基于硬件在环的车身电控系统测试平台技术方案

本发明专利技术公开了一种基于硬件在环的车身电控系统测试平台，包括上位机（1）、测试机柜（2）、可移动端子台（3）和实验室汽车台架（4）；测试机柜有多个模块组成，可移动端子台用于测试机柜、待测控制器和实验室汽车台架的连接，实验室汽车台架用于搭建整车车身开关和真实负载；上位机通过网线与测试机柜中的PXI实时控制器相连，实时监控测试平台运行；测试机柜的机柜电源输入模块外接电源，实现机柜电源的功率分配、系统保护；可移动端子台通过机柜面板接插件与测试机柜连接，通过线束与实验室汽车台架和待测控制器连接，能模拟待测控制器激励信号；控制器故障注入模块能模拟对地短路、对电源短路、开路故障，用于测试控制器的故障诊断功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车电器系统试验装置和方法，具体的是涉及一种用于验证车身电控系统，包括无钥匙进入启动控制器(PEPS)、车身控制器(BCM)、自适应前大灯调节控制器(AFS)和仪表(IPK)四个车身电控单元的硬件在环(HIL)测试平台。
技术介绍
由于汽车电器系统日趋复杂，在新车型开发过程中，需要对车身电控系统进行功能测试、性能测试和诊断测试，确保车身电器的可靠性与稳定性。目前大部分的汽车电子产品测试是通过手工台架搭建测试环境，可重用性低，难以模拟极限工况或动态工况，对测试人员依赖性较高，测试效率低；部分自动化设备只能测试单个汽车电子控制器，无法进行集成测试，或者只能模拟静态环境，不能进行动态测试。为了解决以上问题，需要一种能针对被测车型进行建模仿真，为车身电控系统提供一个接近整车实际运行环境，能够模拟各种工况和故障模式，实现多个控制器集成测试的车身电控系统的硬件在环(HIL)测试平台。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于硬件在环的车身电控系统测试平台，该测试平台能对被测车型进行建模仿真，为车身电控系统提供一个接近整车实际运行环境；该测试平台能够模拟极限工况或动态工况，能够快速复现故障模式，能够实现多个控制器的集成匹配测试，从而提高测试效率。为了实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案: 一种基于硬件在环的车身电控系统测试平台，包括上位机、测试机柜、可移动端子台和实验室汽车台架； 所述测试机柜有多个模块组成，包括机柜电源输入模块、可编程电源、电源切换模块、发动机控制器和变速箱控制器、负载箱、PXI实时控制器、发动机控制器和变速箱控制器输入故障注入模块、发动机控制器和变速箱控制器负载故障注入模块、硬件板卡； 所述可移动端子台用于测试机柜、待测控制器和实验室汽车台架的连接，可移动端子台包括台架电源切换模块、待测控制器输入故障注入模块、待测控制器负载故障注入模块、端子台，待测控制器安装于端子台上； 所述实验室汽车台架用于搭建整车车身开关和真实负载；所述上位机通过网线与测试机柜中的PXI实时控制器相连，实时监控测试平台运行；所述PXI实时控制器与硬件板卡通过背板连接，与发动机模型的数据交换，同时硬件板卡还与发动机控制器、变速箱控制器、负载箱通过线束连接，模拟激励信号，测量输出信号；所述测试机柜中的机柜电源输入模块外接电源，实现机柜电源的功率分配、系统保护；所述测试机柜通过线束与实验室汽车台架连接，实现台架的供电；所述可移动端子台通过机柜面板接插件与测试机柜连接，通过线束与实验室汽车台架和待测控制器连接，模拟待测控制器激励信号，测量待测控制器输出信号，同时通过可移动端子台上的台架电源切换模块实现实验室台架电源状态的切换； 所述测试机柜上的发动机控制器和变速箱控制器输入故障注入模块一端与发动机控制器和变速箱控制器输入端连接，另一端连接到硬件板卡，模拟发动机控制器和变速箱控制器输入信号对地短路、对电源短路、开路故障；所述测试机柜上的发动机控制器和变速箱控制器负载故障注入模块一端与发动机控制器和变速箱控制器输出端连接，另一端分别连接到负载和硬件板卡，模拟发动机控制器和变速箱控制器负载对地短路、对电源短路、开路故障； 所述可移动端子台上的待测控制器输入故障注入模块一端与待测控制器输入端连接，另一端通过机柜面板接插件连接到硬件板卡，模拟待测控制器输入信号对地短路、对电源短路、开路故障；所述可移动端子台上的待测控制器负载故障注入模块一端与待测控制器输出端连接，另一端通过机柜面板接插件连接到硬件板卡，通过线束连接到台架负载，模拟待测控制器负载对地短路、对电源短路、开路故障。所述硬件板卡包括发动机模拟信号发生模块、模拟量信号发生模块、模拟量信号测量模块、数字量信号发生模块、数字量信号测量模块、PWM信号发生模块、PWM信号测量模块、电阻模拟信号发生模块、电流模拟信号发生模块、电流信号测量模块、CAN通讯模块、LIN通讯模块。所述测试机柜外接交流电源，经机柜电源输入模块转换，分为交流输出和直流输出，其中交流输出为PXI实时控制器和可编程电源供电，直流输出为发动机控制器和变速箱控制器故障注入模块、电源切换模块、硬件板卡供电，并通过连接测试机柜和可移动端子台的机柜面板接插件，为可移动端子台上的待测控制器故障注入模块和台架电源切换模块供电。所述可编程电源输出电源信号经电源切换模块输出后，模拟整车电源状态，用于为发动机控制器、变速箱控制器和负载箱供电，并通过机柜面板接插件传递电源信号到可移动端子台上的台架电源切换模块，同步整车电源状态，为待测控制器供电，并通过线束为实验室汽车台架上的台架开关及负载供电。进一步，通过线束将测试机柜电源信号连接到实验室汽车台架，并通过连接可移动端子台和实验室汽车台架之间的线束，传递电源信号到可移动端子台上的台架电源切换模块，实现可移动端子台和实验室汽车台架电源信号的交互。本专利技术的测试平台是针对手工台架试验的缺陷而提出的，能对被测车型进行建模仿真，为车身电控系统提供一个接近整车实际运行环境，并能够兼顾手动测试和自动化测试。该测试平台能够模拟极限工况或动态工况，能够快速复现故障模式，能够实现多个控制器的集成匹配测试，能够对测试过程进行组织管理，实现自动化测试，减少试验人员的劳动消耗，提高测试效率；并且该测试平台采用模块化设计，易于维护和扩展测试能力。本专利技术的测试平台与现有测试系统相比，其积极效果是: 1、测试机柜、可移动端子台和台架都可以移动，可以减少连接线束长度，方便连接，易于布置。2、测试机柜采用模块化设计，便于后期维护，并且可以根据新的需求，快速增加配置，缩短开发周期。3、上位机采用基于配置的NI VeriStand实时测试软件，可以快速开发友好的图形化界面，降低了程序界面开发的成本，实现手动测试；而且该软件可以回放不同路况路谱，模拟整车动态环境，实现HIL动态测试和待测控制器的集成匹配测试。4、上位机采用NI Teststand测试管理软件，可以管理测试过程，同时采用多线程技术，可以并行测试，自动化程度高，能有效地减少试验人员的劳动强度，提高工作效率，避免因人工操作而产生的失误，克服了手工台架试验的缺陷。5、该测试平台采用故障注入模块，可以快速复现故障模式，实现故障诊断功能。【附图说明】图1为本专利技术基于硬件在环的车身电控系统测试平台电源信号传递示意图； 图2为本专利技术的测试平台控制信号传递示意图； 图3为本专利技术的测试平台测试流程图。图中:1上位机，2测试机柜，3可移动端子台，4实验室汽车台架(台架)。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。参见图2，一种基于硬件在环(HIL)的车身电控系统测试平台，包括上位机(PC) 1、测试机柜2、可移动端子台3和实验室汽车台架4。所述测试机柜2有多个模块组成，包括机柜电源输入模块、可编程电源、电源切换模块、发动机控制器(EMS)和变速箱控制器(T⑶)、负载箱、PXI实时控制器(下位机)、发动机控制器和变速箱控制器故障注入模块、硬件板卡，其中硬件板卡包括发动机模拟信号发生模块、模拟量信号发生模块、模拟量信号测量模块、数字量信号发生模块、数字量信号测量模块、PWM信号发生模块、PWM信号测量模块、电阻模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于硬件在环的车身电控系统测试平台，其特征是：包括上位机（1）、测试机柜（2）、可移动端子台（3）和实验室汽车台架（4）；所述测试机柜（2）有多个模块组成，包括机柜电源输入模块、可编程电源、电源切换模块、发动机控制器和变速箱控制器、负载箱、PXI实时控制器、发动机控制器和变速箱控制器输入故障注入模块、发动机控制器和变速箱控制器负载故障注入模块、硬件板卡；所述可移动端子台（3）用于测试机柜（2）、待测控制器和实验室汽车台架（4）的连接，可移动端子台（3）包括台架电源切换模块、待测控制器输入故障注入模块、待测控制器负载故障注入模块、端子台，待测控制器安装于端子台上；所述实验室汽车台架（4）用于搭建整车车身开关和真实负载；所述上位机（1）通过网线与测试机柜（2）中的PXI实时控制器相连，实时监控测试平台运行；所述PXI实时控制器与硬件板卡通过背板连接，与发动机模型的数据交换，同时硬件板卡还与发动机控制器、变速箱控制器、负载箱通过线束连接，模拟激励信号，测量输出信号；所述测试机柜（2）中的机柜电源输入模块外接电源，实现机柜电源的功率分配、系统保护；所述测试机柜（2）通过线束与实验室汽车台架（4）连接，实现台架的供电；所述可移动端子台（3）通过机柜面板接插件与测试机柜（2）连接，通过线束与实验室汽车台架（4）和待测控制器连接，模拟待测控制器激励信号，测量待测控制器输出信号，同时通过可移动端子台（3）上的台架电源切换模块实现实验室台架（4）电源状态的切换；所述测试机柜（2）上的发动机控制器和变速箱控制器输入故障注入模块一端与发动机控制器和变速箱控制器输入端连接，另一端连接到硬件板卡，模拟发动机控制器和变速箱控制器输入信号对地短路、对电源短路、开路故障；所述测试机柜（2）上的发动机控制器和变速箱控制器负载故障注入模块一端与发动机控制器和变速箱控制器输出端连接，另一端分别连接到负载和硬件板卡，模拟发动机控制器和变速箱控制器负载对地短路、对电源短路、开路故障；所述可移动端子台（3）上的待测控制器输入故障注入模块一端与待测控制器输入端连接，另一端通过机柜面板接插件连接到硬件板卡，模拟待测控制器输入信号对地短路、对电源短路、开路故障；所述可移动端子台（3）上的待测控制器负载故障注入模块一端与待测控制器输出端连接，另一端通过机柜面板接插件连接到硬件板卡，通过线束连接到台架负载，模拟待测控制器负载对地短路、对电源短路、开路故障。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋长法，沈晓斌，赵鸿璐，朴日今，李真，应江婷，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31