专利名称：机动车辆电子电气性能测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机动车辆测试技术，尤其涉及对机动车辆的电子电气性能进行测试的技术。
背景技术：
随着现代汽车电子控制单元、整车休眠唤醒策略的全面运用、电气回路、接地点和大功率负载的急剧增加，以及汽车电子电气技术的发展，对整车电子电气系统的性能要求也变得更高。就整车而言，若电气负载、接地点、线束、保险丝等电气系统设计不合理，将导致不必要的能量消耗并致使整车电气系统性能下降，甚至使相关电气模块的功能失效。这样，在汽车的舒适性受到影响的同时，行车的安全性亦受到潜在影响。此外，随着汽车使用年限的增加，电气系统出现老化，导致电气系统产生不可预知的故障，甚至在车辆实际使用过程中出现人身损伤或财产的损失。综上可见，对于汽车电子电气性能的测试极为重要。但目前国内的整车生产厂家都未就汽车中用电器件的电子电气性能进行系统性验证，也还没有用来验证汽车中用电器件的电子电气性能的系统。

实用新型内容本实用新型提出一种电子电气性能测试系统，以有效地解决上述问题。该电子电气性能测试系统用于对机动车辆中的用电器件的电气性能进行测试，所述系统包括被配置用于采集待测用电器件的工作信号的数据采集模块，以及接收所采集的工作信号并依据所采集的工作信号判断所述待测用电器件的工作状况的处理设备。该电子电气性能测试系统，优选地，所述数据采集模块包括感测并将所感测的信号转换为电信号的感测单元，以及处理所述感测单元所传送的信号的感测信号处理单元。该电子电气性能测试系统，优选地，所述工作信号是选择自由电压、电流、时间、温度所组成的信号组中的任意一个或多个信号；亦即，所述数据采集模块被配置采集选择自由电压、电流、时间、温度所组成的信号组中的任意一个或多个信号。该电子电气性能测试系统，优选地，所述用电器件包括由动力系统、底盘控制系统、舒适性系统、娱乐系统、被动安全系统、以及行车辅助系统所组成的器件组中的一个或多个器件。该电子电气性能测试系统，优选地，所述动力系统包括发动机控制系统和变速箱控制系统，所述底盘控制系统包括防侧滑模组、电动转向模组、电动刹车模组，所述舒适性系统包括车灯模组、锁模组、门窗模组、雨刮模组、内外后视镜模组、座椅模组、仪表显示报警模组、空调模组、附属模组，所述娱乐系统包括DVD/CD、导航模组、蓝牙模组、以及信息交互模组。该电子电气性能测试系统，优选地，所述数据采集模块被配置用于采集所述器件组中任意一个或多个用电器件的以下项中的任意一个或多个的工作信号，这些项包括静态电流、接地点与蓄电池负极间压差、保险丝容量、保险丝熔断后所述器件组中任意一个或多个器件的功能失效性、接地点虚接后所述器件组中任意一个或多个器件的功能失效性、负载电压降、负载短路时流过保险丝的电流与保险丝熔断时间。根据本实用新型所述的电子电气性能测试系统，可以有效且方便地对汽车中用电器件的电子电气性能进行系统性验证。

图1是本实用新型所述的电子电气性能测试系统1的结构示意图；图2示意了图1所示的电子电气性能测试系统1000与整车电子电气系统2000的
结合关系；图3是对静态电流进行测试的电路等效示意；图4是保险丝熔断的等效电路示意；以及图5是对负载电压降测试的等效电路示意。
具体实施方式
以下主要结合汽车对本实用新型所述的电子电气性能测试系统进行说明，但实际应用中并不以汽车为限制，其它机动车辆比如摩托车亦在本实用新型的保护范围之内。本实用新型提供的汽车电子电气性能测试系统主要包括对整车和控制器静态电流的测试、对整车接地性能的测试、对保险丝容量的测试、对保险丝烧毁后整车功能有效性的测试、对虚地后整车功能有效性的测试、对负载电压降的测试、以及对负载短路流过保险丝的电流与保险丝熔断时间的测试。本实用新型所述的汽车电子电气性能测试系统可以比如采用国家仪器(Ni， National Instrument)公司的基础软件和硬件工具LabVIEW作为基础环境，在此基础环境之上，将本实用新型所述的汽车电子电气性能测试系统实现在比如计算机等电子设备中。图1是本实用新型所述的汽车电子电气性能测试系统1000的结构示意图。汽车电子电气性能测试系统包括数据采集模块10和上位处理设备20。数据采集模块10电性连接所要测试的汽车电子电气性能模块，以采集所需要的信号，并将该信号传输给上位处理设备20，由其对所采集的信号进行处理，从而确定所采集的信号状况，进而做出适应于整车设计针对各模块所需要的判断；在此，所述处理包括对所采集的信号进行放大、滤波等操作，使其称为汽车电子电气性能测试系统1000所需要的信号。数据采集模块10又可进一步包括信号感测单元101，感测信号处理单元103。感测单元101是可感测信号并将所感测的信号转换为所需要的电信号的传感器类部件。感测信号处理单元103将感测单元101传送过来的信号进行例如模数转换等处理，并将处理之后的信号传递给上位处理设备20。虽然如此，但实际应用中，数据采集模块可以是一块集成了感测、模数转换等功能的数据采集设备，并不以本申请所述为限。图2示意了图1所示的汽车电子电气性能测试系统1000与整车电子电气系统 2000的结合关系。图1所示的汽车电子电气性能测试系统与整车电子电气系统耦接，并自其采集所需要的信号。随后，汽车电子电气性能测试系统1000根据所采集的信号对待测部件的性能进行判断。以下结合上面所提到的静态电流、接地点与蓄电池负极间压差、保险丝容量、保险丝熔断后所述器件组中任意一个或多个器件的功能失效性、接地点虚接后所述系统或模组中任意一个或多个器件的功能失效性、负载电压降、负载短路时流过保险丝的电流与保险丝熔断时间，进一步说明本实用新型所述的汽车电子电气性能测试系统。在进行以下各示例所示的测试之前，可选地先对汽车电子电气系统的基本功能进行测试。该测试可以手动完成，比如依据整车电气功能测试规范，依次对各部件的电气功能进行手动检查。该检查主要涉及这些电子用电器件功能部件的电力供应情况是否正常，以确保整车电气的基本回路是连通的。需要说明的是，以下待测的汽车内的用电器件在图2中概述为整车电子电器系统，其并不用以表明要同时对汽车内所有的用电器件进行测试，而只是示意可以对汽车内的用电的器件进行测试。本实用新型中的工作信号是选择由电压、电流、时间、温度所组成的信号组中的任意一个或多个信号，虽然以下示例可能只针对了电流、电压或时间，但这并不用以限定本实用新型所述的系统只能采集电流电压或时间，事实上，本领域技术人员可以理解到，本实用新型所述的系统可采集上述工作信号中的一个或多个。本实用新型以下示例中涉及到的用电器件包括由动力系统、底盘控制系统、舒适性系统、娱乐系统、被动安全系统、以及行车辅助系统所组成的器件组中的一个或多个器件；而所述动力系统包括发动机控制系统和变速箱控制系统，所述底盘控制系统包括防侧滑模组、电动转向模组、电动刹车模组，所述舒适性系统包括车灯模组、锁模组、门窗模组、 雨刮模组、内外后视镜模组、座椅模组、仪表显示报警模组、空调模组、附属模组，所述娱乐系统包括DVD/CD、导航模组、蓝牙模组、以及信息交互模组。示例1 静态电流测试示例1要说明的是对整车以及各个控制器的静态电流的测试。静态电流测试是在整车进入休眠的情况下，通过数据采集设备记录一段时间内整车以及各个控制器的耗电状况。所测量的耗电状况可以例如被用于衡量整车静置多长时间后仍可正常启动以及协助选择汽车的蓄电池。被测对象具体可包括蓄电池和各个直接连接在蓄电池上的控制器和负载。当待测的用电器件被耦接到汽车电子电气性能测试系统1中时，对其进行测量的电气回路可以等效为图3的电路示意图。图中的电控单元30例如发动机电控单元(EMS)、变速箱电控单元(TCU)、防侧滑电控单元(ABS)、车身电控单元(BCM)等，而负载32相当于车灯、车锁、雨刮等用电部件。图3中，线路33为常通电状态，开关34则用来对整车电子电气附属系统 (accessory)的上电状态进行控制，而开关35则用来对整车电子电气点火系统的上电状态进行控制。示例2 接地测试接地性能测试主要是测试接地点在用电器件工作时与蓄电池负极间的电压差值， 从而保证各个接地点和蓄电池负极的压差小于给定的范围。汽车具有若干用电器件，这些用电器件均需接地。但是由于这些用电器件被设置在整车的不同部位，所以各用电器件接地的位置也不尽相同，所以需要对各用电器件的接
5地进行测试，以确保所有的接地点的电压尽可能的保持一致，以确保控制器对于逻辑电平判断的准确性。要被测试的用电器件包括但不限于汽车的动力系统、底盘控制系统、舒适性系统、 娱乐系统、被动安全系统、以及行车辅助系统等。这些要测试的用电器件被分别耦接到汽车电子电气性能测试系统1，由该性能测试系统1的数据采集模块10采集所连接的用电器件的接地点电压。而上位处理设备20在接收到所采集的电压之后，会将所采集的电压和预先设定的电压进行比较，如果两者的差值在预先设定的范围之内，则表明正常；反之，表明结果异常，设计人员需修改设计方案，确保设计方案达到测试要求。示例3 保险丝容量测试测试汽车各用电器件在启动、正常工作、停止以及极端工况下(例如电机发生堵转、用电负载过载、整车电压过压等)通过各用电器件保险丝的电流值，从而判断保险丝的容量选择与用电回路匹配的一致性，同时确保在整车启动后，各保险丝在各种工况下在一定的时间内能够保护用电回路。本示例中的用电器件包括动力系统、底盘控制系统、舒适性系统、娱乐系统、被动安全系统、以及行车辅助系统等，还包括线束。具体而言，将要被测试的用电器件的保险丝耦接到汽车电子电气性能测试系统 1000,由该性能测试系统1000的数据采集模块10采集所连接的用电器件的保险丝中的电流。上位处理设备20接收数据采集模块10所采集的电流，判断保险丝的容量选择与用电回路匹配的一致性，同时确保在整车启动后，各保险丝在各种工况下在一定的时间内能够保护用电回路。示例4 保险丝烧毁后本示例的测试涉及保险丝熔断对整车功能失效的影响。将要被测试的用电器件耦接到汽车电子电气性能测试系统1000(以下以雨刮模组、车灯模组、车锁系统为例进行说明)。将雨刮模组、车灯模组、车锁系统均耦接到汽车电子电气性能测试系统1000，采集这些模组或系统工作时的电流或电压信号。当针对雨刮模组的保险丝熔断之后，继续采集这些模组或系统的工作信号，并根据所采集的信号判断车灯模组、车锁系统是否还正常工作。 如果车灯模组和车锁系统还正常工作，则说明汽车的电器控制部件仅仅因雨刮模组的保险丝熔断而影响了雨刮模组，而没有影响车灯模组和车锁系统，说明汽车电器控制部件的控制正常。根据该测试，可以确认到任一保险丝烧毁之后对整车各用电器件的影响。图4是保险丝熔断的等效电路示意。图4中，线路43为常通电状态，开关44则用来对整车电子电气附属系统的上电状态进行控制，而开关45则用来对整车电子电气点火系统的上电状态进行控制。示例5 虚地测试断开某一用电器件比如雨刮模组的接地点。之后将该用电器件耦接到汽车电子电气性能测试系统1000，由该汽车电子电气性能测试系统1000采集该用电器件的工作信号， 比如电压或电流等，从而在虚地的情况下，确认该用电器件的工作情况，以及确认是否影响其它用电器件。示例6 负载电压降测试
6[0048]将待测试的用电器件耦接到汽车电子电气性能测试系统1000，由该汽车电子电气性能测试系统1000采集该用电器件电压信号。如果上位处理设备20判断所采集的电压降超过预先设定的值，则表明该用电回路的工作效率低，能量消耗在线束上的比例较大，从而影响整车的燃油经济性。设计人员根据该测量可优化设计。图5是负载电压降的等效电路示意。图5中，线路53为常通电状态，开关M则用来对整车电子电气附属系统的上电状态进行控制，而开关55则用来对整车电子电气点火系统的上电状态进行控制。示例7 负载短路测试负载短路测试是将与负载连接的电源和地点短接，从而由汽车电子电气性能测试系统1000测试流过保险丝的大电流与保险丝的熔断时间。用电回路出现危险情况时，回路中的保险丝保证能够在规定的时间内保护用电回路里的线束和器件，而不能出现烧线，烧用电器，以至烧毁整车等恶劣情况。最后需要说明的是，在以上描述中，术语“电控单元”泛指整车上所有控制器，这些控制器包括发动机系统控制器，变速箱系统控制器，底盘系统控制器，安全系统控制器，仪表控制器，车身控制器，娱乐系统控制器等。对于本领域技术人员容易理解到，在将本实用新型所述的系统用于测试整车不同系统的用电器件时，该电控单元对应的是该系统的控制器，例如，用于测试动力系统时，该电控单元为发动机控制器。术语“负载”指代的是各控制器外围的输出设备，本领域技术人员易于理解到，对应于整车不同的系统，负载指代不同的输出设备，例如发动机控制器控制的节气门、冷却风扇、空调离合器等，娱乐系统控制器所控制的扬声器、蓝牙模组等。综上可见，利用本实用新型所述的电子电气性能测试系统，可以有效地对汽车中用电器件的电子电气性能进行系统性测试。以上结合若干示例及若干电气模块对汽车电子电气性能测试系统1000进行了说明，但本领域技术人员将理解到这并不用以限制本实用新型的仅适用于在此所列举的示例和模块。
权利要求1. 一种电子电气性能测试系统，用于对机动车辆中的用电器件的电气性能进行测试， 其特征在于，所述系统包括被配置用于感测由动力系统、底盘控制系统、舒适性系统、娱乐系统、被动安全系统、以及行车辅助系统所组成的器件组中的一个或多个待测用电器件的选择自由电压、电流、时间、以及温度所组成的信号组中的任意一个或多个工作信号、并将所感测的信号转换为电信号的感测单元，与所述感测单元耦接以接收所述感测单元传送的感测信号并对其进行处理的感测信号处理单元，以及与所述感测信号处理单元耦接以接收来自所述感测信号处理单元的信号并根据该信号判断所述待测用电器件的工作状况的处理设备，其中所述工作信号包括静态电流、接地点与蓄电池负极间压差、保险丝容量、保险丝熔断后所述器件组中任意一个或多个器件的功能失效性、接地点虚接后所述系统或模组中任意一个或多个器件的功能失效性、负载电压降、负载短路时流过保险丝的电流与保险丝熔断时间的任意一个或多个。
专利摘要一种电子电气性能测试系统，用于对机动车辆中的用电器件的电气性能进行测试，所述系统包括被配置用于采集待测用电器件的工作信号的数据采集模块，并将所感测的信号转换为电信号的感测单元，与所述感测单元耦接以接收所述感测单元传送的感测信号并对其进行处理的感测信号处理单元，以及与所述感测信号处理单元耦接以接收来自所述感测信号处理单元的信号并根据该信号判断所述待测用电器件的工作状况的处理设备。本实用新型所述的电子电气性能测试系统可对汽车中用电器件的电子电气性能进行系统性测试。
文档编号G01R31/00GK202275119SQ20112010224
公开日2012年6月13日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年4月8日
发明者冯晓刚, 张海涛, 朱德康, 王文建, 翟辉冬 申请人:上海汽车集团股份有限公司