CN207488813U - 一种整车控制器测试设备与测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种整车控制器测试设备，包括：上位机；与所述上位机相连，将所述采集的整车控制器的输出信号实时传输给上位机的实时控制器；与所述实时控制器相连的测试板卡；其中，所述测试板卡上至少包括两个子测试板卡；与所述测试板卡相连的电子负载箱；分别与所述电子负载箱以及所述测试板卡相连的被测整车控制器；其中，所述被测整车控制器的输出信号与所述电子负载箱的输出信号通过所述子测试板卡进行采集，采集的信号经由所述实时控制器发送至所述上位机。该整车控制器测试设备能够缩短整车控制器的测试时间，提高生产效率。本实用新型公开了一种整车控制器测试系统，具有上述有益效果，在此不再赘述。

Description

一种整车控制器测试设备与测试系统

技术领域

本实用新型涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种整车控制器测试设备及测试系统。

背景技术

整车控制器(VMS，vehicle management System)，即动力总成控制器，是整个汽车的核心控制部件，它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器的动作，驱动整车控制器通过采集司机驾驶信号和车辆状态，对网络信息进行管理，调度，分析和运算，针对车型的不同配置，进行相应的能量管理，实现整车驱动控制、能量优化控制、制动回馈控制和网络管理等功能。

整车控制器作为电动汽车的核心控制部件，承担着整车的综合控制职责，整车控制器功能的好坏将直接影响着整车的安全。因此，整车控制器在生产的过程中，为确保整车控制器的各项功能都正常，需要对控制器进行基本功能测试。

现有技术中，对整车控制器的下线检测为逐项进行测试，上一项测试完成后方进行下一项测试，由于测试项目较多，逐项测试所用的测试时间很长，测试效率低下，给实际生产带来很大不便，限制了生产能力，无法满足大批量生产需求。

因此，如何缩短整车控制器的测试时间，提高生产效率是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种整车控制器测试设备，能够解决整车控制器下线生产功能检测时功能测试时间过长的问题，提高生产效率，降低生产成本。本实用新型还提供一种整车控制器测试系统，具有上述有益效果，在此不再赘述。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种整车控制器测试设备，包括：

上位机；

与所述上位机相连，将所述采集的整车控制器的输出信号实时传输给上位机的实时控制器；

与所述实时控制器相连的测试板卡；其中，所述测试板卡上至少包括两个子测试板卡；

与所述测试板卡相连的电子负载箱；

分别与所述电子负载箱以及所述测试板卡相连的被测整车控制器；其中，所述被测整车控制器的输出信号与所述电子负载箱的输出信号通过所述子测试板卡进行采集，采集的信号经由所述实时控制器发送至所述上位机。

其中，所述子测试板卡包括继电器控制板卡；

其中，所述继电器控制板卡包括预定个数的自动控制同时打开或闭合的高、低有效信号开关；所述开关的一端用于电子负载箱的输出端相连，另一端与所述整车控制器的输入端相连。

其中，所述测试板卡包括均并行进行测试的模拟信号测试板卡以及数字信号测试板卡。

其中，所述模拟信号测试板卡包括模拟信号输入板卡以及将采集的模拟信号发送给所述实时控制器的模拟信号采集板卡。

其中，所述整车控制器测试设备，还包括嵌入式机箱；

其中，所述测试板卡以及所述实时控制器设置在嵌入机箱中；

所述嵌入式机箱与设置于所述嵌入式机箱的设备保持通讯连接。

其中，所述整车控制器测试设备还包括设置于所述嵌入式机箱中的CAN通讯板卡；

其中，所述嵌入式机箱通过所述CAN板卡与所述电子负载箱保持通讯连接。

其中，所述模拟信号输入板卡为NI9381；

所述模拟信号采集板卡为NI9205。

其中，所述数字信号测试板卡为NI9403。

其中，所述上位机还包括用于显示测试报表的显示屏。

本发明公开一种整车控制器测试系统，包括被测整车控制器以及如所述的整车控制器测试设备；

所述整车控制器测试设备的信号输出端与所述被测整车控制器的信号输入端相连；

所述被测整车控制器的信号输出端与所述整车控制器测试设备的信号输入端相连。

本实用新型所提供的一种整车控制器测试设备，包括上位机；与所述上位机相连，将所述采集的整车控制器的输出信号实时传输给上位机的实时控制器；与所述实时控制器相连的测试板卡；其中，所述测试板卡上至少包括两个子测试板卡；与所述测试板卡相连的电子负载箱；分别与所述电子负载箱以及所述测试板卡相连的被测整车控制器；其中，所述整车控制器的输出信号与所述电子负载箱的输出信号通过所述子测试板卡进行采集，采集的信号经由所述实时控制器发送至所述上位机。

可见，该整车控制器测试设备中上位机通过实时控制器向测试板卡发布检测指令，测试板卡可以包括若干子测试板卡，可以实现对多个项目的同时测量，测试板卡接收该指令向电子负载箱发送可对整车控制器并行检测信号，电子负载箱向被测整车控制器同时发送并行信号，所述并行信号可以同时对被测整车控制器的多个项目同时进行测试，采集的信号可以经测试板卡进行采集，经由实时控制器发送至上位机；即在整个测试过程中通过各个功能模块的配合可以实现自动并行测试过程，无需人为再来对手动调整，这样的自动并行检测过程能够大大缩短测试时间，提高生产效率，节省了整车控制器的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的整车控制器测试设备的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的整车控制器测试设备示意图；

图3为本实用新型实施例提供的整车控制器测试流程图；

图4为本实用新型实施例提供的整车控制器测试系统的结构框图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种整车控制器测试设备，该整车控制器测试设备能够缩短整车控制器的测试时间，提高生产效率。本实用新型还提供一种整车控制器测试系统，具有上述有益效果，在此不再赘述。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的整车控制器测试设备示意图；

该整车控制器测试设备可以包括上位机100、实时控制器200、测试板卡300、电子负载箱400。

上位机100通过实时控制器200与测试板卡300相连接，以便向测试板卡300发送控制指令；测试板卡300与电子负载箱400相连，测试板卡300可以向电子负载箱400发送并行检测信号；被测整车控制器分别与电子负载箱400与测试板卡300相连，被测整车控制器的输出信号可以经由测试板卡300进行采集后，通过实时控制器200发送至上位机。

上位机100用于发送并行检测的控制指令。它主要通过编写自动发送控制指令的程序，发送自动控制检测的指令，其中，自动检测的指令包括对实时控制器200多个项目同时进行检测的检测指令；另外，上位机100还用于还接收采集的数据并进行保存，并根据采集的数据输出测试报表。

实时控制器200与上位机100相连，主要用于接收控制指令并向对应的测试板卡300发送控制指令以及实时监测数据。接收到上位机100的控制指令后，实时控制器200内部的指令处理单元根据指令分辨出其中包含的执行主体，并向该执行主体发送控制指令。上位机100与实时控制器200可以通过网线连接实现实时通讯，在此对实时控制器200的具体型号不做限定，只要可以实现上述功能即可。例如，实时控制器200可以选用实时控制器200CRIO-9024，CRIO-9024是一款嵌入式实时控制器200，可以实现高级控制和监控应用，它提供了多种连接端口，包括两个以太网、一个USB和一个串行端口可以实现多连接输入输出。

测试板卡300与实时控制器200相连，主要用于接收检测指令，并根据指令向电子负载箱400自动发送并行信号。测试板卡300可以用于控制并行信号输入输出，测试板卡300可以根据需要，自行选择板卡类型以及每种类型的板卡数量，在此不做限定。控制器200与测试板卡300间的连接线也可根据测试板卡300的种类和数量进行调整，在此不做限定。例如测试板卡300可以包括模拟信号测试板卡、数字信号测试板卡等等来分别输入数字信号以及模拟信号，并对数字输出信号以及模拟输出信号进行采集。

为了对控制器200的数字信号以及模拟信号输入输出进行检测，测试板卡300可以选择模拟信号采集板卡、模拟信号测试板卡以及数字信号测试板卡，在此对具体型号不做限定。模拟信号采集板卡可以实现采集输出信号，将输出信号自动输出到测试报表进行输入输出比对，自动判断测试结果，减少人为判断工作。模拟信号测试板卡可以选用NI9381，NI-9381是一款经济实惠且用于通用系统I/O的高效模块，它将通用I/O电路集成到单个模块中，以帮助系统设计工程师将更多功能集成到单个系统中。NI-9381的模拟电路采用多路复用架构，共享一个定时引擎。每个通道的最大采样率需要除以正在使用的模拟输入和模拟输出通道的数量。数字信号测试板卡可以选用NI9403，NI-9403是一款可配置的数字I/O接口，可使输入或输出具有动态移位功能。每个通道的I/O通道和背板之间都具有瞬态隔离。借助可重新配置I/O(RIO)技术(仅CompactRIO)，用户可使用LabVIEW FPGA模块对NI-9403进行编程，以实现自定义高速计数器/定时器、数字通信协议、脉冲生成等。模拟信号采集板卡可以选用NI9205。NI 9205是一个C系列模块,与NI CompactDAQ和CompactRIO机箱配合使用。它具有32路单端或16路差分模拟输入，16位分辨率和250ks/s的最高采样率。

电子负载箱400与测试板卡300直接相连；电子负载箱400主要用于接收控制器的控制指令对并行信号进行同时处理。其中，电子负载箱400可以包括若干的并行信号接口，每个并行信号接口均可以输出并行检测信号，可以包括预定个数的单路信号输出接口，每个单路信号输出接口均可输出单路测试信号，比如多路高低有效输入，每个单路测试信号可针对性测试某个整车控制器的某项功能，每个单路测试信号需控制同时输入至被测整车控制器。电子负载箱400主要可以模拟实车运行状态，为实时控制器200提供输入信号与电子负载。电子负载箱400中也集成有信号输入装置，可以为实时控制器200同时提供多路高低有效信号。检测后实时控制器200可以向电子负载箱400提供采集的输出信号，以便于电子负载箱400将采集的输出信号通过实时控制器200传送至上位机100，实现上位机100对输出信号的保存及处理。

被测整车控制器分别与测试板卡300以及电子负载箱400相连；被测整车控制器的输出信号与电子负载箱400的输出信号通过测试板卡300进行采集，采集的信号经由实时控制器200发送至上位机100。

基于上述技术方案，本发明实施例提的整车控制器测试设备硬件电路实现简单，操作方便，通过上位机通过控制器向输入输出板卡发布并行信号检测指令，输入输出板卡接收该指令向电子负载箱发送可对整车控制器的各个功能同时检测的并行检测信号，电子负载箱根据接收到的并行检测信号后通过继电器控制板卡向被测整车控制器同时发送并行信号，并行信号可以同时对被测整车控制器的多个项目同时进行测试；即在整个测试过程通过各个功能模块的配合可以实现全自动测试过程，无需人为再来对手动调整，而且发送的并行检测信号可以通过继电器控制板卡实现同时输入，以实现同时检测，这样的自动并行检测过程能够大大缩短测试时间，提高生产效率，节省了控制器生产成本。

为了实现若干单路有效信号的自动同时输入，子测试板卡可以包括继电器控制板卡。电子负载箱的单路信号输出接口与继电器控制板卡相连，继电器控制板卡的信号输出端与被测整车控制器相连，继电器控制板卡的指令接收端口与实时控制器相连；继电器控制板卡可以实现多路不同的高低有效信号的并行同时输入，接收实时控制器的指令同时对多路检测信号进行控制。电子负载箱的单路信号输出接口可以通过继电器控制板卡输出高低有效信号至被测整车控制器，继电器控制板卡的控制信号输入端可以与实时控制器相连接，用以接收控制指令。继电器控制板卡可以包括与高低有效输入端数量匹配的开关，例如高低有效输入信号包括高有效输入1、高有效输入2、高有效输入3、高有效输入4、低有效输入1、低有效输入2、低有效输入3以及低有效输入4，则继电器控制板卡可以包括8路开关分别连接电子负载箱的高低有效输入端与整车控制器端，继电器控制板卡可以接收实时控制器发送的控制信号，以实现通过控制开关同时打开或闭合来控制被测整车并行控制器高低有效输入信号的输入。通过继电器控制板卡可通过上位机预先编写控制继电器控制板卡中开关同时打开或闭合的程序，以实现多路高低有效信号的输入。其中，继电器控制板卡可选用NI9485，NI-9485可以直接连接多种工业设备，如电机、执行器和直流设备。其中的每个通道均可访问固态继电器(SSR)，实现每通道高达60VDC/30Vrms的开关电压和750mA的开关电流(若有4个通道即为1.2A)，每个通道间还具有通道-通道隔离装置，以实现通道隔离。

为了实现硬件电路的结构、操作与连线简单，基于以上实施例，整车控制器测试设备中嵌入式机箱，实时控制器、输入输出板卡与继电器控制板卡可以均设置于嵌入式机箱中。

嵌入式机箱与设置于其中的设备均保持通讯连接，连接方式不做限定，可以通过导线连接或者无线连接等。其中的设备例如，继电器控制板卡、实时控制器、数字输入输出板卡、模拟量输入输出出版卡、AI输入板卡以及CAN板卡均可集成在嵌入式机箱中，以插接形式连接。实时控制器向输入输出板卡发送控制指令时均可通过嵌入式机箱再分别发送至对应的输入输出板卡。嵌入式机箱中设置有匹配装置，用于分辨控制器发送控制指令的对象，并向该对象发送对应的指令。嵌入式机箱可同时处理对多个对象的控制指令，分别同时向多个对象发布控制指令，可以实现多路信号同时输入，节省测试时间。实时控制器、输入输出板卡、继电器控制板卡等控制板卡均可设置于嵌入式机箱中，可以方便对控制板卡的分类管理。嵌入式机箱的具体型号不做限定，具体可以选用CRIO-9118，CRIO-9118是一款坚固的FPGA机箱，可用于为分布式控制和监测应用添加C系列I/O模块。可以使用扫描模式对机箱进行编程，以快速扩展实时系统，或使用板载FPGA进行在线处理和高速I/O控制。该机箱需要兼容的CompactRIO控制器来与机箱内的模块进行通信。嵌入式机箱与电子负载箱连接的同时嵌入式机箱中的测试板卡也可同时与电子负载箱连接，可以实现多个测试并行，节省测试时间，例如可以实现高低有效输入与模拟信号输入的并行，以实现高低有效测试以及模拟信号测试的同时进行。

为了方便多路并行信号的同时输入，电子负载箱与整车控制器的连接线可以分为模拟量输入连接线、数字量输入连接线、高低边驱动连接线以及CAN通讯连接线等。例如，电子负载箱的模拟信号输出端可以与被测整车并行控制器的模拟信号输入端相连，被测整车并行控制器的高低边驱动输出端可以与整车并行控制器测试设备的高低边驱动输入端相连，CAN通讯接口可以与被测整车控制器的CAN接口保持通讯连接，CAN接口可以实现双向通信。

基于以上实施例，整车控制器测试设备还可以包括设置于嵌入式机箱中的CAN板卡，CAN板卡可以分别与电子负载箱和嵌入式机箱保持通讯连接。CAN实现简便，本身集成有从数据链路层部分，校验手段多，可靠性高，当然，直接实现普通导线连接也可以实现本申请，在此不做限定。

其中，上位机还可以包括用于显示测试报表的显示屏。可以将测试报表通过显示器进行显示，也可以将上位机连接打印机，将测试报表进行打印显示，也可以同时通过显示器和打印机进行显示，在此对显示装置不做限定。

具体的整车控制器测试设备可以如图2所示，包括上位机、实时控制器、模拟量输入输出板卡、数字输入输出板卡、AI输入板卡、继电器控制模块、高速CAN板卡、可重新配置的嵌入式机箱、电子负载箱以及整车控制器。其中各设备的具体型号可自行选择，在此以实时控制器选用CRIO-9024，嵌入式机箱选用CRIO-9118，高速CAN板卡选用NI9853，继电器控制模块板卡选用NI9485，模拟输入输出板卡选用NI9381，模拟量采集板卡选用NI9205，数字输入输出板卡选用NI9403为例进行介绍。

上位机主要功能是通过网线与控制模块进行通讯，通过上位机编写好的程序，自动发送控制指令，接收采集的数据，并保存测试数据，输出测试报表。

实时控制器CRIO-9024可以和上位机进行实时通讯；可重新配置的嵌入式机箱CRIO-9118可以实现集成机箱的作用；高速CAN板卡NI9853可以用于信号的CAN传输；继电器控制模块板卡NI9485可以用于控制多路高低有效输入信号；模拟输入/输出板卡NI9381可以控制模拟量输入；模拟量采集板卡NI9205可以用于高低边驱动回采；数字输入输出NI9403可以控制数字量输入，提供PWM(脉冲宽度调制)波形；其中NI9485、NI9853、NI9381、NI9205、NI9403、CRIO-9024均插在CRIO-9118机箱上。

电子负载箱可以为模拟实车为整车控制器提供输入信号和电子负载。

具体的测试过程流程图可以如图3所示；具体过程如下：

上位机软件通过网线与实时控制器CRIO-9024进行通讯连接，并进行设备初始化。若10S内通讯连接正常，则进行下一步操作；若通讯异常，上位机界面将自动弹出异常信息，测试者可以进行设备故障排查。

控制NI9485各开关同时闭合，给整车控制器同时输入多路高低有效信号，控制指令从上位机传输到实时控制器，再从实时控制器传输至嵌入式机箱，通过CAN板卡实现CAN通讯，电子负载箱通过CAN通讯将信号输入至整车控制器。保持1S，整车控制器采集输入信号，此时采集的是高电平输入信号，将采集结果通过CAN通讯传输到电子负载箱，再通过CAN板卡传输至嵌入式机箱，嵌入式机箱将采集结果通过实时控制器传输到上位机，上位机自动存入测试报表并作出判断；1S后控制NI9485各开关同时断开，控制器采集输入信号，此时采集的是低电平输入信号，将测试结果通过CAN通讯传输到上位机，上位机自动存入测试报表并作出判断。

上位机通过CAN通讯同时控制整车控制器多路高低边输出，指令通过上位机传输至实时控制器，实时控制器通过控制嵌入式机箱控制多路高低边输入信号，信号通过CAN板卡传输至电子负载箱，再经由CAN通讯链路传输至整车控制器，持续2S，采集结果通过高低边驱动链路经由电子负载箱传输至NI9205，NI9205实时采集输出状态，将采集结果通过嵌入式机箱传输至实时控制器，再通过网络通讯将测试结果输出到上位机，上位机自动存入测试报表并作出判断；2S后同时控制整车控制器多路高低边输出关闭，通过网络通讯将测试结果输出到上位机，上位机自动存入测试报表并作出判断。

和高低边输出同时执行NI9381输出，整车控制器采集模拟量输入信号，指令通过嵌入式机箱后传输至NI9381，NI9381输出并行的模拟信号传输至电子负载箱，再经由模拟量输入链路传输至整车控制器，采集结果通过CAN通讯传输到上位机，上位机自动存入测试报表并作出判断；5S后控制NI9381断开。

控制NI9403进行PWM输入，控制器采集输入信号，指令通过嵌入式机箱后传输至NI9403，NI9403输出并行的PWM信号传输至电子负载箱，再经由PWM输入链路传输至整车控制器，采集结果通过CAN通讯传输到上位机，上位机自动存入测试报表并作出判断；5S后关闭NI9403输出。其中执行NI9381输出与控制NI9403进行PWM输入这两步先后顺序不做限定，可以先控制NI9403进行PWM输入再执行NI9381输出，对测试结果没有影响。

最后自动输出测试报表，上位机进入初始化状态，测试完毕。

本实用新型提供一种整车控制器测试系统，结构框图可以如图4所示；可以包括被测整车控制器600以及整车控制器测试设备700；

整车控制器测试设备700的信号输出端与被测整车控制器600的信号输入端相连；

被测整车控制器600通过高低边驱动输出端与整车控制器测试设备700的高低边驱动输入端相连。

以上对本实用新型所提供的整车控制器测试设备以及整车控制器测试系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种整车控制器测试设备，其特征在于，包括：

上位机；

与所述上位机相连，将采集的被测整车控制器的输出信号实时传输给上位机的实时控制器；

与所述实时控制器相连的测试板卡；其中，所述测试板卡上至少包括两个子测试板卡；

与所述测试板卡相连的电子负载箱；

分别与所述电子负载箱以及所述测试板卡相连的所述被测整车控制器；其中，所述被测整车控制器的输出信号与所述电子负载箱的输出信号通过所述子测试板卡进行采集，采集的信号经由所述实时控制器发送至所述上位机。

2.根据权利要求1所述的整车控制器测试设备，其特征在于，所述子测试板卡包括继电器控制板卡；

其中，所述继电器控制板卡包括预定个数的自动控制同时打开或闭合的高、低有效信号开关；所述开关的一端用于电子负载箱的输出端相连，另一端与所述整车控制器的输入端相连。

3.根据权利要求2所述的整车控制器测试设备，其特征在于，所述测试板卡包括均并行进行测试的模拟信号测试板卡以及数字信号测试板卡。

4.根据权利要求3所述的整车控制器测试设备，其特征在于，所述模拟信号测试板卡包括模拟信号输入板卡以及将采集的模拟信号发送给所述实时控制器的模拟信号采集板卡。

5.根据权利要求4所述的整车控制器测试设备，其特征在于，还包括嵌入式机箱；

其中，所述测试板卡以及所述实时控制器设置在嵌入机箱中；

所述嵌入式机箱与设置于所述嵌入式机箱的设备保持通讯连接。

6.根据权利要求5所述的整车控制器测试设备，其特征在于，还包括设置于所述嵌入式机箱中的CAN通讯板卡；

其中，所述嵌入式机箱通过所述CAN板卡与所述电子负载箱保持通讯连接。

7.根据权利要求6所述的整车控制器测试设备，其特征在于，所述模拟信号输入板卡为NI9381；

所述模拟信号采集板卡为NI9205。

8.根据权利要求7所述的整车控制器测试设备，其特征在于，所述数字信号测试板卡为NI9403。

9.根据权利要求8所述的整车控制器测试设备，其特征在于，所述上位机还包括用于显示测试报表的显示屏。

10.一种整车控制器测试系统，其特征在于，包括被测整车控制器以及如权利要求1-9任一项所述的整车控制器测试设备；

所述整车控制器测试设备的信号输出端与所述被测整车控制器的信号输入端相连；

所述被测整车控制器的信号输出端与所述整车控制器测试设备的信号输入端相连。