CN212749623U - 采用模拟量信号对整车控制器进行检测的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种采用模拟量信号对整车控制器进行检测的装置，控制器用于生成并输出0‑3V用于检测的初始电信号；每个电流转换电路与控制器的初始电信号输出端电连接，多个电流转换电路将控制器输出的0‑3V的电压信号的电压信号转换成0‑20mA电流信号输出；接口电路与电流转换电路的输出端电连接；整车控制器，整车控制器的输入端与控制器电连接，整车控制器将控制器输出的0‑3V的电压信号的电压信号转换成0‑20mA电流信号输出；比较单元分别与接口电路和整车控制器电连接，比较单元将接口电路与整车控制器提供的电信号进行比较，以判断整车控制器是否完好。本实用新型能快速测试各通道的通断，并具有测试精度高的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种采用模拟量信号对整车控制器进行检测的装置。
背景技术
作为电动汽车整车控制的核心部件，整车控制器通过采集加速踏板、制动踏板、换挡器、按钮等输入信号，识别司机的驾驶意图来对整车进行控制。同时整车控制器也接收如油压、气压、温度检测等模拟信号，识别这些模拟信号后，再根据软件策略提供输出信号。因此，整车控制器对于这些模拟量的准确识别就非常重要。
整车控制器模拟量输入检测电路包括控制器、测试电路、接口电路以及CAN总线，现有的检测电路存在以下缺陷：
第1，由于通断测试电路一般是简单的通断电路，很多时候电路采用简单的开环系统，尽管能快速测试出结果，但是测试精度，准确度通常很难保证。
第2，现有的整车控制器模拟量输入检测电路采用的固定的电压源进行检测，其无法减少漏测或者误测带来的检测结果不准确。
实用新型内容
本实用新型提供一种采用模拟量信号对整车控制器进行检测的装置，本实用新型能测试各通道的通断，并具有测试精度高的特点。
采用模拟量信号对整车控制器进行检测的装置，包括：
控制器，控制器用于生成并输出0-3V用于检测的初始电信号；
多个电流转换电路，每个电流转换电路与控制器的初始电信号输出端电连接，多个电流转换电路将控制器输出的0-3V的电压信号的电压信号转换成0-20mA电流信号输出；
接口电路，接口电路与电流转换电路的输出端电连接；
整车控制器，整车控制器的输入端与控制器电连接，整车控制器将控制器输出的0-3V的电压信号的电压信号转换成0-20mA电流信号输出；
比较单元，比较单元分别与接口电路和整车控制器电连接，比较单元将接口电路与整车控制器提供的电信号进行比较，以判断整车控制器是否完好。
本实用新型的优点为：本实用新型中的电流转换电路采用两级放大，并且以闭环的形成对输出信号进行采集，不但能快速测试出结果，而且测试精度高。本实用新型可测试整车控制器各通道的通断。
附图说明
图1为采用模拟量信号对整车控制器进行检测的装置的电路方框图；
图2为控制器的示意图；
图3为第一接口电路的示意图；
图4为第二接口电路的示意图；
图5为电流转换电路的示意图。
具体实施方式
下面结合附图1至5和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1，本实用新型的采用模拟量信号对整车控制器进行检测的装置，包括控制器、多个电流转换电路、接口电路、整车控制器、比较单元，下面分别对每部分以及它们之间的关系进行详细说明：
如图1和图2，控制器U31用于生成并输出0-3V用于检测的初始电信号，初始电信号优先输出0至3V的电压信号。控制器U31的输出端分别与电流转换电路和整车控制器电连接。控制器U31优先采用单片机，本实施例中的单片机具有多个数字量输出接口，每个数字量输出接口与一个测试电路连接，本实施例中优先采用型号为STM32F105RBT6的单片机。
如图2至图5，电流转换电路有多个，每个电流转换电路与接口电路电连接，电流转换电路将来自于控制器U31输出的0-3V电压信号转换为0-20mA电流信号输出。其中第一接口电路J20的引脚1、3作为输入端与控制器的0-3V电压信号输出端连接，第一接口电路J20的引脚2、4作为输出端分别连接一个电流转换电路。
电流转换电路包括运算放大器U29A、第四百五十四电阻R454、第四百五十二电阻R452、第二放大器Q70，反馈电阻R464,第四百五十四电阻R454的一端与运算放大器U29A的同相输入端连接，第四百五十四电阻R454的另一端与控制器连接；第四百五十二电阻R452的一端与运算放大器U29A的同相输入端连接，第四百五十二电阻R452的另一端与接口电路连接；第二放大器Q70的输入端与运算放大器U29A的输出端连接，第二放大器Q70的输出端与接口电路连接；反馈电阻R464的一端与运算放大器U29A的反相输入端连接，反馈电阻R464的另一端与第二放大器的输出端连接。
第二放大器Q70优先采用三极管。三极管的基极通过第四百五十六电阻R456与运算放大器U29A的输出端连接，三极管的发射极作为输出端，发极管的集电极与24V的电源连接。在第二放大器Q70的输出端与接口电路之间设有第四百五十八电阻R458和第四百五十九电阻R459，第四百五十八电阻R458和第四百五十九电阻R459并联。
电流转换电路还包括第四百六十二电阻R462，第四百六十二电阻R462的一端与运算放大器U29A的反相输入端连接，第四百六十二电阻R462的另一端接地。电流转换电路还包括第一百六十八电容C168，第一百六十八电容C168的一端与运算放大器U29A的电源输入端连接，第一百六十八电容C168的另一端接地。
电流转换电路的工作过程为：运算放大器U29A接收到控制器U31输出的0-3V电压信号信号后，将该电压信号进行放大后输出，放大的电压信号经过第四百五十四电阻R454后转换成电流信号，该电流信号经过第二放大器Q70放大后输出，放大的电流信号给过第四百五十八电阻R458和第四百五十九电阻R459组成的限流单元成为0-20mA的电流信号。
如图1和图4，在本实用新型中还包括可变电压源+P_ADJ，可变电压源+P_ADJ与接口电路电连接，本实用新型通过可变电源+P_ADJ、接口电路以及软件的匹配，可兼容3.3V、5V、12V、18V、24V和27V的电压源平台，在检测过程中，可以采用不同值的电压进行驱动，来检测整车控制器数字量通道。优选地，可变电源+P_ADJ与第二接口电路J21电连接。
如图2至图5，接口电路与电流转换电路输出端电连接，本实施例中，所述接口电路包括第一接口电路J20、第二接口电路J21，第一接口电路J20是一个双排的连接器接口，共提供2路引脚与电流转换电路输出端连接。第二接口电路J21也是一个双排的连接器接口。
如图2至图5，接口电路与电流转换电路的输出端电连接。其中第一接口电路J20的引脚1、3作为输入端与控制器U31的输出端连接，第一接口电路J20的引脚2、4作为输出端分别连接比较单元。第二接口电路J21连接可变电源+P_ADJ、24V、3.3V、5V的电压源，为其他各电路提供所需工作电压，例如第二接口电路J21分别与控制器、电压转换电路、整车控制器连接，为控制器、电压转换电路、整车控制器提供所需工作电压。
如图2至图5，比较单元为上位机，在上位机中安装有比较软件，通过比较软件来比较所述电信号。
下面说明具体的检测过程：
如图2至图5，控制器U31的输出端分别与2个电流转换电路的输入端连接，其中2个电流转换电路的输出端分别与第一接口电路J20连接(如图3)。
如图1至图5，控制器U31生成并输出0-3V用于检测的初始电信号，电流转换电路将控制器U31的初始电信号转换为0-20mA的电流信号输出，接口电路将0-20mA的电流信号输送到比较单元，整车控制器将控制器U31输出的初始电信号转换为0-20mA的电流信号并输出到比较单元，比较单元将接口电路与整车控制器提供的电信号进行比较，以判断整车控制器是否完好，例如，接口电路输送给比较单元的第1路电信号为10mA的电流信号，整车控制器输送给比较单元对应于所述第1路的电信号为9mA的电流信号，在比较单元内设置用于评判整车控制器与电压转换电路信号误差，该误差设置为小于5％，显示，上述10mA的电流信号与9mA的电流信号相比，已超出了最大误差，则表明整车控制器存在故障。如果两者的电压值在误差范围内，则认定整车控制器是完好的。
Claims (7)
1.采用模拟量信号对整车控制器进行检测的装置，其特征在于，包括：
控制器，控制器用于生成并输出0-3V用于检测的初始电信号；
多个电流转换电路，每个电流转换电路与控制器的初始电信号输出端电连接，多个电流转换电路将控制器输出的0-3V的电压信号的电压信号转换成0-20mA电流信号输出；
接口电路，接口电路与电流转换电路的输出端电连接；
整车控制器，整车控制器的输入端与控制器电连接，整车控制器将控制器输出的0-3V的电压信号的电压信号转换成0-20mA电流信号输出；
比较单元，比较单元分别与接口电路和整车控制器电连接，比较单元将接口电路与整车控制器提供的电信号进行比较，以判断整车控制器是否完好。
2.根据权利要求1所述的采用模拟量信号对整车控制器进行检测的装置，其特征在于，所述接口电路包括：
第一接口电路(J20)，第一接口电路(J20)的多个引脚分别连接一个电流转换电路；
第二接口电路(J21)，第二接口电路(J21)分别与控制器和比较单元电连接。
3.根据权利要求1所述的采用模拟量信号对整车控制器进行检测的装置，其特征在于，电流转换电路包括：
运算放大器(U29A)；
第四百五十四电阻(R454)，第四百五十四电阻(R454)的一端与运算放大器(U29A)的同相输入端连接，第四百五十四电阻(R454)的另一端与控制器连接；
第四百五十二电阻(R452)，第四百五十二电阻(R452)的一端与运算放大器(U29A)的同相输入端连接，第四百五十二电阻(R452)的另一端与接口电路连接；
第二放大器(Q70)，第二放大器(Q70)的输入端与运算放大器(U29A)的输出端连接，第二放大器(Q70)的输出端与接口电路连接；
反馈电阻(R464),反馈电阻(R464)的一端与运算放大器(U29A)的反相输入端连接，反馈电阻(R464)的另一端与第二放大器的输出端连接。
4.根据权利要求3所述的采用模拟量信号对整车控制器进行检测的装置，其特征在于，在第二放大器(Q70)的输出端与接口电路之间设有第四百五十八电阻(R458)和第四百五十九电阻(R459)，第四百五十八电阻(R458)和第四百五十九电阻(R459)并联。
5.根据权利要求3所述的采用模拟量信号对整车控制器进行检测的装置，其特征在于，电流转换电路还包括第四百六十二电阻(R462)，第四百六十二电阻(R462)的一端与运算放大器(U29A)的反相输入端连接，第四百六十二电阻(R462)的另一端接地。
6.根据权利要求3所述的采用模拟量信号对整车控制器进行检测的装置，其特征在于，电流转换电路还包括第一百六十八电容(C168)，第一百六十八电容(C168)的一端与运算放大器(U29A)的电源输入端连接，第一百六十八电容(C168)的另一端接地。
7.根据权利要求3所述的采用模拟量信号对整车控制器进行检测的装置，其特征在于，第二放大器(Q70)为三极管。
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2020
- 2020-10-10 CN CN202022239610.0U patent/CN212749623U/zh active Active
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