一种电子控制单元电气故障注入系统、方法及设备技术方案

本发明专利技术涉及一种电子控制单元电气故障注入系统、方法和设备，电子控制单元电气故障注入系统包括电流故障路由板、故障注入执行板、故障注入电阻仿真板和故障注入背板；所述电流故障路由板、故障注入执行板和故障注入电阻仿真板都插入到故障注入背板上；所述电流故障路由板包括大电流故障路由板和小电流故障路由板；所述故障注入系统和上位机PC依据RS485串行通信；故障注入系统可实现对地短路故障、对电源短路故障、开路故障和对其他管脚短路故障等，解决了现有技术中无法同时满足大电流信号故障模拟和小电流信号故障模拟，且所选用的故障注入控制板最多可以搭配两块继电器板使用，无法实现多个故障同时激活的情况的缺陷。无法实现多个故障同时激活的情况的缺陷。无法实现多个故障同时激活的情况的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种电子控制单元电气故障注入系统、方法及设备


[0001]本专利技术涉及故障测试
，具体涉及一种电子控制单元电气故障注入系统、方法及设备。

技术介绍

[0002]随着汽车智能化、网联化、电气化的发展，车上的电子控制单元随之增加，同样对电子控制单元功能及性能的稳定性要求越来越高。汽车上任何一个零件或零件间都可能会产生失效或故障，为了最大限度识别到潜在的故障，所以汽车的各个电子控制单元都需要具备故障诊断系统，故障诊断系统主要针对系统机械故障、电气故障、硬件故障、软件故障、通信故障等，并将故障信息进行保存以供后续排查和解决故障。为了确保电子控制单元是否能够准确实时的对各种电气故障进行诊断，需要电气故障注入系统集成在硬件在环测试系统，其目的是通过PC端的控制程序可以对ECU电子控制单元外围传感器和执行器信号模拟开路、对电源短路、对地短路、虚接、漏电流等故障条件，用来测试被测ECU能否正常处理各种电气故障，以及能否正确报告预定的故障码。
[0003]现有的故障注入系统无法同时满足大电流信号故障模拟和小电流信号故障模拟，而且所选用的故障注入控制板最多可以搭配两块继电器板使用，无法实现多个故障同时激活的情况。为了增加测试范围和组合性故障测试，故障注入控制板应该同时满足在大电流信号故障注入模拟和小电流信号故障模拟，并且可以匹配多个故障注入路由板；现有故障注入系统是通过RS232端口与上位机进行通讯，只适合于本地设备之间的通信，而且只允许一对一通信，受限于传输距离和传输单位的束缚，致使上位机的指令与故障注入系统控制板的执行在时间上存在误差、程序运行延迟，故障注入系统无法及时的执行上位机的故障注入指令，电子控制单元无法及时的对故障进行识别和判断，造成测试结果不准确。所以提高故障注入系统的实时性成为了关键。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中无法同时满足大电流信号故障模拟和小电流信号故障模拟，且所选用的故障注入控制板最多可以搭配两块继电器板使用，无法实现多个故障同时激活的情况的缺陷，从而提供一种电子控制单元电气故障注入系统、方法及设备。
[0005]一种电子控制单元电气故障注入系统，包括电流故障路由板、故障注入执行板、故障注入电阻仿真板和故障注入背板；
[0006]所述电流故障路由板、故障注入执行板和故障注入电阻仿真板都插入到故障注入背板上；
[0007]所述电流故障路由板包括大电流故障路由板和小电流故障路由板；
[0008]所述故障注入系统和上位机PC依据RS485串行通信。
[0009]进一步，所述故障注入背板上共配置10块电流故障路由板。
[0010]进一步，所述电流故障路由板上包括继电器1、继电器2、继电器3、继电器4、继电器5、继电器6、继电器7、继电器8、场效应管1、场效应管2、场效应管3、场效应管4、和电阻R；
[0011]所述继电器4一端与所述电流路由板和负载回采端Acq连接，所述继电器4另一端与所述继电器2和继电器3的一端连接，所述继电器2另一端与所述继电器1和被测ECU连接，所述继电器1另一端与所述场效应管1、场效应管2、场效应管3和电阻R的一端连接，所述继电器3的另一端与所述场效应管3的另一端和继电器7的一端连接，所述继电器7的另一端与所述继电器5、继电器6和场效应管4的一端连接，所述场效应管4的另一端与所述继电器8的一端连接，所述继电器8的另一端与所述电阻R的另一端连接，所述场效应管1的另一端与电源BAT连接，所述场效应管2另一端与GND连接，所述继电器5另一端与电源BAT连接，所述继电器6另一端与GND连接。
[0012]进一步，所述大电流故障路由板、小电流故障路由板、故障注入执行板、故障注入电阻仿真板都有其唯一的地址编码，地址编码范围为0～255；单块所述大电流故障路由板和单块所述小电流故障路由板均可实现10个通道故障注入，所述故障注入背板没有级联时，所述故障注入系统能实现100个通道的故障注入，每个故障注入通道可实现28种故障。
[0013]进一步，所述故障注入系统包括多块所述故障注入背板，所述多块所述故障注入背板之间进行级联，每个所述故障注入背板上均连接相同结构和相同个数的电流故障路由板。
[0014]一种如基于所述电子控制单元电气故障注入系统的对地短路故障实现方法，所述方法具体为：
[0015](1)：通过控制继电器1闭合、继电器2断开、场效应管2闭合，实现对地短路、简单通断、不配电阻、不带负载的故障类型；
[0016](2)：通过控制继电器1闭合、场效应管2闭合，实现对地短路、简单通断、不配电阻、带负载的故障类型；
[0017](3)：通过控制继电器闭合、继电器2断开、继电器6闭合、场效应管4闭合，实现对地短路、简单通断、配电阻、不带负载的故障类型；
[0018](4)：通过控制继电器1闭合、继电器6闭合、场效应管4闭合，实现对地短路、简单通断、配电阻、带负载的故障类型；
[0019](5)：通过控制继电器1闭合、继电器2断开、继电器3闭合、场效应管2序列开闭、场效应管3序列开闭，实现对地短路、序列通断、不配电阻、不带负载的故障类型；
[0020](6)：通过控制继电器1闭合、场效应管2序列开闭，实现对地短路、序列通断、不配电阻、带负载的故障类型；
[0021](7)：通过控制继电器1闭合、继电器2断开、继电器3闭合、继电器6闭合、场效应管3序列开闭、场效应管4序列开闭，实现对地短路、序列通断、配电阻、不带负载的故障类型；
[0022](8)：通过控制继电器1闭合、继电器6闭合、场效应管4序列开闭，实现对地短路、序列通断、配电阻、带负载的故障类型。
[0023]一种如基于所述电子控制单元电气故障注入系统的对电源短路故障实现方法，所述方法具体为：
[0024](1)：通过控制继电器1闭合、继电器2断开、场效应管1闭合，实现对电源短路、简单通断、不配电阻、不带负载的故障类型；
[0025](2)：通过控制继电器1闭合、场效应管1闭合，实现对电源短路、简单通断、不配电阻、带负载的故障类型；
[0026](3)：通过控制继电器1闭合、继电器2断开、场效应管4闭合，实现对电源短路、简单通断、配电阻、不带负载的故障类型；
[0027](4)：通过控制继电器1闭合、继电器5闭合、场效应管5闭合，实现对电源短路、简单通断、配电阻、带负载的故障类型；
[0028](5)：通过控制继电器1闭合、继电器2断开、继电器3闭合、场效应管1序列开闭、场效应管3序列开闭，实现对电源短路、序列通断、不配电阻、不带负载的故障类型；
[0029](6)：通过控制继电器1闭合、场效应管1序列开闭，实现对电源短路、序列通断、不配电阻、带负载的故障类型
[0030](7)：通过控制继电器1闭合、继电器2断开、继电器3闭合、继电器5闭合、场效应管4序列开闭、场效应管4序列开闭，实现对电源短路、序列通断、配电阻、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子控制单元电气故障注入系统，其特征在于，包括电流故障路由板、故障注入执行板、故障注入电阻仿真板和故障注入背板；所述电流故障路由板、故障注入执行板和故障注入电阻仿真板都插入到故障注入背板上；所述电流故障路由板包括大电流故障路由板和小电流故障路由板；所述故障注入系统和上位机PC依据RS485串行通信。2.根据权利要求1所述的故障注入系统,其特征在于，所述故障注入背板上共配置10块电流故障路由板。3.根据权利要求1所述的故障注入系统，其特征在于，所述电流故障路由板上包括继电器1、继电器2、继电器3、继电器4、继电器5、继电器6、继电器7、继电器8、场效应管1、场效应管2、场效应管3、场效应管4、和电阻R；所述继电器4一端与所述电流路由板和负载回采端Acq连接，所述继电器4另一端与所述继电器2和继电器3的一端连接，所述继电器2另一端与所述继电器1和被测ECU连接，所述继电器1另一端与所述场效应管1、场效应管2、场效应管3和电阻R的一端连接，所述继电器3的另一端与所述场效应管3的另一端和继电器7的一端连接，所述继电器7的另一端与所述继电器5、继电器6和场效应管4的一端连接，所述场效应管4的另一端与所述继电器8的一端连接，所述继电器8的另一端与所述电阻R的另一端连接，所述场效应管1的另一端与电源BAT连接，所述场效应管2另一端与GND连接，所述继电器5另一端与电源BAT连接，所述继电器6另一端与GND连接。4.根据权利要求1所述的故障注入系统，其特征在于，所述大电流故障路由板、小电流故障路由板、故障注入执行板、故障注入电阻仿真板都有其唯一的地址编码，地址编码范围为0～255；单块所述大电流故障路由板和单块所述小电流故障路由板均可实现10个通道故障注入，所述故障注入背板没有级联时，所述故障注入系统能实现100个通道的故障注入，每个故障注入通道可实现28种故障。5.根据权利要求1所述的故障注入系统，其特征在于，所述故障注入系统包括多块所述故障注入背板，所述多块所述故障注入背板之间进行级联，每个所述故障注入背板上均连接相同结构和相同个数的电流故障路由板。6.一种如基于权利要求1所述的电子控制单元电气故障注入系统的对地短路故障实现方法，其特征在于，所述方法具体为：(1)：通过控制继电器1闭合、继电器2断开、场效应管2闭合，实现对地短路、简单通断、不配电阻、不带负载的故障类型；(2)：通过控制继电器1闭合、场效应管2闭合，实现对地短路、简单通断、不配电阻、带负载的故障类型；(3)：通过控制继电器闭合、继电器2断开、继电器6闭合、场效应管4闭合，实现对地短路、简单通断、配电阻、不带负载的故障类型；(4)：通过控制继电器1闭合、继电器6闭合、场效应管4闭合，实现对地短路、简单通断、配电阻、带负载的故障类型；(5)：通过控制继电器1闭合、继电器2断开、继电器3闭合、场效应管2序列开闭、场效应管3序列开闭，实现对地短路、序列通断、不配电阻、不带负载的故障类型；
(6)：通过控制继电器1闭合、场效应管2序列开闭，实现对地短路、序列通断、不配电阻、带负载的故障类型；(7)：通过控制继电器1闭合、继电器2断开、继电器3闭合、继电器6闭合、场效应管3序列开闭、场效应管4序列开闭，实现对地短路、序列通断、配电阻、不带负载的故障类型；(8)：通过控制继电器1闭合、继电器6闭合、场效应管4序列开闭，实现对地短路、序列通断、配电阻、带负载的故障类型。7.一种如基于权利要求1所述的电子控制单元电气故障注入系统的对电源短路故障实现方法，其特征在于，所述方法具体为：(1)：通过控制继电器1闭合、继电器2断开、场效应管1闭合，...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞萌萌，赵德银，王伟东，杨刚，王汉斌，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：