CN201945883U - 一种汽车电子控制系统的测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车电子控制系统的测试设备，该测试设备通过实施测试过程的人机接口设备对需要测试的汽车电子控制系统进行测试，其中所述汽车电子控制系统通过双向接口与所述测试设备交互，所述人机接口设备可显示或影响测试设备中运行的模型的参数；所述测试设备由环境模型、测试模型以及所述环境模型和所述测试模型各自运行的载体组成；所述人机接口设备为一PC机。本实用新型所提出的上述汽车电子控制系统的测试设备可以具体应用于对汽车电子控制系统进行硬件在回路测试，其结构简单易行，便于实施。

Description

一种汽车电子控制系统的测试设备

技术领域

本实用新型涉及一种汽车电子控制系统的测试设备，其中，待测汽车电子控制系统可以是一个(如发动机控制系统)、几个(如发动机控制系统加变速箱控制系统加制动防抱死控制系统)、也可以是汽车上所有电子控制系统组成的控制网络。

背景技术

典型的汽车电子控制系统，例如汽车电子控制器(ECU)等，是一种广泛应用于汽车领域的电子控制装置，该装置通过测量汽车各部件的运行状态，对汽车进行调节和校准。

在研制和开发汽车电子控制器(ECU)的时候，广泛采用了如下的开发流程和/或开发方式：在功能设计和开发阶段，借助于数学建模工具(Matlab/Simulink)抽象出汽车电子控制器及其控制对象的数学模型，通过仿真的方式对设计进行验证。

然后在快速控制原型(RCP)阶段，将前一个阶段抽象出来的汽车电子控制器模型借助于代码生成器转换成一个可执行程序，该可执行程序在一个硬件平台上运行，该硬件平台可以通过相应的I/O接口与实际控制对象相互作用。

如果控制效果是满意的，则由代码生成器将抽象出来的汽车电子控制器模型生成批量电子控制器硬件可执行的代码。在批量汽车电子控制器与实际控制对象一起使用之前，需要进行详细的测试，通常使用硬件在回路测试(Hardware-In-The-Loop，简称HIL测试)。

在HIL测试中，批量汽车电子控制器与测试设备相连接，在测试设备上借助车辆模型对被测电子控制器的功能进行仿真，车辆模型的状态通过传感器模拟传递给电子控制器，同时采集电子控制器的输出，从而实现电子控制器和测试设备的交互联系。

EP1898282A中公开了一种测试电子控制系统的方法和装置，其中提及所述控制系统可以是一个电动机控制设备，或者是整部汽车的行驶和发动机动态模型。但是该现有技术中所公开的内容十分宽泛而笼统，使得本领域技术人员在试图将其中的内容付诸实施的时候，难以将其应用于任何一种具体的领域和/或控制系统中，例如，虽然该现有技术提及了汽车，但是，其具体如何应用于汽车领域缺乏相应的技术解决手段，本领域技术人员在不花费任何创造性劳动的情况下，难以将其付诸于汽车领域某一具体的方向上，例如ECU的测试。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种汽车电子控制系统的测试设备，以减少或避免前面所提到的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种汽车电子控制系统的测试设备，该测试设备通过实施测试过程的人机接口设备对需要测试的汽车电子控制系统进行测试，其中所述汽车电子控制系统通过双向接口与所述测试设备交互，所述人机接口设备可显示或影响测试设备中运行的模型的参数；所述测试设备由环境模型、测试模型以及所述环境模型和所述测试模型各自运行的载体组成；所述人机接口设备为一PC机。

本实用新型所提出的上述汽车电子控制系统的测试设备可以具体应用于对汽车电子控制系统进行硬件在回路测试，其结构简单易行，便于实施。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，

图1显示的是根据本实用新型的一个优选实施例的汽车电子控制系统的测试设备的结构示意图；

图2显示的是图1中所示测试设备的一个具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。

ECU是一种广泛应用于汽车领域的电子控制系统，该系统通过测量汽车各部件的运行状态，对汽车进行调节和校准。ECU通常由微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。在ECU中，CPU是核心部分，它具有运算与控制的功能，还实时对存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)和其它外部电路的控制，并具有故障自诊断和保护功能。在本实用新型中，ECU仅仅是用于测试的产品，即，ECU经设计生产成样品之后，需要对其进行测试，以判断其是否满足设计要求，或者是否是一件合格的产品。

本实用新型中所谓的汽车电子控制系统，并不仅仅局限于ECU这一特定的模型形式，而是任何一种现有技术可获得的汽车电子控制系统，本实用新型所提出的测试装置用于对这些汽车电子控制系统进行测试，以判断其是否合格。其中，待测汽车电子控制系统可以是一个(如发动机控制系统)、几个(如发动机控制系统加变速箱控制系统加制动防抱死控制系统等)、也可以是汽车上所有电子控制系统组成的控制网络。

图1显示的是根据本实用新型的一个优选实施例的汽车电子控制系统的测试设备的结构示意图，其中，1代表需要测试的汽车电子控制系统；2代表本实用新型的测试设备；3代表人机接口设备，例如PC等。

其中汽车电子控制系统1是一种汽车电子控制系统的控制单元，如汽车发动机的控制单元或者是自动变速器的控制单元。构成测试设备的目的就是对汽车电子控制系统1的功能进行测试，例如进行前述汽车电子控制系统的HIL测试。对所述汽车电子控制系统1的测试过程的实施通过测试设备2来进行。为了实施测试过程，汽车电子控制系统1和测试设备2之间通过双向接口实现连接，汽车电子控制系统1的控制系统数据通过测试设备2的输入接口传输至测试设备2，测试设备2中也可以修改控制系统数据并通过测试 设备2的输出接口反向传输至汽车电子控制系统1。人机接口设备3提供测试设备2与用户之间的交互接口。

图2显示的是图1中所示测试设备的一个具体实施例的结构示意图，测试设备2的主体是两个模型，即环境模型4和测试模型5，以及两个模型运行的载体。汽车电子控制系统1的测试必须与其控制的对象组建成一个闭环系统才能有效果，比如要测试一个发动机控制系统的功能，就需要将该发动机控制系统安装在其所适应的发动机上。与传统的测试方法不同，在本测试装置中，测试设备2内部运行有环境模型4，环境模型4来模拟汽车电子控制系统1的真实使用环境，比如，如果待测试的汽车电子控制系统是发动机控制系统，那么所对应的环境模型就是所述的发动机控制系统所适应的发动机的本体模型。为保证环境模型的实时性，环境模型运行的载体通常是一实时仿真机。汽车电子控制系统1的真实使用条件通过环境模型4的参数反映给汽车电子控制系统1。实际对控制系统的测试过程不是由环境模型4，而是由测试模型5来执行的。为保证实时性，环境模型4运行的载体通常为一实时仿真机，而测试模型5运行的载体通常为一实验PC机。

汽车电子控制系统1与环境模型4和测试模型5之间的相互作用关系如下：汽车电子控制系统1通过环境模型4运行的载体——实时仿真机及相关装置上的输入输出接口实现汽车电子控制系统1与环境模型4之间双向的数据交互；测试模型5和环境模型4的数据交互通过通信协议实现，这种通信协议的实现借助于两种模型运行的载体——实时仿真机和试验PC的连接实现。

人机接口设备3提供测试设备2与用户之间的交互接口。用户可以通过人机接口设备3修改测试模型5和环境模型4的参数和测试过程，改变汽车电子控制系统1的运行条件，也可以查看汽车电子控制系统1的测试结果。人机接口设备3通常是一PC机，所述的人机接口设备3提供测试设备2与用户之间的交互接口，用户可以通过所述的人机接口设备3修改环境模型4的参数和测试模型5的测试过程。该PC机同时也可以作为测试模型5运行 的载体。

人机接口设备3为用户提供一个操作界面，在该操作界面中可以创建新的或者使用现有的环境模型4与待测的汽车电子控制系统1相适应。在本实用新型所涉及的测试设备中，只要借助某一适用软件创建了环境模型，比如MatLab/Simulink，就可以借助某种操作很方便的将环境模型4转换为机器可以识别的代码运行在环境模型4的运行载体——实时仿真机上。

测试模型5的配置也可以同样通过人机接口设备3来进行。同样借助适用的软件在人机接口设备3上创建或修改测试模型5，转化为机器可读的代码运行在测试模型运行的载体——试验PC机上。测试模型5可以通过适用软件，如NI/LabVIEW来搭建，可以是一个自动测试的过程，也可以手动修改环境模型4的参数以实现测试目的。

为方便在环境模型4运行时修改环境模型4中的某一变量，在人机接口设备3上将环境模型4编译成机器可以识别的代码的过程中，可以将环境模型4中所有变量的名称及其对应的物理存储地址存储在一个存储文件6中。环境模型中的所有变量均用一个唯一标识的标识符来表示。存储文件6在环境模型4的编译过程中产生，包含环境模型4中变量标识符与物理存储地址的之间的对应关系。这样，测试模型5对环境模型4的变量的访问和修改并就可以通过读取环境模型变量的存储文件6来进行。测试模型5可以访问环境模型4的变量并对其进行更改，访问及更改过程不需要与环境模型4本身进行信息交换。

本实用新型所提出的上述汽车电子控制系统的测试设备可以具体应用于对汽车电子控制系统进行硬件在回路测试，其结构简单易行，便于实施。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (1)

1.一种汽车电子控制系统的测试设备，该测试设备(2)通过实施测试过程的人机接口设备(3)对需要测试的汽车电子控制系统(1)进行测试，其特征在于，其中所述汽车电子控制系统(1)通过双向接口与所述测试设备(2)交互，所述人机接口设备(3)可显示或影响测试设备(2)中运行的模型的参数；所述测试设备(2)由环境模型(4)、测试模型(5)以及所述环境模型(4)和所述测试模型(5)各自运行的载体组成；所述人机接口设备(3)为一PC机。 

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