汽車電控模塊綜合性能分布式下線檢測系統的製作方法

2023-06-07 08:28:11

本實用新型涉及汽車性能檢測領域，尤其涉及一種汽車電控模塊綜合性能分布式下線檢測系統。

背景技術：

汽車在生產下線過程中，需要對新車進行各項性能檢測、配置及參數調整，以達到汽車出廠性能要求。其中汽車下線性能檢測項見圖1所示，包括四輪定位檢測、側滑檢測、前大燈檢測、底盤檢測、車速表指示誤差檢測、淋雨檢測、車輛跑偏檢測、路試檢測、ABS(Anti-lock Braking System，防抱死制動系統)制動檢測、ECU(Electronic Control Unit，電子控制單元)靜態檢測、ESP(Electronic StabilityProgram，車身電子穩定系統)偏航率傳感器標定、安全氣囊模塊信息在線配置、EPS(Electric Power Steering，電動助力轉向系統)轉角傳感器初始化、VIN碼(Vehicle Identification Number，車輛識別碼)刷寫等。根據檢測方式、檢測內容及檢測手段的不同，可將整個檢測劃分為兩大類：一類是與汽車機械結構性能有關的，在圖1中用實線框標出；一類是與汽車電控模塊性能有關的，在圖1中用虛線框標註。與電控模塊性能有關的檢測項，包括ECU靜態檢測、VIN碼刷寫、ESP偏航率傳感器標定、EPS轉角傳感器初始化、安全氣囊模塊信息在線配置等系統。

隨著汽車企業車型的多樣化和對性能的升級，電控模塊的應用越來越廣泛，各大汽車廠家為保證自身產品品質，增加了許多對汽車電控模塊性能有關的檢測。為了滿足新增檢測項的要求，選擇不同供應商提供的檢測設備，導致汽車廠家對檢測設備採購、開發、管理、維護及升級帶來極大的工作量和資金花費，提高了產品的生產成本、增加了系統開發時間，擴大了因布置檢測工位所需生產場地，考慮到生產線生產節拍及工位損失，下線檢測工位不能太多。同時，多系統也導致整個檢測線維護難度增加，故障概率升高，嚴重製約及影響汽車檢測線的使用效率和生產節拍，給公司造成巨大的經濟損失。

技術實現要素：

為解決現有技術中汽車電控模塊性能有關的檢測項過多，導致設置過多下線檢測工位，檢測時間過長，檢測設備採購、開發、管理、維護及升級困難等問題，本實用新型提供一種汽車電控模塊綜合性能分布式下線檢測系統。

本實用新型檢測系統包括用於檢測電控模塊的工控機、VCI(Vehicle Control Interface，車輛通信接口)系統、車載網絡、下線檢測伺服器，所述下線檢測伺服器與工 控機相連，所述工控機通過VCI系統與所述車載網絡相連，所述車載網絡包含電控模塊、通信總線及診斷接口，所述VCI系統通過診斷線與所述車載網絡的診斷接口相連。在一個物理工位上進行多項電控模塊性能有關檢測時，只需要一套VCI系統，減少物理硬體的使用，節省設備採購費用，降低使用成本。

本實用新型作進一步改進，所述下線檢測伺服器上設有與售後伺服器通信的連接埠，所述檢測系統能夠將下線檢測伺服器上的下線檢測資料庫及下線檢測結果發送到售後伺服器，實現檢測數據的共享。將檢測結果與下線檢測資料庫同步至售後，減少了售後應用階段檢測數據測試、發布環節，降低了售後開發難度，縮短了開發周期。

本實用新型作進一步改進，所述下線檢測伺服器上設有與列印合格證的MIS系統通信的埠，當汽車電控模塊檢測合格時，所述下線檢測伺服器能夠向MIS系統發送下線檢測結果，所述MIS系統列印合格證。同步下線檢測伺服器上檢測資料庫，保證各檢測工位檢測資料庫的一致性及實時性，降低了各檢測工位下線檢測資料庫管理難度，解決了可能存在的下線檢測系統數據不一致問題，節約了系統維護成本。

本實用新型作進一步改進，所述VCI系統完成工控機與車載網絡之間通信協議中物理層與數據鏈路層協議的數據轉換。

本實用新型作進一步改進，所述VCI系統能夠通過K線或CAN線與車載網絡通信，所述VCI系統設有標準接口API函數。

本實用新型作進一步改進，所述VCI系統的數量為一套。

本實用新型作進一步改進，所述工控機內設有用戶接口層：用於數據顯示和用戶輸入；下線檢測應用層：用於電控模塊的檢測及檢測結果的管理；通信層：提供接口與外部其他模塊通信。

本實用新型作進一步改進，所述下線檢測應用層包括基礎模塊及下線檢測模塊，所述基礎模塊包括：配置信息讀取單元、VCI初始化單元、檢測資料庫同步單元、下線檢測軟體在線升級單元、通信鏈路連接單元、車型信息匹配單元、故障碼清除單元、故障碼讀取單元、通信數據記錄單元及檢測結果發送單元；所述下線檢測模塊包括：ECU靜態檢測單元、VIN碼刷寫單元、ESP偏航率傳感器標定單元、EPS轉角傳感器初始化單元、安全氣囊模塊信息在線配置單元。

本實用新型作進一步改進，所述基礎模塊具備通用性，在開發新的電控模塊相關下線檢測功能時，在基礎模塊的基礎上，只需開發新的下線檢測模塊，即可完成新增電控模塊性能相關檢測項。

本實用新型作進一步改進，所述下線檢測伺服器存儲的內容包括檢測資料庫、下線檢測結果、檢測功能升級文件。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：可在一個物理工位上進行電控模塊有關的多項性能檢測，縮短整車下線檢測時間，提升下線檢測效率，優化檢測工藝，實現柔性化生產，滿足不同生產基地檢測要求。採用分塊的系統構架，可實現電控模塊有關的新增性能檢測項的快速開發，縮短開發周期，提升開發效率；採用軟硬體獨立的架構，可自由選擇VCI硬體設備，使系統具有好的兼容性與通用型，降低了系統的使用成本。同步下線檢測伺服器上檢測資料庫，保證各檢測工位檢測資料庫的一致性及實時性，降低了各檢測工位下線檢測資料庫管理難度，解決了可能存在的下線檢測系統數據不一致問題，節約了系統維護成本；共用一個車型信息輸入源，減少車型信息人工輸入次數，提高了檢測效率，降低人工操作強度以及車型信息輸入錯誤率。

附圖說明

圖1為汽車下線檢測項示意圖；

圖2為檢測系統結構示意圖；

圖3為檢測系統分層示意圖；

圖4為檢測方法流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細說明。

如圖2和圖3所示，本實用新型的測試系統包括用於檢測電控模塊的工控機、VCI系統、車載網絡、下線檢測伺服器，所述下線檢測伺服器與工控機相連，所述工控機通過VCI系統與所述車載網絡相連，所述車載網絡包含電控模塊、通信總線及診斷接口，所述VCI系統通過診斷線與所述車載網絡的診斷接口相連。本實用新型的對汽車電控模塊的檢測只需要一個檢測工位，並且在一個物理工位上進行多項電控模塊性能有關檢測時，只需要一套VCI系統，減少物理硬體的使用，節省設備採購費用，降低使用成本。

本例下線檢測伺服器上設有與售後伺服器通信的連接埠，所述檢測系統能夠將下線檢測伺服器上的下線檢測資料庫及下線檢測結果發送到售後伺服器，實現檢測數據的共享。將檢測結果與下線檢測資料庫同步至售後，減少了售後應用階段檢測數據測試、發布環節，降低了售後開發難度，縮短了開發周期。

此外，本例下線檢測伺服器上設有與列印合格證的MIS系統通信的埠，當汽車電控模塊檢測合格時，所述下線檢測伺服器能夠向MIS系統發送下線檢測結果，所述MIS系統列印合格證。同步下線檢測伺服器上檢測資料庫，保證各檢測工位檢測資料庫的一致性及實時性，降低了各檢測工位下線檢測資料庫管理難度，解決了可能存在的下線檢測系統數據不一致問題，節約了系統維護成本。

本實用新型工控機內設有下線檢測軟體和下線檢測管理軟體。所述下線檢測軟體和下線檢測管理軟體也可以分別設置在兩臺工控機上。

本測試系統各部分具體作用如下：

車載網絡是被檢測對象，其包含電控模塊、通信總線及診斷接口，其中診斷接口供VCI系統與車載網絡相連接。

工控機上安裝下線檢測軟體、下線檢測管理軟體，作為電控模塊下線檢測及檢測結果管理的硬體平臺。

VCI系統是下線檢測軟體與車載網絡間的通信媒介，通過VCI系統完成下線檢測軟體與車載網絡之間通信協議中物理層與數據鏈路層協議的數據轉換。可實現與基於K線或CAN(Controller Area Network，控制器區域網路)線的車載網絡通信，提供標準接口API(應用程式接口)函數供下線檢測軟體調用，實現車載網絡與下線檢測軟體之間的通信。

工控機是整個系統的主體，所述工控機內設有用戶接口層：用於數據顯示和用戶輸入；下線檢測應用層：用於電控模塊的檢測及檢測結果的管理；通信層：提供接口與外部其他模塊通信。通過參數配置實現檢測子功能的選擇，如ECU靜態檢測、VIN碼刷寫、ESP偏航率傳感器標定、EPS轉角傳感器初始化、安全氣囊模塊信息在線配置單項檢測功能，或者其中幾項功能進行檢測。採用軟硬體獨立的架構，通過調用標準接口API函數，與VCI系統通，當然，本實用新型可根據需要，如車載總線類型，設備價格，使用性能要求等選擇VCI硬體設備。

本例採用分塊的軟體構架，所述下線檢測應用層包括基礎模塊及下線檢測模塊，所述基礎模塊包括：配置信息讀取單元、VCI初始化單元、檢測資料庫同步單元、下線檢測軟體在線升級單元、通信鏈路連接單元、車型信息匹配單元、故障碼清除單元、故障碼讀取單元、通信數據記錄單元及檢測結果發送單元；所述下線檢測模塊包括：ECU靜態檢測單元、VIN碼刷寫單元、ESP偏航率傳感器標定單元、EPS轉角傳感器初始化單元、安全氣囊模塊信息在線配置單元。採用分層的軟體構架，將軟體核心功能與核心數據進行分離。所述基礎模塊具備通用性，在開發新的電控模塊相關下線檢測功能時，在基礎模塊的基礎上，只需開發新的下線檢測模塊，即可完成新增電控模塊性能相關檢測項。開發新增電控模塊性能相關檢測內容或新增檢測車型時，也無需額外購買硬體設備，只需對下線檢測軟體進行升級即可，降低了升級成本。

下線檢測管理軟體用於管理下線檢測軟體，進行檢測資料庫維護，發布檢測功能升級軟體，下線檢測結果統計、查詢、分析、報表導出，所述下線檢測管理軟體通過網絡與所述下線檢測伺服器通信。

下線檢測伺服器存儲下線檢測結果，檢測資料庫，檢測軟體升級版本。各檢測工位下 線檢測時均使用下線檢測伺服器上檢測資料庫，保證檢測資料庫的一致性。當新增檢測功能或新增檢測車型時，發布檢測功能升級軟體至下線檢測伺服器，對檢測功能進行升級。

如圖4所示，本檢測系統的實現方法，包括如下步驟：

S1：下線檢測軟體從下線檢測伺服器上檢測是否有新增檢測功能或新增車型，進行檢測功能升級，如果有，獲取檢測功能升級文件並對下線檢測軟體進行檢測軟體功能升級，然後執行步驟S2，如果無，則直接執行步驟S2；

S2：讀取系統參數配置信息，下線檢測軟體加載時，讀取系統參數配置信息，包括檢測功能、檢測數據上傳IP位址、工廠代號、信息輸入類型、信息輸出類型等，進行系統初始化操作；

S3：通信鏈路連接：操作人員將車輛開至待檢工位，通過車載自診斷系統OBD(On-Board Diagnostic，車載診斷系統)線連接VCI系統與車載網絡，通過USB線或串口線連接VCI系統與下線檢測軟體；下線檢測軟體調用標準接口API函數發送握手信息給VCI系統，建立下線檢測軟體與VCI系統的連接；

S4：車型信息匹配：輸入操作人員代號、車輛識別碼VIN碼，下線檢測軟體通過車輛VIN碼進行車型信息匹配，獲取車型電控模塊通信協議信息，本例可以基於K線通信，也可以基於CAN總線通信；

S5：下線檢測資料庫加載：根據步驟S4匹配的車型信息，訪問下線檢測伺服器，加載相應車型、模塊的檢測資料庫；

S6：VCI系統初始化：據步驟S5加載的檢測資料庫信息，對VCI系統初始化，包括通信總線類型選擇，診斷地址設置，通信波特率設置；

S7：清除電控模塊歷史故障碼：通過VCI系統發送清除故障碼指令至電控模塊，清除電控模塊內存儲的歷史故障碼；

S8：讀取電控模塊故障碼，判斷電控模塊內是否有故障碼，如果有，則不能進行電控模塊性能檢測，結束，如果有，執行步驟S9：

S9：電控模塊相關性能下線檢測，並記錄診斷交互數據：讀取到電控模塊內無故障碼時，開始進行下線檢測。根據在配置文件內確定的檢測任務，執行電控模塊性能相關檢測，如ECU靜態檢測、VIN碼刷寫、ESP偏航率傳感器標定、EPS轉角傳感器初始化、安全氣囊模塊信息在線配置，或者VIN碼刷寫與EPS轉角傳感器初始化、ESP偏航率傳感器標定與安全氣囊模塊信息在線配置等組合項。在檢測過程中，下線檢測軟體同時對診斷交互數據進行記錄，便於在相關功能下線檢測出現故障時，進行快速分析；

判斷檢測過程中是否出現故障，如果是，進行異常處理，如果否，當完成電控模塊性能相關檢測後，通過網絡IP位址、埠號與下線檢測伺服器進行連接，待連接建立好之後， 將檢測結果發送到下線檢測伺服器，作為生產車輛是否合格的評判基礎。

在步驟S9中，異常處理包括：電控模塊負反饋：接收到電控模塊負反饋時，提示操作人員當前電控模塊狀態不滿足下線檢測要求，對電控模塊進行更換；通信鏈路斷開：在一段時間內沒有接收到車載網絡返回數據時，提示操作人員通信線路斷開，檢查線路連接狀況；電控模塊內包含故障碼，提示操作人員當前電控模塊條件不滿足，不能進行電控模塊性能相關檢測。

本例具有以下創新點：

(1)採用汽車電控模塊綜合性能分布式下線檢測系統，通過參數配置，可在一個物理工位上進行電控模塊有關的多項性能檢測，縮短整車下線檢測時間，提升下線檢測效率，優化檢測工藝，實現柔性化生產，滿足不同生產基地檢測要求。採用分塊的系統構架，可實現電控模塊有關的新增性能檢測項的快速開發，開發時，直接使用已開發好的基礎模塊，實現新增檢測項的快速開發，縮短開發周期，提升開發效率。採用軟硬體獨立的架構，可自由選擇VCI硬體設備，使系統具有好的兼容性與通用型，降低了系統的使用成本。採用分層的軟體架構，將軟體核心功能與核心數據進行分離，實現檢測系統的快速升級和維護，降低維護成本。

(2)本實用新型在進行各電控模塊相關功能檢測時，同步下線檢測伺服器上檢測資料庫，保證各檢測工位檢測資料庫的一致性及實時性，降低了各檢測工位下線檢測資料庫管理難度，解決了可能存在的下線檢測系統數據不一致問題，節約了系統維護成本。同時，將檢測結果與下線檢測資料庫同步至售後，減少了售後應用階段檢測數據測試、發布環節，降低了售後開發難度，縮短了開發周期。

(3)本實用新型在一個物理工位上進行多項電控模塊性能有關檢測時，只需要一套VCI系統，減少物理硬體的使用，節省設備採購費用，降低使用成本。開發新增電控模塊性能相關檢測內容或新增檢測車型時，也無需額外購買硬體設備，只需對下線檢測軟體進行升級即可，降低了升級成本。

(4)本實用新型進行多項電控模塊性能相關檢測任務時，共用一個車型信息輸入源，減少車型信息人工輸入次數，提高了檢測效率，降低人工操作強度以及車型信息輸入錯誤率。

(5)本實用新型在有新車型增加或下線檢測功能增加時，自動進行檢測功能升級，降低了系統升級難度。

以上所述之具體實施方式為本實用新型的較佳實施方式，並非以此限定本實用新型的具體實施範圍，本實用新型的範圍包括並不限於本具體實施方式，凡依照本實用新型所作的等效變化均在本實用新型的保護範圍內。