN通过物理线束双绞线分别连接至测试设备2和待测试ECU3。
本申请使用嵌入式虚拟仪器技术来模拟ECU的相关信号,如温度信号、转速信号和爆震信号等,并使用相关的协议,使得上位机1、测试设备2和待测试ECU3三者之间通讯,让其处于一个闭环系统,达到实时监测的目的。
一种ECU下线测试方法,使用ECU下线测试装置进行ECU测试,如图5所示,包括以下步骤:
S1、连接上位机1、测试设备2和待测试ECU3;
S2、进行上位机1、测试设备2与待测试ECU3之间的通信测试,如果通过则执行步骤S3,否则,检查连线,执行步骤S2;
S3、在上位机1上选择预先设置的测试标准,包括开关量测试、频率量测试及负载驱动测试等,配置测试标准下的测试信号,开始进行待测试ECU3信号输入端和待测试ECU3信号输出端的测试;
S4、完成测试后,基于上位机1接收的信息和预设置的合格标准判断待测试ECU3是否合格。
待测试ECU3信号输入端的测试过程如下:
A1、上位机1通过USB-CAN输出测试指令至测试设备2;
A2、测试设备2中相应的功能卡22解析测试指令,经内部程序处理转换为指令信号,并输出至待测试ECU3;
A3、待测试ECU3响应指令信号进入工作状态;
A4、上位机1以CCP协议格式将采集信号指令通过USB-CAN发送至待测试ECU3,待测试ECU3返回信息至上位机1,上位机1从而显示测试结果;
A5、重复步骤A1-A4,直至完成待测试ECU3信号输入端的测试。
这样,上位机1一边通过测试设备2驱动待测试ECU工作,一边直接向ECU采集信息,从而能测定待测试ECU的信号输入端是否正常工作,具体的测试指令类型是根据待测试ECU3的工作模式确定的。
待测试ECU3信号输出端的测试过程如下:
B1、上位机1通过USB-CAN输出测试指令至测试设备2;
B2、测试设备2解析测试指令,并转换为指令信号输出至待测试ECU3;
B3、待测试ECU3响应指令信号进入工作状态;
B4、上位机1将采集信号指令发送至测试设备2,处于工作状态的待测试ECU3输出信息,由测试设备2接收并上传至上位机1;
B5、重复步骤B1-B4,直至完成待测试ECU3信号输出端的测试。
这样,上位机1通过测试设备2驱动待测试ECU3工作,并通过测试设备2采集待测试ECU3的信息,从而能测定待测试ECU的信号输出端是否正常工作,具体的测试指令类型是根据待测试ECU3的工作模式确定的。
在某次测试时,对待测试ECU3进行开关量测试,如下:
1)测试指令(开关信号指令)经过USB-CAN到达测试设备2的开关量板卡,经过板卡内部程序运算,输出24V开关量,通过线束进入到待测试ECU3内部;
2)待测试ECU3接收到指令信号(24V开关信号),从而启动;
3)上位机1按照CCP协议格式,发送获取待测试ECU3内部开关量状态的指令;
4)待测试ECU3内部固有CCP协议,会返回开关量状态的消息,从而在上位机1获取待测试ECU3的开关状态;
5)在上位机1中,若接收的开关量状态为“1”,与下发至测试设备2的符合,则测试通过;若上传的开关量状态为“0”,与下发至测试设备2的不符合,该测试不通过。
同理,可以进行其他信号的测试,完成ECU某一工况点的测试。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种ECU下线测试装置,其特征在于,包括上位机(1)、测试设备(2)和待测试ECU(3);
所述上位机(1)通过USB-CAN与测试设备(2)通信连接,所述上位机(1)通过USB-CAN与待测试ECU(3)通信连接,上位机(1)用于发送测试指令并接收测试设备(2)和待测试ECU(3)返回的信息;
所述测试设备(2)通过线束与待测试ECU(3)通信连接,测试设备(2)将测试指令转换为指令信号并发送至待测试ECU(3);
当上位机(1)发送采集信号指令至待测试ECU(3)时,待测试ECU(3)输出信息至上位机(1);当上位机(1)发送采集信号指令至测试设备(2)时,测试设备(2)接收待测试ECU(3)的信息并上传至上位机(1)。
2.根据权利要求1所述的一种ECU下线测试装置,其特征在于,所述上位机(1)与测试设备(2)之间的数据传输通过CAN通讯J1939自定义协议进行。
3.根据权利要求1所述的一种ECU下线测试装置,其特征在于,所述上位机(1)与待测试ECU(3)之间的数据传输通过CAN通讯CCP协议进行。
4.根据权利要求1所述的一种ECU下线测试装置,其特征在于,所述测试设备(2)包括主卡(21)和多个功能卡(22),功能卡(22)与主卡(21)插拔式连接,并通过螺丝固定。
5.根据权利要求4所述的一种ECU下线测试装置,其特征在于,所述功能卡(22)至少包括开关量板卡、频率量板卡、模拟电压量板卡和电阻量板卡中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的一种ECU下线测试装置,其特征在于,所述测试设备(2)还包括壳体(23),壳体(23)上开设有电源接口(231)和信号接口(232),所述主卡(21)通过板卡支撑柱(233)固定在壳体(23)内。
7.根据权利要求6所述的一种ECU下线测试装置,其特征在于,所述壳体(23)底部还设有壳体支撑柱(234),用于支撑测试设备(2)。
8.一种ECU下线测试方法,其特征在于,基于如权利要求1-7中任一所述的ECU下线测试装置,包括以下步骤:
S1、连接上位机(1)、测试设备(2)和待测试ECU(3);
S2、进行上位机(1)、测试设备(2)与待测试ECU(3)之间的通信测试,如果通过则执行步骤S3,否则,检查连线,执行步骤S2;
S3、在上位机(1)上选择预先设置的测试标准,配置测试标准下的测试信号,开始进行待测试ECU(3)信号输入端和待测试ECU(3)信号输出端的测试;
S4、完成测试后,基于上位机(1)接收的信息和预设置的合格标准判断待测试ECU(3)是否合格。
9.根据权利要求8所述的一种ECU下线测试方法,其特征在于,待测试ECU(3)信号输入端的测试过程如下:
A1、上位机(1)通过USB-CAN输出测试指令至测试设备(2);
A2、测试设备(2)解析测试指令,并转换为指令信号输出至待测试ECU(3);
A3、待测试ECU(3)响应指令信号进入工作状态;
A4、上位机(1)以CCP协议格式将采集信号指令通过USB-CAN发送至待测试ECU(3),待测试ECU(3)返回信息至上位机(1);
A5、重复步骤A1-A4,直至完成待测试ECU(3)信号输入端的测试。
10.根据权利要求8所述的一种ECU下线测试方法,其特征在于,待测试ECU(3)信号输出端的测试过程如下:
B1、上位机(1)通过USB-CAN输出测试指令至测试设备(2);
B2、测试设备(2)解析测试指令,并转换为指令信号输出至待测试ECU(3);
B3、待测试ECU(3)响应指令信号进入工作状态;
B4、上位机(1)将采集信号指令发送至测试设备(2),处于工作状态的待测试ECU(3)输出信息,由测试设备(2)接收并上传至上位机(1);
B5、重复步骤B1-B4,直至完成待测试ECU(3)信号输出端的测试。
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