專利名稱：機(jī)動(dòng)車輛電子電氣性能測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)動(dòng)車輛測試技術(shù)，尤其涉及對機(jī)動(dòng)車輛的電子電氣性能進(jìn)行測試的技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代汽車電子控制單元、整車休眠喚醒策略的全面運(yùn)用、電氣回路、接地點(diǎn)和大功率負(fù)載的急劇增加，以及汽車電子電氣技術(shù)的發(fā)展，對整車電子電氣系統(tǒng)的性能要求也變得更高。就整車而言，若電氣負(fù)載、接地點(diǎn)、線束、保險(xiǎn)絲等電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，將導(dǎo)致不必要的能量消耗并致使整車電氣系統(tǒng)性能下降，甚至使相關(guān)電氣模塊的功能失效。這樣，在汽車的舒適性受到影響的同時(shí)，行車的安全性亦受到潛在影響。此外，隨著汽車使用年限的增加，電氣系統(tǒng)出現(xiàn)老化，導(dǎo)致電氣系統(tǒng)產(chǎn)生不可預(yù)知的故障，甚至在車輛實(shí)際使用過程中出現(xiàn)人身損傷或財(cái)產(chǎn)的損失。綜上可見，對于汽車電子電氣性能的測試極為重要。但目前國內(nèi)的整車生產(chǎn)廠家都未就汽車中用電器件的電子電氣性能進(jìn)行系統(tǒng)性驗(yàn)證，也還沒有用來驗(yàn)證汽車中用電器件的電子電氣性能的系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種電子電氣性能測試系統(tǒng)，以有效地解決上述問題。該電子電氣性能測試系統(tǒng)用于對機(jī)動(dòng)車輛中的用電器件的電氣性能進(jìn)行測試，所述系統(tǒng)包括被配置用于采集待測用電器件的工作信號(hào)的數(shù)據(jù)采集模塊，以及接收所采集的工作信號(hào)并依據(jù)所采集的工作信號(hào)判斷所述待測用電器件的工作狀況的處理設(shè)備。該電子電氣性能測試系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括感測并將所感測的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的感測單元，以及處理所述感測單元所傳送的信號(hào)的感測信號(hào)處理單元。該電子電氣性能測試系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述工作信號(hào)是選擇自由電壓、電流、時(shí)間、溫度所組成的信號(hào)組中的任意一個(gè)或多個(gè)信號(hào)；亦即，所述數(shù)據(jù)采集模塊被配置采集選擇自由電壓、電流、時(shí)間、溫度所組成的信號(hào)組中的任意一個(gè)或多個(gè)信號(hào)。該電子電氣性能測試系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述用電器件包括由動(dòng)力系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)、舒適性系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、被動(dòng)安全系統(tǒng)、以及行車輔助系統(tǒng)所組成的器件組中的一個(gè)或多個(gè)器件。該電子電氣性能測試系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)和變速箱控制系統(tǒng)，所述底盤控制系統(tǒng)包括防側(cè)滑模組、電動(dòng)轉(zhuǎn)向模組、電動(dòng)剎車模組，所述舒適性系統(tǒng)包括車燈模組、鎖模組、門窗模組、雨刮模組、內(nèi)外后視鏡模組、座椅模組、儀表顯示報(bào)警模組、空調(diào)模組、附屬模組，所述娛樂系統(tǒng)包括DVD/CD、導(dǎo)航模組、藍(lán)牙模組、以及信息交互模組。該電子電氣性能測試系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊被配置用于采集所述器件組中任意一個(gè)或多個(gè)用電器件的以下項(xiàng)中的任意一個(gè)或多個(gè)的工作信號(hào)，這些項(xiàng)包括靜態(tài)電流、接地點(diǎn)與蓄電池負(fù)極間壓差、保險(xiǎn)絲容量、保險(xiǎn)絲熔斷后所述器件組中任意一個(gè)或多個(gè)器件的功能失效性、接地點(diǎn)虛接后所述器件組中任意一個(gè)或多個(gè)器件的功能失效性、負(fù)載電壓降、負(fù)載短路時(shí)流過保險(xiǎn)絲的電流與保險(xiǎn)絲熔斷時(shí)間。根據(jù)本實(shí)用新型所述的電子電氣性能測試系統(tǒng)，可以有效且方便地對汽車中用電器件的電子電氣性能進(jìn)行系統(tǒng)性驗(yàn)證。

圖1是本實(shí)用新型所述的電子電氣性能測試系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示意了圖1所示的電子電氣性能測試系統(tǒng)1000與整車電子電氣系統(tǒng)2000的
結(jié)合關(guān)系；圖3是對靜態(tài)電流進(jìn)行測試的電路等效示意；圖4是保險(xiǎn)絲熔斷的等效電路示意；以及圖5是對負(fù)載電壓降測試的等效電路示意。
具體實(shí)施方式
以下主要結(jié)合汽車對本實(shí)用新型所述的電子電氣性能測試系統(tǒng)進(jìn)行說明，但實(shí)際應(yīng)用中并不以汽車為限制，其它機(jī)動(dòng)車輛比如摩托車亦在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型提供的汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)主要包括對整車和控制器靜態(tài)電流的測試、對整車接地性能的測試、對保險(xiǎn)絲容量的測試、對保險(xiǎn)絲燒毀后整車功能有效性的測試、對虛地后整車功能有效性的測試、對負(fù)載電壓降的測試、以及對負(fù)載短路流過保險(xiǎn)絲的電流與保險(xiǎn)絲熔斷時(shí)間的測試。本實(shí)用新型所述的汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)可以比如采用國家儀器(Ni， National Instrument)公司的基礎(chǔ)軟件和硬件工具LabVIEW作為基礎(chǔ)環(huán)境，在此基礎(chǔ)環(huán)境之上，將本實(shí)用新型所述的汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在比如計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備中。圖1是本實(shí)用新型所述的汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)1000的結(jié)構(gòu)示意圖。汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊10和上位處理設(shè)備20。數(shù)據(jù)采集模塊10電性連接所要測試的汽車電子電氣性能模塊，以采集所需要的信號(hào)，并將該信號(hào)傳輸給上位處理設(shè)備20，由其對所采集的信號(hào)進(jìn)行處理，從而確定所采集的信號(hào)狀況，進(jìn)而做出適應(yīng)于整車設(shè)計(jì)針對各模塊所需要的判斷；在此，所述處理包括對所采集的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等操作，使其稱為汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)1000所需要的信號(hào)。數(shù)據(jù)采集模塊10又可進(jìn)一步包括信號(hào)感測單元101，感測信號(hào)處理單元103。感測單元101是可感測信號(hào)并將所感測的信號(hào)轉(zhuǎn)換為所需要的電信號(hào)的傳感器類部件。感測信號(hào)處理單元103將感測單元101傳送過來的信號(hào)進(jìn)行例如模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理，并將處理之后的信號(hào)傳遞給上位處理設(shè)備20。雖然如此，但實(shí)際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)采集模塊可以是一塊集成了感測、模數(shù)轉(zhuǎn)換等功能的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，并不以本申請所述為限。圖2示意了圖1所示的汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)1000與整車電子電氣系統(tǒng) 2000的結(jié)合關(guān)系。圖1所示的汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)與整車電子電氣系統(tǒng)耦接，并自其采集所需要的信號(hào)。隨后，汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)1000根據(jù)所采集的信號(hào)對待測部件的性能進(jìn)行判斷。以下結(jié)合上面所提到的靜態(tài)電流、接地點(diǎn)與蓄電池負(fù)極間壓差、保險(xiǎn)絲容量、保險(xiǎn)絲熔斷后所述器件組中任意一個(gè)或多個(gè)器件的功能失效性、接地點(diǎn)虛接后所述系統(tǒng)或模組中任意一個(gè)或多個(gè)器件的功能失效性、負(fù)載電壓降、負(fù)載短路時(shí)流過保險(xiǎn)絲的電流與保險(xiǎn)絲熔斷時(shí)間，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型所述的汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)。在進(jìn)行以下各示例所示的測試之前，可選地先對汽車電子電氣系統(tǒng)的基本功能進(jìn)行測試。該測試可以手動(dòng)完成，比如依據(jù)整車電氣功能測試規(guī)范，依次對各部件的電氣功能進(jìn)行手動(dòng)檢查。該檢查主要涉及這些電子用電器件功能部件的電力供應(yīng)情況是否正常，以確保整車電氣的基本回路是連通的。需要說明的是，以下待測的汽車內(nèi)的用電器件在圖2中概述為整車電子電器系統(tǒng)，其并不用以表明要同時(shí)對汽車內(nèi)所有的用電器件進(jìn)行測試，而只是示意可以對汽車內(nèi)的用電的器件進(jìn)行測試。本實(shí)用新型中的工作信號(hào)是選擇由電壓、電流、時(shí)間、溫度所組成的信號(hào)組中的任意一個(gè)或多個(gè)信號(hào)，雖然以下示例可能只針對了電流、電壓或時(shí)間，但這并不用以限定本實(shí)用新型所述的系統(tǒng)只能采集電流電壓或時(shí)間，事實(shí)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解到，本實(shí)用新型所述的系統(tǒng)可采集上述工作信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)。本實(shí)用新型以下示例中涉及到的用電器件包括由動(dòng)力系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)、舒適性系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、被動(dòng)安全系統(tǒng)、以及行車輔助系統(tǒng)所組成的器件組中的一個(gè)或多個(gè)器件；而所述動(dòng)力系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)和變速箱控制系統(tǒng)，所述底盤控制系統(tǒng)包括防側(cè)滑模組、電動(dòng)轉(zhuǎn)向模組、電動(dòng)剎車模組，所述舒適性系統(tǒng)包括車燈模組、鎖模組、門窗模組、 雨刮模組、內(nèi)外后視鏡模組、座椅模組、儀表顯示報(bào)警模組、空調(diào)模組、附屬模組，所述娛樂系統(tǒng)包括DVD/CD、導(dǎo)航模組、藍(lán)牙模組、以及信息交互模組。示例1 靜態(tài)電流測試示例1要說明的是對整車以及各個(gè)控制器的靜態(tài)電流的測試。靜態(tài)電流測試是在整車進(jìn)入休眠的情況下，通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備記錄一段時(shí)間內(nèi)整車以及各個(gè)控制器的耗電狀況。所測量的耗電狀況可以例如被用于衡量整車靜置多長時(shí)間后仍可正常啟動(dòng)以及協(xié)助選擇汽車的蓄電池。被測對象具體可包括蓄電池和各個(gè)直接連接在蓄電池上的控制器和負(fù)載。當(dāng)待測的用電器件被耦接到汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)1中時(shí)，對其進(jìn)行測量的電氣回路可以等效為圖3的電路示意圖。圖中的電控單元30例如發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元(EMS)、變速箱電控單元(TCU)、防側(cè)滑電控單元(ABS)、車身電控單元(BCM)等，而負(fù)載32相當(dāng)于車燈、車鎖、雨刮等用電部件。圖3中，線路33為常通電狀態(tài)，開關(guān)34則用來對整車電子電氣附屬系統(tǒng) (accessory)的上電狀態(tài)進(jìn)行控制，而開關(guān)35則用來對整車電子電氣點(diǎn)火系統(tǒng)的上電狀態(tài)進(jìn)行控制。示例2 接地測試接地性能測試主要是測試接地點(diǎn)在用電器件工作時(shí)與蓄電池負(fù)極間的電壓差值， 從而保證各個(gè)接地點(diǎn)和蓄電池負(fù)極的壓差小于給定的范圍。汽車具有若干用電器件，這些用電器件均需接地。但是由于這些用電器件被設(shè)置在整車的不同部位，所以各用電器件接地的位置也不盡相同，所以需要對各用電器件的接
5地進(jìn)行測試，以確保所有的接地點(diǎn)的電壓盡可能的保持一致，以確?？刂破鲗τ谶壿嬰娖脚袛嗟臏?zhǔn)確性。要被測試的用電器件包括但不限于汽車的動(dòng)力系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)、舒適性系統(tǒng)、 娛樂系統(tǒng)、被動(dòng)安全系統(tǒng)、以及行車輔助系統(tǒng)等。這些要測試的用電器件被分別耦接到汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)1，由該性能測試系統(tǒng)1的數(shù)據(jù)采集模塊10采集所連接的用電器件的接地點(diǎn)電壓。而上位處理設(shè)備20在接收到所采集的電壓之后，會(huì)將所采集的電壓和預(yù)先設(shè)定的電壓進(jìn)行比較，如果兩者的差值在預(yù)先設(shè)定的范圍之內(nèi)，則表明正常；反之，表明結(jié)果異常，設(shè)計(jì)人員需修改設(shè)計(jì)方案，確保設(shè)計(jì)方案達(dá)到測試要求。示例3 保險(xiǎn)絲容量測試測試汽車各用電器件在啟動(dòng)、正常工作、停止以及極端工況下(例如電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)、用電負(fù)載過載、整車電壓過壓等)通過各用電器件保險(xiǎn)絲的電流值，從而判斷保險(xiǎn)絲的容量選擇與用電回路匹配的一致性，同時(shí)確保在整車啟動(dòng)后，各保險(xiǎn)絲在各種工況下在一定的時(shí)間內(nèi)能夠保護(hù)用電回路。本示例中的用電器件包括動(dòng)力系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)、舒適性系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、被動(dòng)安全系統(tǒng)、以及行車輔助系統(tǒng)等，還包括線束。具體而言，將要被測試的用電器件的保險(xiǎn)絲耦接到汽車電子電氣性能測試系統(tǒng) 1000,由該性能測試系統(tǒng)1000的數(shù)據(jù)采集模塊10采集所連接的用電器件的保險(xiǎn)絲中的電流。上位處理設(shè)備20接收數(shù)據(jù)采集模塊10所采集的電流，判斷保險(xiǎn)絲的容量選擇與用電回路匹配的一致性，同時(shí)確保在整車啟動(dòng)后，各保險(xiǎn)絲在各種工況下在一定的時(shí)間內(nèi)能夠保護(hù)用電回路。示例4 保險(xiǎn)絲燒毀后本示例的測試涉及保險(xiǎn)絲熔斷對整車功能失效的影響。將要被測試的用電器件耦接到汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)1000(以下以雨刮模組、車燈模組、車鎖系統(tǒng)為例進(jìn)行說明)。將雨刮模組、車燈模組、車鎖系統(tǒng)均耦接到汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)1000，采集這些模組或系統(tǒng)工作時(shí)的電流或電壓信號(hào)。當(dāng)針對雨刮模組的保險(xiǎn)絲熔斷之后，繼續(xù)采集這些模組或系統(tǒng)的工作信號(hào)，并根據(jù)所采集的信號(hào)判斷車燈模組、車鎖系統(tǒng)是否還正常工作。 如果車燈模組和車鎖系統(tǒng)還正常工作，則說明汽車的電器控制部件僅僅因雨刮模組的保險(xiǎn)絲熔斷而影響了雨刮模組，而沒有影響車燈模組和車鎖系統(tǒng)，說明汽車電器控制部件的控制正常。根據(jù)該測試，可以確認(rèn)到任一保險(xiǎn)絲燒毀之后對整車各用電器件的影響。圖4是保險(xiǎn)絲熔斷的等效電路示意。圖4中，線路43為常通電狀態(tài)，開關(guān)44則用來對整車電子電氣附屬系統(tǒng)的上電狀態(tài)進(jìn)行控制，而開關(guān)45則用來對整車電子電氣點(diǎn)火系統(tǒng)的上電狀態(tài)進(jìn)行控制。示例5 虛地測試斷開某一用電器件比如雨刮模組的接地點(diǎn)。之后將該用電器件耦接到汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)1000，由該汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)1000采集該用電器件的工作信號(hào)， 比如電壓或電流等，從而在虛地的情況下，確認(rèn)該用電器件的工作情況，以及確認(rèn)是否影響其它用電器件。示例6 負(fù)載電壓降測試
6[0048]將待測試的用電器件耦接到汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)1000，由該汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)1000采集該用電器件電壓信號(hào)。如果上位處理設(shè)備20判斷所采集的電壓降超過預(yù)先設(shè)定的值，則表明該用電回路的工作效率低，能量消耗在線束上的比例較大，從而影響整車的燃油經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)人員根據(jù)該測量可優(yōu)化設(shè)計(jì)。圖5是負(fù)載電壓降的等效電路示意。圖5中，線路53為常通電狀態(tài)，開關(guān)M則用來對整車電子電氣附屬系統(tǒng)的上電狀態(tài)進(jìn)行控制，而開關(guān)55則用來對整車電子電氣點(diǎn)火系統(tǒng)的上電狀態(tài)進(jìn)行控制。示例7 負(fù)載短路測試負(fù)載短路測試是將與負(fù)載連接的電源和地點(diǎn)短接，從而由汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)1000測試流過保險(xiǎn)絲的大電流與保險(xiǎn)絲的熔斷時(shí)間。用電回路出現(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí)，回路中的保險(xiǎn)絲保證能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保護(hù)用電回路里的線束和器件，而不能出現(xiàn)燒線，燒用電器，以至燒毀整車等惡劣情況。最后需要說明的是，在以上描述中，術(shù)語“電控單元”泛指整車上所有控制器，這些控制器包括發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)控制器，變速箱系統(tǒng)控制器，底盤系統(tǒng)控制器，安全系統(tǒng)控制器，儀表控制器，車身控制器，娛樂系統(tǒng)控制器等。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解到，在將本實(shí)用新型所述的系統(tǒng)用于測試整車不同系統(tǒng)的用電器件時(shí)，該電控單元對應(yīng)的是該系統(tǒng)的控制器，例如，用于測試動(dòng)力系統(tǒng)時(shí)，該電控單元為發(fā)動(dòng)機(jī)控制器。術(shù)語“負(fù)載”指代的是各控制器外圍的輸出設(shè)備，本領(lǐng)域技術(shù)人員易于理解到，對應(yīng)于整車不同的系統(tǒng)，負(fù)載指代不同的輸出設(shè)備，例如發(fā)動(dòng)機(jī)控制器控制的節(jié)氣門、冷卻風(fēng)扇、空調(diào)離合器等，娛樂系統(tǒng)控制器所控制的揚(yáng)聲器、藍(lán)牙模組等。綜上可見，利用本實(shí)用新型所述的電子電氣性能測試系統(tǒng)，可以有效地對汽車中用電器件的電子電氣性能進(jìn)行系統(tǒng)性測試。以上結(jié)合若干示例及若干電氣模塊對汽車電子電氣性能測試系統(tǒng)1000進(jìn)行了說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到這并不用以限制本實(shí)用新型的僅適用于在此所列舉的示例和模塊。
權(quán)利要求1. 一種電子電氣性能測試系統(tǒng)，用于對機(jī)動(dòng)車輛中的用電器件的電氣性能進(jìn)行測試， 其特征在于，所述系統(tǒng)包括被配置用于感測由動(dòng)力系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)、舒適性系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、被動(dòng)安全系統(tǒng)、以及行車輔助系統(tǒng)所組成的器件組中的一個(gè)或多個(gè)待測用電器件的選擇自由電壓、電流、時(shí)間、以及溫度所組成的信號(hào)組中的任意一個(gè)或多個(gè)工作信號(hào)、并將所感測的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的感測單元，與所述感測單元耦接以接收所述感測單元傳送的感測信號(hào)并對其進(jìn)行處理的感測信號(hào)處理單元，以及與所述感測信號(hào)處理單元耦接以接收來自所述感測信號(hào)處理單元的信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)判斷所述待測用電器件的工作狀況的處理設(shè)備，其中所述工作信號(hào)包括靜態(tài)電流、接地點(diǎn)與蓄電池負(fù)極間壓差、保險(xiǎn)絲容量、保險(xiǎn)絲熔斷后所述器件組中任意一個(gè)或多個(gè)器件的功能失效性、接地點(diǎn)虛接后所述系統(tǒng)或模組中任意一個(gè)或多個(gè)器件的功能失效性、負(fù)載電壓降、負(fù)載短路時(shí)流過保險(xiǎn)絲的電流與保險(xiǎn)絲熔斷時(shí)間的任意一個(gè)或多個(gè)。
專利摘要一種電子電氣性能測試系統(tǒng)，用于對機(jī)動(dòng)車輛中的用電器件的電氣性能進(jìn)行測試，所述系統(tǒng)包括被配置用于采集待測用電器件的工作信號(hào)的數(shù)據(jù)采集模塊，并將所感測的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的感測單元，與所述感測單元耦接以接收所述感測單元傳送的感測信號(hào)并對其進(jìn)行處理的感測信號(hào)處理單元，以及與所述感測信號(hào)處理單元耦接以接收來自所述感測信號(hào)處理單元的信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)判斷所述待測用電器件的工作狀況的處理設(shè)備。本實(shí)用新型所述的電子電氣性能測試系統(tǒng)可對汽車中用電器件的電子電氣性能進(jìn)行系統(tǒng)性測試。
文檔編號(hào)G01R31/00GK202275119SQ20112010224
公開日2012年6月13日 申請日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者馮曉剛, 張海濤, 朱德康, 王文建, 翟輝冬 申請人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司