天然氣發動機硬體系統下線自動測試平臺的製作方法
2023-10-10 03:05:29 1
天然氣發動機硬體系統下線自動測試平臺的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種天然氣發動機硬體系統下線自動測試平臺，其特徵在於：工業控制計算機通過乙太網集線器與電源、負載箱、開關矩陣、函數信號發生器、示波器連接，電源為發動機的電控單元和負載箱供電，電控單元為被測件，通過LAN網線接受工業控制計算機控制數據；開關矩陣模擬電控單元的輸入信號通過數據線連接，負載箱與開關矩陣互聯；函數發生器通過信號線連接開關矩陣的信號輸入端；電流鉗連接示波器,電流鉗的採集端通過電流探針與被測的電控單元連接，工業控制計算機通過CAN總線與電控單元連接。其針對現有的測試平臺使測試更準確、穩定性更高、安全性更強、價格低廉、核心測試組件通用性強，可通過配置不同負載應用於其他硬體系統下線測試，可移植性強。
【專利說明】天然氣發動機硬體系統下線自動測試平臺
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種天然氣發動機硬體系統下線自動測試平臺，屬於汽車電子測試領域，特別針對發動機電控單元生產焊接下線測試。
【背景技術】
[0002]原有的電控單元生產焊接下線測試系統即功能測試系統，要根據不同的被測硬體進行專門設計，系統的構架不可重用，移植性差，對於發動機電控單元的閉環電流驅動波形只能採用通斷檢測，不能準確測試、記錄其驅動波形，從而確認功能狀態。
[0003]另一方面，下線測試認證的設備對集成性、效率性、穩定性要求很高，要求系統可以長期穩定的自動對被測電控單元進行測試、自動記錄數據，篩選失效硬體產品並進行返修，確認焊接無誤的硬體產品進入下一步的外殼封裝環節。
[0004]基於以上兩點要求，目前的電控單元下線測試系統設計，一般採用的方法是針對每一種電控單元設計一套測試認證系統，由人手動完成測試任務，這樣不僅降低了測試效率，而且還延長了研發周期。所以如何能設計出高效、穩定、移植性好、針對特定驅動可以記錄測試波形的下線測試系統成為了測試任務的關鍵問題。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種天然氣發動機硬體系統下線自動測試平臺，其針對現有的測試平臺使測試更準確、穩定性更高、安全性更強、價格低廉、核心測試組件通用性強，可通過配置不同負載應用於其他硬體系統下線測試，可移植性強。
[0006]本實用新型的技術方案是這樣實現的:天然氣發動機硬體系統下線自動測試平臺，由工業控制計算機、乙太網集線器、電源、負載箱、開關矩陣、函數信號發生器、示波器、電流鉗組成，基於乙太網總線架構，其特徵在於:工業控制計算機通過乙太網集線器與電源、負載箱、開關矩陣、函數信號發生器、示波器連接，電源為發動機的電控單元和負載箱供電，電控單元為被測件，通過LAN網線接受工業控制計算機控制數據；開關矩陣模擬電控單元的輸入信號通過數據線連接，負載箱與開關矩陣互聯；函數發生器通過信號線連接開關矩陣的信號輸入端；電流鉗連接示波器，電流鉗的採集端通過電流探針與被測的電控單元連接，工業控制計算機通過CAN總線與電控單元連接。
[0007]本實用新型的積極效果是其針對現有的測試平臺使測試更準確、穩定性更高、安全性更強、價格低廉、核心測試組件通用性強，可通過配置不同負載應用於其他硬體系統下線測試，可移植性強。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型電路實施例的系統框圖。
[0009]圖2為模擬量輸出結構圖。
[0010]圖3為開關量輸出結構圖。[0011]圖4為頻率量輸出結構圖。
[0012]圖5為繼電器、電磁閥負載模擬結構圖。
[0013]圖6為噴氣閥負載模擬結構圖。
[0014]圖7為點火線圈負載模擬結構圖。
[0015]圖8為測試系統軟體流程圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:如圖1所示，天然氣發動機硬體系統下線自動測試平臺，由工業控制計算機、乙太網集線器、電源、負載箱、開關矩陣、函數信號發生器、示波器、電流鉗組成，基於乙太網總線架構，其特徵在於:工業控制計算機通過乙太網集線器與電源、負載箱、開關矩陣、函數信號發生器、示波器連接，電源為發動機的電控單元和負載箱供電，電控單元為被測件，通過LAN網線接受工業控制計算機控制數據；開關矩陣模擬電控單元的輸入信號通過數據線連接，負載箱與開關矩陣互聯；函數發生器通過信號線連接開關矩陣的信號輸入端；電流鉗連接示波器，電流鉗的採集端通過電流探針與被測的電控單元連接，工業控制計算機通過CAN總線與電控單元連接。工業控制計算機與測試設備之間通過區域網進行LAN連接通訊，同時通過CAN與E⑶進行通訊。
[0017]220V交流電給工業控制計算機和電源模塊供電，電源模塊的輸出電壓給電控單元、負載箱供電。工業控制計算機通過乙太網控制程控電源模塊，工業控制計算機通過CAN總線與電控單元通信，電控單元在通過線束與負載箱相連通信。
[0018]如圖2所示，下線測試系統輸出電控單元需要的19路模擬量；工業控制計算機通過網絡通訊控制信號單元Agilent 34952輸出設定模擬量信號，控制開關矩陣34921A或者34932A按設定的連接方式將輸入信號依次接入電控單元的模擬檢測通道，同時工業控制計算機通過CAN線向電控單元發送AD採集指令，電控單元採集信號並將檢測的結果通過CAN信號反饋給工業控制計算機，工業控制計算機將測試數據與測試標準對比評測，並進行報警和實時記錄處理，從而實現模擬量的順序掃描採集。
[0019]按圖3所示，下線測試系統輸出電控單元需要的19路開關量；工業控制計算機通過網絡通訊控制開關矩陣34921A或者34932A按設定的連接方式將輸入信號依次接入電控單元的開關檢測通道，同時工業控制計算機通過CAN線向電控單元發送GPIO採集指令，電控單元採集信號並將檢測的結果通過CAN信號反饋給工業控制計算機，工業控制計算機將測試數據與測試標準對比評測，並進行報警和實時記錄處理，從而實現開關量的順序掃描採集。
[0020]如圖4所示，工業控制計算機通過網絡通訊控制函數信號發生器Agilent 33220產生預設的波形，控制開關矩陣34921A或者34932A按設定的連接方式將輸入信號依次接入電控單元的檢測通道，同時工業控制計算機通過CAN線向電控單元發送相應通道採集指令，電控單元採集信號並將檢測的結果通過CAN信號反饋給工業控制計算機，工業控制計算機將測試數據與測試標準對比評測，並進行報警和實時記錄處理，從而實現磁電、爆震、霍爾信號的順序掃描採集。
[0021]如圖5所示，工業控制計算機通過網絡通訊控制開關矩陣34921A或者34932A按設定的連接方式將檢測信號依次接入內置DMM模擬總線，同時工業控制計算機通過CAN線向電控單元發送低端驅動指令，電控單元內部打開或關閉低端M0SFET，同時Agilent34921A或34932A採集外部驅動電路信號並將檢測的結果通過CAN信號反饋給工業控制計算機，工業控制計算機將測試數據與測試標準對比評測，並進行報警和實時記錄處理，從而實現繼電或電磁閥的順序動作和檢測。
[0022]如圖6所示，工業控制計算機通過網絡通訊控制開關矩陣34938A按設定的連接方式將外部負載繼電器關閉，從而將噴油器接入待檢測的電路中，接著工業控制計算機通過CAN線向ECU發送高低端驅動指令，噴油器工作，電流鉗TCPA400將檢測的噴油器支路上的電流信號在示波器MS06014上顯示，示波器將測試波形的峰值、頻率等特徵數據通過LAN反饋給上位機，上位機將測試數據與測試標準對比評測，並進行報警和實時記錄處理，從而實現噴油器的順序動作和檢測。
[0023]如圖7所示，工業控制計算機通過網絡通訊LAN控制開關矩陣34938A按設定的連接方式將外部負載繼電器關閉，從而將點火線圈接入待檢測的電路中，接著工業控制計算機通過CAN線向ECU發送低端驅動指令，點火線圈工作，電流鉗TCPA400將檢測的點火線圈上的電流信號在示波器MS06014上顯示，示波器將測試波形的峰值、頻率等特徵數據通過LAN反饋給工業控制計算機，工業控制計算機將測試數據與測試標準對比評測，並進行報警和實時記錄處理，從而實現點火線圈的順序動作和檢測。
[0024]測試系統軟體流程說明如下:
[0025]( I)軟體初始化:軟體模塊配置初始化；
[0026](2)硬體初始化:Agilent各測試設備輸入、輸出接口初始化；
[0027](3)配置測試環境:包括配置測試流程，設置測試次數和周期
[0028](4)設置測試模式:設置測試模式Model, Mode2, Mode3
[0029](5)配置輸入信號及開關矩陣:設置模擬量輸入值、PWM及正弦信號頻率、各個開關狀態
[0030](6)發送採集指令:包括通過CAN向電控單元發送模擬量、開關量採集指令，及其示波器觸發
[0031]分析指令。
[0032](7)返回測量值:電控單元通過CAN向上位機發送模擬量、開關量、頻率量測量值，示波器通過LAN發送波形分析數據。
[0033](8)數據顯示並記錄:工業控制計算機根據測試標準分析顯示測量結果，並將實際測量值保存記錄，如圖8所示。
[0034]測試系統數據記錄文件:
[0035](I)測試項目代碼文件
[0036]( 2 )測試結果記錄文件
[0037]測試項目代碼文件負責記錄測試項目，便於以後查看，修改建立新的測試項目。
[0038]測試結果記錄文件負責記錄測試結果，以時間的形式逐條記錄測試情況，可以隨時查看測試情況。
[0039]測試項目代碼文件保存內容:建立時間、建立人、使用設備、功能描述、測試代碼、檢測標準。
[0040]測試結果記錄文件保存內容:本次測試項目代碼文件、測試起始、結束時間、數據內容，數據內容為時間、當前循環次數、信號設定值、實際採集值、評測標準、評測結果。
【權利要求】
1.天然氣發動機硬體系統下線自動測試平臺，由工業控制計算機、乙太網集線器、電源、負載箱、開關矩陣、函數信號發生器、示波器、電流鉗組成，基於乙太網總線架構，其特徵在於:工業控制計算機通過乙太網集線器與電源、負載箱、開關矩陣、函數信號發生器、示波器連接，電源為發動機的電控單元和負載箱供電，電控單元為被測件，通過LAN網線接受工業控制計算機控制數據；開關矩陣模擬電控單元的輸入信號通過數據線連接，負載箱與開關矩陣互聯；函數信號發生器通過信號線連接開關矩陣的信號輸入端；電流鉗連接示波器，電流鉗的採集端通過電流探針與被測的電控單元連接，工業控制計算機通過CAN總線與電控單元連接。
【文檔編號】G05B23/02GK203606697SQ201320829402
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月16日 優先權日:2013年12月16日
【發明者】王強, 江進, 田輝, 胡博春 申請人:中國第一汽車股份有限公司