一种汽车电控单元电路脉冲故障模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种汽车电控单元电路脉冲故障模拟装置,括电源模块、脉冲信号设定模块、单片机启明开发板、脉冲信号驱动模块、电阻信号设定模块、脉冲模式控制开关及电阻模式控制开关；脉冲信号设定模块分别提供频率电位器信号、占空比电位器信号、高电压电位器信号及低电压电位器信号输入到单片机启明开发板的模数转换器输入接口。本实用新型专利技术一种汽车电控单元电路脉冲故障模拟装置，配合使用脉冲信号设定模块、单片机启明开发板、脉冲信号驱动模块及电阻信号设定模块，可同时模拟脉冲信号和电阻信号，提升了电磁阀类部件PVE测试的准确性，并大幅度提高了电磁阀类部件PVE测试的效率。

A pulse fault simulation device for automobile electronic control unit

【技术实现步骤摘要】
一种汽车电控单元电路脉冲故障模拟装置
本技术属于汽车测试
，尤其是涉及一种汽车电控单元电路脉冲故障模拟装置。
技术介绍
现代汽车电控单元(ElectronicControlUnit，以下简称ECU)中都配备有车载诊断系统(OnBoardDiagnostics，以下简称OBD)，该系统可以实时监测发动机各个系统、部件的工作状态和性能，及时发现系统存在的故障。ECU在正常状态下，各个传感器和执行器的电压信号会在一定范围内变化，当ECU监测到电压信号超出规定的数值范围时，OBD就确认该信号出现故障，并点亮驾驶室仪表盘上的故障灯，并在系统中生成相应的故障码以供修理人员调取使用。依据GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》的要求，企业需要在车辆上安装车载诊断系统OBD，以监测机动车实际运行中的排放，并且要求对车辆进行OBD量产车辆评估(ProductionVehicleEvaluation，以下简称PVE)测试，主要是对汽车电控单元的OBD故障码进行测试与验证。汽车电控系统包括ECU、传感器(如：温度传感器、压力传感器、转速传感器等)和执行器(如：点火线圈、喷油器等电磁阀)等部件，这些部件的电路故障测试都属于PVE测试的基本要求。在PVE测试过程中，为了保证OBD能够有效地检测出各部件的相关电路故障，就需要模拟各个部件发生各种类型电路故障的情况。汽车执行器多为电磁阀类部件，其功能性故障多为电路脉冲故障，因此在PVE测试过程中，断开电磁阀类部件与ECU的连接，使用电阻与ECU连接来模拟实际电磁阀，用于ECU控制；而实际电磁阀则与模拟的脉冲信号连接，并根据模拟的脉冲信号执行相应的动作，直至OBD监测到电磁阀工作异常并报出相应的故障码。在现有技术条件下，常规的信号发生器不具备功率放大功能，无法驱动电磁阀类部件工作；而功能完善的信号发生器，成本比较高，价格昂贵，有的甚至需要编制控制程序，在汽车PVE测试试验中使用较为困难。此外，常规信号发生器不具备电阻模拟功能，还需要额外再连接电阻箱进行电阻信号模拟，造成测试过程中需要连接较多测试设备，使得试验操作过程繁琐，降低了PVE测试试验效率。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种汽车电控单元电路脉冲故障模拟装置，配合使用脉冲信号设定模块、单片机启明开发板、脉冲信号驱动模块及电阻信号设定模块，可同时模拟脉冲信号和电阻信号，提升了电磁阀类部件PVE测试的准确性，并大幅度提高了电磁阀类部件PVE测试的效率。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种汽车电控单元电路脉冲故障模拟装置，包括电源模块、脉冲信号设定模块、单片机启明开发板、脉冲信号驱动模块、电阻信号设定模块、脉冲模式控制开关及电阻模式控制开关；脉冲信号驱动模块包括10倍电压放大器及MOS驱动模块；电源模块分别对单片机启明开发板、脉冲信号驱动模块供电；脉冲信号设定模块分别提供频率电位器信号、占空比电位器信号、高电压电位器信号及低电压电位器信号输入到单片机启明开发板的模数转换器输入接口；单片机启明开发板根据输入的高电压电位器信号及低电压电位器信号，由单片机启明开发板的数模转换器输出接口输出高电压信号及低电压信号经10倍电压放大器放大后，输入到MOS驱动模块；单片机启明开发板根据输入的频率电位器信号及占空比电位器信号，由单片机启明开发板的定时器接口输出脉冲信号到MOS驱动模块；MOS驱动模块输出的模拟脉冲信号及汽车电控单元输出的实际信号均对应输入脉冲模式控制开关，脉冲模式控制开关切换模拟脉冲信号或实际信号输入到电磁阀；电阻信号设定模块输出的模拟电阻信号及电磁阀的实际电阻信号均对应输入电阻模式控制开关，电阻模式控制开关切换模拟电阻信号或实际电阻信号输入到汽车电控单元。进一步的，电源模块是XL6019可调升压电源模块，XL6019可调升压电源模块输出一路12V直流为单片机启明开发板供电，XL6019可调升压电源模块输出另一路36V直流为10倍电压放大器供电。进一步的，脉冲信号设定模块包括：用于模拟频率的10kΩ电位器、用于模拟占空比的10kΩ电位器、用于模拟高电压的10kΩ电位器以及用于模拟低电压的10kΩ电位器；单片机启明开发板是STM32F407ZGT6单片机启明开发板；四个10kΩ电位器的信号端分别与STM32F407ZGT6单片机启明开发板的引脚PC0/ADC_IN10、引脚PC1/ADC_IN11、引脚PC2/ADC_IN12及引脚PC3/ADC_IN13对应连接，STM32F407ZGT6单片机启明开发板的I/O输出3.3V为四个10kΩ电位器供电。进一步的，MOS驱动模块是F9530驱动模块；10倍电压放大器包括两个MCP602电压放大器；STM32F407ZGT6单片机启明开发板的引脚PA4/DAC1_OUT发出高电压信号到一个MCP602电压放大器；STM32F407ZGT6单片机启明开发板的引脚PA5/DAC2_OUT发出低电压信号到另一个MCP602电压放大器；经两个MCP602电压放大器放大后的高电压信号及低电压信号输入到F9530驱动模块；STM32F407ZGT6单片机启明开发板的引脚PB0/TIM4_CH3发出脉冲信号到F9530驱动模块。进一步的，脉冲模式控制开关是脉冲两档波动开关；F9530驱动模块输出的模拟脉冲信号及汽车电控单元输出的实际信号分别连接脉冲两档波动开关的输入端，脉冲两档波动开关的输出端通过脉冲输入输出接口连接电磁阀。进一步的，电阻信号设定模块包括四个十一档位可变电阻器，四个可变电阻器串联，四个可变电阻器的变化范围分别是：0～10x1Ω、0～10x10Ω、0～10x100Ω及0～10x1000Ω；电阻模式控制开关是电阻两档波动开关；四个可变电阻器串联输出的模拟电阻信号及电磁阀的实际电阻信号均对应输入电阻两档波动开关的输入端，电阻两档波动开关的输出端通过电阻输入输出接口连接汽车电控单元。进一步的，单片机启明开发板连接启明LCD液晶屏。相对于现有技术，本技术一种汽车电控单元电路脉冲故障模拟装置，具有以下优势：本技术一种汽车电控单元电路脉冲故障模拟装置，配合使用脉冲信号设定模块、单片机启明开发板、脉冲信号驱动模块及电阻信号设定模块，可同时模拟脉冲信号和电阻信号，提升了电磁阀类部件PVE测试的准确性，并大幅度提高了电磁阀类部件PVE测试的效率，减少了PVE测试所需仪器的数量，简化了试验操作过程，降低了人力和时间成本。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例一种汽车电控单元电路脉冲故障模拟装置原理示意图；图2为本技术实施例一种汽车电控单元电路脉冲故障模拟装置模拟脉冲信号部分电路示意图；图3为本技术实施例一种汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车电控单元电路脉冲故障模拟装置，其特征在于：包括电源模块、脉冲信号设定模块、单片机启明开发板、脉冲信号驱动模块、电阻信号设定模块、脉冲模式控制开关及电阻模式控制开关；/n所述脉冲信号驱动模块包括10倍电压放大器及MOS驱动模块；所述电源模块分别对所述单片机启明开发板、所述脉冲信号驱动模块供电；所述脉冲信号设定模块分别提供频率电位器信号、占空比电位器信号、高电压电位器信号及低电压电位器信号输入到所述单片机启明开发板的模数转换器输入接口；/n所述单片机启明开发板根据输入的高电压电位器信号及低电压电位器信号，由所述单片机启明开发板的数模转换器输出接口输出高电压信号及低电压信号经所述10倍电压放大器放大后，输入到所述MOS驱动模块；所述单片机启明开发板根据输入的频率电位器信号及占空比电位器信号，由所述单片机启明开发板的定时器接口输出脉冲信号到所述MOS驱动模块；/n所述MOS驱动模块输出的模拟脉冲信号及汽车电控单元输出的实际信号均对应输入所述脉冲模式控制开关，所述脉冲模式控制开关切换模拟脉冲信号或实际信号输入到电磁阀；所述电阻信号设定模块输出的模拟电阻信号及电磁阀的实际电阻信号均对应输入所述电阻模式控制开关，所述电阻模式控制开关切换模拟电阻信号或实际电阻信号输入到汽车电控单元。/n...

【技术特征摘要】
1.一种汽车电控单元电路脉冲故障模拟装置，其特征在于：包括电源模块、脉冲信号设定模块、单片机启明开发板、脉冲信号驱动模块、电阻信号设定模块、脉冲模式控制开关及电阻模式控制开关；
所述脉冲信号驱动模块包括10倍电压放大器及MOS驱动模块；所述电源模块分别对所述单片机启明开发板、所述脉冲信号驱动模块供电；所述脉冲信号设定模块分别提供频率电位器信号、占空比电位器信号、高电压电位器信号及低电压电位器信号输入到所述单片机启明开发板的模数转换器输入接口；
所述单片机启明开发板根据输入的高电压电位器信号及低电压电位器信号，由所述单片机启明开发板的数模转换器输出接口输出高电压信号及低电压信号经所述10倍电压放大器放大后，输入到所述MOS驱动模块；所述单片机启明开发板根据输入的频率电位器信号及占空比电位器信号，由所述单片机启明开发板的定时器接口输出脉冲信号到所述MOS驱动模块；
所述MOS驱动模块输出的模拟脉冲信号及汽车电控单元输出的实际信号均对应输入所述脉冲模式控制开关，所述脉冲模式控制开关切换模拟脉冲信号或实际信号输入到电磁阀；所述电阻信号设定模块输出的模拟电阻信号及电磁阀的实际电阻信号均对应输入所述电阻模式控制开关，所述电阻模式控制开关切换模拟电阻信号或实际电阻信号输入到汽车电控单元。


2.根据权利要求1所述的一种汽车电控单元电路脉冲故障模拟装置，其特征在于：所述电源模块是XL6019可调升压电源模块，所述XL6019可调升压电源模块输出一路12V直流为所述单片机启明开发板供电，所述XL6019可调升压电源模块输出另一路36V直流为所述10倍电压放大器供电。


3.根据权利要求2所述的一种汽车电控单元电路脉冲故障模拟装置，其特征在于：所述脉冲信号设定模块包括：用于模拟频率的10kΩ电位器、用于模拟占空比的10kΩ电位器、用于模拟高电压的10kΩ电位器以及用于模拟低电压的10kΩ电位器；所述单片机启明开发板是STM32F407ZGT6单片机启明开发板；四个所述10kΩ电位器的信号端分别与所述STM32F407ZGT6单片机启明开发板的...

【专利技术属性】
技术研发人员：付铁强，凌健，李菁元，刘乐，汪晓伟，李勇，戴春蓓，闫峰，窦艳涛，邹雄辉，耿培林，王力辉，宋和平，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心有限公司，中汽研汽车检验中心天津有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12