一种汽车电子控制器的功能参数测试系统及其测试方法.pdf

本发明涉及一种汽车电子控制器的功能参数测试系统及其测试方法，以多路程控矩阵开关为主体架构，包含中央控制计算机，多个公共总线串联的程控矩阵开关，信号接口箱等。系统中通过多个多路程控矩阵开关的公共线相连，实现测试通路的切换，实现测试系统的灵活配置。

1、  一种汽车电子控制器的功能参数测试系统，其特征在于，包括中央控制器和多个多路程控矩阵开关，所述中央控制器对所述多个多路程控矩阵开关进行控制，所述多个多路程控矩阵开关通过公共总线相互串联。

2、  如权利要求1所述的汽车电子控制器的功能参数测试系统，其特征在于，所述中央控制器为中央控制计算机，所述多路程控矩阵开关为三个。

3、  如权利要求2所述的汽车电子控制器的功能参数测试系统，其特征在于，三个多路程控矩阵开关为：纵向线与测试系统中仪器端口相连的第一多路程控矩阵开关，纵向线与被测试电子控制器ECU输入端口相连的第二多路程控矩阵开关，纵向线与被测试电子控制器ECU数字输出端口相连的大电流多路程控矩阵开关。

4、  如权利要求3所述的汽车电子控制器的功能参数测试系统，其特征在于，三个多路程控矩阵开关的横向公共总线的正极和负极分别通过两个程控继电器相互导通。

5、  如权利要求2-4中任一项所述的汽车电子控制器的功能参数测试系统，其特征在于，还包括接口箱，接口箱内置测试系统与被测试的电子控制器的电气连接通道，和/或程控继电器，和/或功率负载等，中央控制计算机控制接口箱内的电路开关。

6、  如权利要求2-4中任一项所述的汽车电子控制器的功能参数测试系统，其特征在于，所述中央控制计算机上包含各种数据采集控制板卡。

7、  如权利要求6所述的汽车电子控制器的功能参数测试系统，其特征在于，所述数据采集控制板卡包括模拟量输出板卡、数字采集万用表、CAN通讯卡、数字输入输出板卡。

8、  如权利要求3或4或6所述的汽车电子控制器的功能参数测试系统，其特征在于，在中央控制计算机控制下，三个多路程控矩阵开关的公共总线相互导通，其中，大电流多路矩阵开关或多路程控矩阵开关可将被测试ECU的相应端口接入到公共总线上，和/或多路程控矩阵开关可将相应的量测设备接入到公共总线上，和/或大电流多路程控矩阵开关可将相应的外部模拟负载接入到公共总线上。

9、  一种如权利要求1-8所述汽车电子控制器的功能参数测试系统的测试方法，其特征在于，使用上述测试系统的构造可以进行下述不同电子控制器ECU和测试系统之间的匹配；将多路程控矩阵开关的纵向线分别连接到不同控制器的对应信号引脚上；中央控制器内部将多路矩阵开关纵向线所对应的信号名称做相应的修改；在程序上将每个信号对应的测试限值进行修改。

10、  如权利要求9所述的汽车电子控制器的功能参数测试系统的测试方法，其特征在于，测试步骤如下
(1)建立测试通道；
(2)控制被测电子控制器ECU的被测试端口动作；
(3)数据量测和采集；
(4)数据计算和评判；
(5)测试系统复位。

11、  如权利要求10所述的汽车电子控制器的功能参数测试系统的测试方法，其特征在于，步骤(1)具体包括如下步骤：
1)中央控制计算机通过控制大电流多路矩阵开关或多路程控矩阵开关将被测试电子控制器ECU的相应端口接入到公共总线上；
2)中央控制计算机控制大电流多路程控矩阵开关将相应的外部模拟负载接入到公共总线上；
3)中央控制计算机控制把三个矩阵开关的公共总线相互导通。

12、  如权利要求10所述的汽车电子控制器的功能参数测试系统的测试方法，其特征在于，步骤(2)中，中央控制计算机通过CAN通讯网路控制被测电子控制器ECU的被测试端口动作。

13、  如权利要求10所述的汽车电子控制器的功能参数测试系统的测试方法，其特征在于，步骤(3)中，中央控制计算机通过计算机内的板卡对测试回路中的相关参数进行测量，并将测试数据导入到中央控制计算机。

14、  如权利要求10所述的汽车电子控制器的功能参数测试系统的测试方法，其特征在于，步骤(4)中，中央控制计算机将采集到的数据进行相应的计算处理，并与预先存储在计算机内部的判断限值进行比对，从而确定被测电子控制器ECU的被测试端口的内部硬件电路的功能参数状态。

15、  如权利要求10所述的汽车电子控制器的功能参数测试系统的测试方法，其特征在于，步骤(5)中，完成上述一个通道的测试后，中央控制计算机将多路程控矩阵开关中的接入通道进行复位，为启动下一步测试提供做好准备。

16、  如权利要求10-15中任一项所述的汽车电子控制器的功能参数测试系统的测试方法，其特征在于，所述被测试端口可以为数字输入端口，模拟输入端口，频率输出端口。

一种汽车电子控制器的功能参数测试系统及其测试方法
技术领域
本发明涉及一种汽车电子控制器的功能参数测试系统及其测试方法，具体涉及一种基于多个公共总线相互串联的多路程控矩阵开关架构模式的汽车电子控制器功能参数测试系统实现方法。
背景技术
随着全球汽车工业的飞速发展，当今的汽车变得更加安全、更加智能、更加节能，这些最主要是得益于汽车电子技术的快速发展。现代的汽车上会有越来越多的电子控制器来实现提高汽车安全性、汽车舒适性、操控方便性等方面的性能。由于汽车上的电气结构变得非常复杂，这就要求汽车上的所有部件在安装前就具有非常高的品质。因此，汽车电子控制器在出厂前对每个产品都要进行严格的电气功能参数测试，以确保每个用于装车的电子控制器都是完好的产品。
针对汽车电子控制器功能参数的测试实现方法有很多，通常以往的做法是为每款产品都开发一套专有电气功能参数测试系统，这种方法可以很好的实现快速、可靠测试的目的。但是，这种专有电气功能参数测试系统的通用性能就很差，如果将一套专电气功能参数测试系统应用于其他控制器的测试，改造的工作量就非常大。
即现有技术中存在如下技术问题：现有电气功能参数测试系统的通用性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车电子控制器的功能参数测试系统即具有专有测试系统的快速测试优良特性，又具有很好的可移植性和兼容性。
同时提供一种相应的测试方法，以多路程控矩阵开关为主体架构，在实现汽车电子控制器的功能参数测试的同时，兼顾系统的兼容性，可以很方便的用于其他汽车电子控制器的功能参数测试。
本发明中的汽车电子控制器的电气功能参数测试系统主要包含中央控制计算机，多个公共总线串联的程控矩阵开关，信号接口箱等。系统中通过多个多路程控矩阵开关的公共线相连，实现测试通路的切换，实现测试系统的灵活配置。
具体技术方案如下：
一种汽车电子控制器的功能参数测试系统，包括中央控制器和多个多路程控矩阵开关，所述中央控制器对所述多个多路程控矩阵开关进行控制，所述多个多路程控矩阵开关通过公共总线相互串联。
所述中央控制器为中央控制计算机，所述多路程控矩阵开关为三个。
三个多路程控矩阵开关为：纵向线与测试系统中仪器端口相连的多路程控矩阵开关，纵向线与被测试电子控制器ECU输入端口相连的多路程控矩阵开关，纵向线与被测试电子控制器ECU数字输出端口相连的大电流多路程控矩阵开关。
三个多路程控矩阵开关的横向公共总线的正极和负极分别通过两个程控继电器相互导通。
还包括接口箱，接口箱内置测试系统与被测试的电子控制器的电气连接通道，和/或程控继电器，和/或功率负载等，中央控制计算机控制接口箱内的电路开关。
所述中央控制计算机上包含各种数据采集控制板卡。
所述数据采集控制板卡包括模拟量输出板卡、数字采集万用表、CAN通讯卡、数字输入输出板卡。
在中央控制计算机控制下，三个多路程控矩阵开关的公共总线相互导通，其中，大电流多路矩阵开关或多路程控矩阵开关可将被测试ECU的相应端口接入到公共总线上，和/或多路程控矩阵开关可将相应的量测设备接入到公共总线上，和/或大电流多路程控矩阵开关可将相应的外部模拟负载接入到公共总线上。
一种上述汽车电子控制器的功能参数测试系统的测试方法，使用上述测试系统的构造可以进行下述不同电子控制器ECU和测试系统之间的匹配；将多路程控矩阵开关的纵向线分别连接到不同控制器的对应信号引脚上；中央控制器内部将多路矩阵开关纵向线所对应的信号名称做相应的修改；在程序上将每个信号对应的测试限值进行修改。
测试步骤如下
(1)建立测试通道；
(2)控制被测电子控制器ECU的被测试端口动作；
(3)数据量测和采集；
(4)数据计算和评判；
(5)测试系统复位。
步骤(1)具体包括如下步骤：
1)中央控制计算机通过控制大电流多路矩阵开关或多路程控矩阵开关将被测试电子控制器ECU的相应端口接入到公共总线上；
2)中央控制计算机控制大电流多路程控矩阵开关将相应的外部模拟负载接入到公共总线上；
3)中央控制计算机控制把三个矩阵开关的公共总线相互导通。
步骤(2)中，中央控制计算机通过CAN通讯网路控制被测电子控制器ECU的被测试端口动作。
步骤(3)中，中央控制计算机通过计算机内的板卡对测试回路中的相关参数进行测量，并将测试数据导入到中央控制计算机。
步骤(4)中，中央控制计算机将采集到的数据进行相应的计算处理，并与预先存储在计算机内部的判断限值进行比对，从而确定被测电子控制器ECU的被测试端口的内部硬件电路的功能参数状态。
步骤(5)中，完成上述一个通道的测试后，中央控制计算机将多路程控矩阵开关中的接入通道进行复位，为启动下一步测试提供做好准备。
其特征在于，所述被测试端口可以为数字输入端口，模拟输入端口，频率输出端口。
与目前现有技术相比，本发明中的汽车电子控制器电气功能参数测试系统采用多个公共总线串联的多路程控矩阵开关为测试系统主架构，在实现快速专有测试系统的功能同时又具有很好的兼容性和可移植性。因此，本发明中的汽车电子控制器电气功能参数测试系统具有很好的通用性，能够以一套硬件配置实现多种控制器的测试。
附图说明
图1为本发明的汽车电子控制器的功能参数测试系统的原理简图
图中：
1------测试系统的中央控制计算机(配备各种测试板卡)；
2------第一程控矩阵开关(其纵向与测试系统中的仪器端口相连)；
3------第二程控矩阵开关(其纵向与被测试ECU的输入端口相连)；
4------大电流程控矩阵开关(其纵向与被测试ECU的数字输出端口相连)；
5------接口箱(内置测试系统与被测试控制器的电气连接通道，程控继电器，功率负载等)；6------被测试ECU控制器(汽车电子控制器)；
7------测试系统模拟电压输出端口；
8------数字万用表采集端口
9------负载1
10------ECU模拟输入端口
11------ECU模拟输入地
12------ECU数字地
13------ECU高边数字输出
14------CAN
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
具体来说，本发明中的汽车电子控制器电气功能参数测试系统主要包含中央控制计算机，两个小电流的多路程控矩阵开关，一个大电流多路程控矩阵开关，信号接口箱等。其中中央控制计算机上包含各种数据采集控制板卡，如：模拟量输出板卡、数字采集万用表、CAN通讯卡、数字输入输出板卡等。
本发明中的汽车电子控制器的电气功能参数测试系统的核心发明是多个公共总线串联的程控矩阵开关作为测试系统主体架构，在测试系统中公共总线串联的架构中，主要包含多(三)个多路程控矩阵开关，三个多路程控矩阵开关的横向公共总线的“+”和“-”分别通过两个程控继电器可以相互导通。其中三个多路程控矩阵开关分别是：纵向线与测试系统中仪器端口相连的第一多路程控矩阵开关，纵向线与被测试ECU输入端口相连的第二多路程控矩阵开关，纵向线与被测试ECU数字输出端口相连的大电流多路程控矩阵开关，同时模拟负载也连接到大电流多路程控矩阵开关的纵向线上。测试系统中的中央控制计算机会根据预先在计算机内用程序编制好的测试序列对被测ECU控制器的输入输出电路进行功能参数测试，当进行测试时，中央控制计算机会通过控制大电流多路矩阵开关或第二多路程控矩阵开关把被测试ECU的相应端口接入到公共总线上，中央控制计算机会控制第一多路程控矩阵开关把相应的量测设备接入到公共总线上，中央控制计算机会控制大电流多路程控矩阵开关把相应的外部模拟负载接入到公共总线上，同时，中央控制计算机会控制把三个矩阵开关的公共总线相互导通，此时，被测试ECU待测端口的外部测试通道就由这些公共总线相连的矩阵开关构成了完整测试回路。在进行测试时，中央控制计算机会通过CAN控制被测ECU控制器的被测试端口动作(输出或者输入采集)，同时，中央控制计算机会通过计算机内的板卡(数字万用表，数据采集卡，模拟量输出卡等)对测试回路中的相关参数进行测量，并将测试数据导入到中央控制计算机。中央控制计算机会把采集到的数据进行相应的计算处理，并与预先存储在计算机内部的判断限值进行比对，从而得知被测ECU的被测试端口的内部硬件电路的功能参数状态。
本发明中的基于多(三)个公共总线串联的程控矩阵开关为主体架构的功能参数测试系统具有很好的兼容性，主要体现在：当对不同的控制器进行测试时，只需要把多路程控矩阵开关的纵向线分别连接到不同控制器的对应信号引脚上，同时把中央控制计算机内部把多路矩阵开关纵向线所对应的信号名称做相应的修改，并在程序上把每个信号对应的测试限值进行修改，就可以很方便的实现不同被测试ECU控制器的测试系统匹配。
以控制器数字高边输出测试为例进行说明：
参照附图1：主要测试有如下几步：
第一步建立测试通道：
首先把被测ECU的被测试输出端口接入到公共总线：中央控制计算机1控制大电流程控矩阵开关4中的矩阵开关K2和K3接通。
然后，中央控制计算机1控制大电流程控矩阵开关4中的矩阵开关K1接通，实现把相应的负载接入到公共总线，实现把模拟负载接入到被测ECU控制器的被测试端口上。
中央控制计算机1控制多路程控矩阵开关2、3中的矩阵开关K1接通，实现把测试系统中的数字万用表连接到多路程控矩阵开关2、3的公共总线上。
最后，中央控制计算机1通过控制接口箱5内的RL1和RL2接通，实现把多路程控矩阵开关12和大电流程控矩阵开关4的公共总线相互导通。从而，测试系统中的数字万用表就可以通过串联到一起的公共总线对被测ECU控制器6的输出端口的电气功能参数特性。
第二步：控制被测ECU的被测试端口动作
中央控制计算机1通过CAN通讯网路发送控制指令给被测ECU控制器6，被测ECU控制器6的数字高边输出端口进行动作。
第三步：数据量测和采集
中央控制计算机1通过控制测试系统中的数字万用表对被测试通道进行数据测量和数据采集，并将测试数据导入到中央控制计算机1。
第四步：数据计算和评判
中央控制计算机1将从测试系统的量测设备中获取的数据信息进行计算处理，处理后的数据能够直接反映出被测ECU控制器内部被测试电路的电气功能参数特性，并对处理后的数据与事先存储在计算机内的测量限值进行比对，从而评判测试是否通过。
第五步：测试系统复位
当完成上述一个通道的测试后，中央控制计算机1把多路程控矩阵开关中的接入通道进行复位，为启动下一步测试提供做好准备。
以上测试步骤可以实现对被测试ECU控制器输出端口的测试，实际上，被测试ECU控制器的其他类型的端口，如：数字输入端口，模拟输入端口，频率输出端口。都是可以通过类似的测试步骤实现，只是接入不同的量测设备和不同的测试通道和负载。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。