一种汽车启动电压模拟系统及方法与流程

本发明涉及汽车控制技术领域，具体涉及一种汽车启动电压模拟系统及方法。

背景技术：

汽车在点火瞬间，受发电机瞬间工作影响，整车供电电路电压会有明显降低，在车辆点火完成后整车电压恢复正常。为保证整车能够正常顺利完成启动，目前汽车行业普遍的要求是，在点火过程中允许组合仪表、车身控制器、座椅控制器、门控制器出现功能失效甚至暂时不工作现象，以降低这些用电器对于整个电源回路电压的消耗，点火完成后功能恢复正常。这种启动方式称为启动卸荷。

为验证车辆零部件是否具备启动卸荷功能，需要在实车搭载之前完成台架启动卸荷功能测试确认。

现阶段，普遍采用的启动卸荷测试标准为iso-16750中定义的波形曲线，或者汽车主机厂自定义的波形曲线。通过专用设备模拟两种特定波形曲线实现对于启动卸荷功能的模拟测试。上述两种特定曲线均为固定设置，测试参数不能随意改变。

通过多次实际测量发现，不同车型启动波形曲线都会有偏差；同一车型在不同温度条件下启动波形也会有比较明显差异。采用固定设置的启动卸荷测试曲线不能完全覆盖各类工况下的电压变化状态。

技术实现要素：

本发明提供了一种汽车启动电压模拟系统及方法，以扩展启动卸荷测试范围并提高测试效率。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种汽车启动电压模拟系统，所述系统包括：待模拟车辆、电压采集设备、上位机、执行机构、测试车辆；所述电压采集设备与所述待模拟车辆的蓄电池连接；所述上位机分别与所述电压采集设备、所述执行机构连接；所述执行机构与所述测试车辆的电源接口电连接；当待模拟车辆处于不同的外部环境时，所述电压采集设备采集所述蓄电池不同外部环境下的启动电压波形，并将所述启动电压波形传送给所述上位机进行数据处理得到执行机构能够识别的波形，所述上位机将得到的波形传送给所述执行机构，所述执行机构根据输入波形的变化为所述测试车辆提供不同电源，以对所述测试车辆进行不同外部环境下的启动卸荷测试。

优选地，所述上位机按以下方式对所述启动电压波形进行数据处理：

提取所述启动电压波形的关键特征点；

对所述关键特征点进行波形拐点及时间赋值处理；

对时间、电压参数按照所述执行机构要求的格式进行处理，得到所述执行机构能够识别的波形。

优选地，所述执行机构能够识别的波形为时间电压波形。

优选地，所述上位机与所述执行机构通过gpib总线和/或通过互联网连接。

优选地，所述电压采集设备为示波器。

优选地，所述执行机构的型号为toe-8815。

一种汽车启动电压模拟方法，所述方法包括：采集待模拟车辆的蓄电池在不同外部环境下的启动电压波形；

将所述启动电压波形转换为执行机构能够识别的波形，并将转换后的波形输出给所述执行机构；

所述执行机构根据输入波形的变化为测试车辆提供不同电源，以对所述测试车辆进行不同外部环境下的启动卸荷测试。

优选地，所述将所述启动电压波形转换为执行机构能够识别的波形包括：

提取所述启动电压波形的关键特征点；

对所述关键特征点进行波形拐点及时间赋值处理；

对时间、电压参数按照所述执行机构要求的格式进行处理，得到执行机构能够识别的波形。

优选地，所述将转换后的波形输出给所述执行机构包括：

通过gpib总线或互联网将转换后的波形输出给所述执行机构。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的汽车启动电压模拟系统及方法，电压采集设备采集待模拟车辆的蓄电池不同外部环境下的启动电压波形，并将所述启动电压波形传送给与所述电压设备连接的上位机进行数据处理；所述上位机数据处理完成后得到执行机构能够识别的波形，并将得到的波形传送给与所述上位机连接的执行机构；所述执行机构根据输入波形的变化为与所述执行机构连接的测试车辆提供不同电源，以对所述测试车辆进行不同外部环境下的启动卸荷测试。通过本发明，扩展了启动卸荷测试范围并提高了测试效率。

附图说明

图1是本发明实施例汽车启动电压模拟系统的一种结构示意图。

图2是本发明实施例汽车启动电压模拟方法的一种流程图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能更进一步了解本发明的特征及技术内容，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作详细说明。

如图1所示是本发明实施例汽车启动电压模拟系统，该系统包括：待模拟车辆、电压采集设备、上位机、执行机构、测试车辆；所述电压采集设备与所述待模拟车辆的蓄电池连接，以采集所述蓄电池的启动电压波形；所述上位机分别与所述电压采集设备、所述执行机构连接；所述执行机构与所述测试车辆的电源接口电连接，以为所述测试车辆提供电源；当待模拟车辆处于不同的外部环境时，所述电压采集设备采集所述蓄电池不同外部环境下的启动电压波形，将所述启动电压波形传送给所述上位机进行数据处理得到执行机构能够识别的波形，所述上位机将得到的波形传送给所述执行机构，所述执行机构根据输入波形的变化为所述测试车辆提供不同电源，以对所述测试车辆进行不同外部环境下的启动卸荷测试。

需要说明的是，本发明实施例中，待模拟车辆与测试车辆均具有常规车辆的常规配置，比如，均设置有蓄电池、组合仪表、车身控制器、座椅控制器等；进一步，本发明实施例中，在进行启动卸荷测试时，测试车辆的蓄电池不参与工作，而执行机构作为测试车辆的电源为所述测试车辆提供电源。更进一步，本发明实施例中，不同的外部环境包括：不同的地域、不同的温度、不同的大气压等环境。进一步，对测试车辆进行启动卸荷测试可以在台架上安装摄像头，以实时监测测试车辆上零部件是否具有启动卸荷功能；当然，对测试车辆进行启动卸荷测试也可以通过操作人员直接通过肉眼观察得到，比如，在执行机构根据输入波形的变化为所述测试车辆提供不同电源时，操作员直接观察测试车辆点火过程中，测试车辆上零部件是否具有启动卸荷功能。

具体地，本发明实施例中，所述上位机与所述执行机构可以通过gpib总线连接，所述上位机与所述执行机构也通过互联网连接；当然，所述上位机与所述执行机构还可以通过gpib总线以及互联网两者共同连接，上位机与执行机构具体地连接方式的可以根据需要变换，进一步，当待模拟车辆与电压采集设备在极限外部环境(比如，拉萨)下，而上位机、执行机构以及测试车辆在本地时，电压采集设备与所述上位机可以通过互联网连接，而上位机与执行机构也可以通过互联网或gpib总线连接；当待模拟车辆、电压采集设备、上位机、执行机构以及测试车辆均在本地(具体地可在本地台架启动卸荷功能测试实验室)时，电压采集设备与所述上位机可以通过硬线连接，上位机与执行机构可以通过gpib总线连接。

需要说明的是，gpib总线通讯是一种目前在实验室设备中广泛应用的信号通讯方式，它的主要特点是：在一个gpib标准接口总线系统中，要进行有效的通信联络至少有“讲者”、“听者”、“控者”三类仪器装置，讲者是通过总线发送仪器消息的仪器装置(如测量仪器、数据采集器、计算机)，在一个gpib总线中，可以设置多个讲者，但在某一时刻，只能有一个讲者在起作用；听者是通过总线接收由讲者发出消息的装置(如打印机、信号源)，在一个gpib总线中，可以设置多个听者，并且允许多个听者同时工作；控者是数据传输过程中的组织者和控制者，例如对其他设备进行寻址或允许“讲者”使用gpib总线等，控者通常由计算机担任，gpib总线不允许有两个或两个以上的控者同时起作用。

具体地，本实施例选用gpib总线的通讯方式主要是考虑到这是一种被广泛应用的成熟通讯方案，便于实现系统的通用性。

进一步，本发明实施例中，所述电压采集设备可以为示波器；所述上位机上具有格式转化软件，所述上位机通过所述格式转化软件将所述示波器输出的所述启动电压波形转化为所述执行机构能够识别的波形。

具体地，所述执行机构能够识别的波形为时间电压波形。

具体地，所述上位机按以下方式对所述启动电压波形进行数据处理：

提取所述启动电压波形的关键特征点；对所述关键特征点进行波形拐点及时间赋值处理；对时间、电压参数按照所述执行机构要求的格式进行处理，得到所述执行机构能够识别的波形。

更进一步，所述执行机构的型号可以为toe-8815。

本发明实施例中，上位机将电压采集设备采集的启动电压波形以.csv格式保存；由于启动电压波形不能够提供执行机构所要求的数据格式，因此需要上位机通过格式转化软件将所述启动电压波形(即.csv格式)转化为执行机构能够识别的时间电压波形。具体地，所述格式转化软件可以是在labview环境下进行编译的。所述格式转化软件主要能够实现的功能为：1.将所述启动电压波形导入到上位机中；2.程序启动前的初始化；3.提取波形关键特征点并非关键点做简化处理；4.对关键特征点进行波形拐点及时间赋值处理；5.按照执行机构要求的数据格式，对时间、电压等参数进行处理，以满足执行机构读取要求；6.预留时间、电压编辑功能，能够随意定波形曲线；7.数据整合通过gpib总线传输给执行机构。

为了进一步扩展启动卸荷测试范围，并根据实际需要更改时间电压波形的参数，具体参数可以是时间、电压，本发明实施例中，通过上位机可以根据需要更改时间电压波形的时间、电压，使测试范围及测试效率得到极大提升。本发明实施例提供的汽车启动电压模拟系统，支持对不同电压波形的读入及数据处理功能，并能根据实际需要更改所述时间电压波形的电压、时间等参数，能够极大扩展启动卸荷测试范围，并使启动卸荷测试通用性更强，测试结果更准确。

综上所述，本发明实施例提供的汽车启动电压模拟系统，电压采集设备采集待模拟车辆的蓄电池不同外部环境下的启动电压波形，并将所述启动电压波形传送给与所述电压设备连接的上位机进行数据处理；所述上位机数据处理完成后得到执行机构能够识别的波形，并将得到的波形传送给与所述上位机连接的执行机构；所述执行机构根据输入波形的变化为与所述执行机构连接的测试车辆提供不同电源，以对所述测试车辆进行不同外部环境下的启动卸荷测试。本发明基于启动卸荷波形的差异性问题，提出了利用可编程电源模拟不同启动卸荷波形的方案，从而扩展了启动卸荷测试范围并提高了测试效率。

针对上述系统，本发明实施例还提供的了一种汽车启动电压模拟方法，如图2所示是本发明实施例汽车启动电压模拟方法的一种流程图，包括以下步骤：

步骤100：开始。

步骤101：采集待模拟车辆的蓄电池在不同外部环境下的启动电压波形。

步骤102：将所述启动电压波形转换为执行机构能够识别的波形。

具体地，所述将所述启动电压波形转换为执行机构能够识别的波形包括：

提取启动电压波形的关键特征点；

对所述关键特征点进行波形拐点及时间赋值处理；

对时间、电压参数按照所述执行机构要求的格式进行处理，得到执行机构能够识别的波形。

步骤103：并将转换后的波形输出给所述执行机构。

具体地，所述将转换后的波形输出给所述执行机构包括：

通过gpib总线或互联网将转换后的波形输出给所述执行机构。

步骤104：所述执行机构根据输入的波形为测试车辆提供不同电源，以对所述测试车辆进行不同外部环境下的启动卸荷测试。

需要说明的是，所述执行机构根据输入的波形为测试车辆提供不同电源之前，还可以包括：更改所述时间电压波形的参数，具体参数可以是时间、电压。本发明实施例中根据实际需要更改时间电压波形的电压、时间等参数，能够极大扩展启动卸荷测试范围，并使启动卸荷测试通用性更强，测试结果更准确。

步骤105：结束。

本发明实施例提供的汽车启动电压模拟方法，采集待模拟车辆的蓄电池在不同外部环境下的启动电压波形；将所述启动电压波形转换为执行机构能够识别的波形，并将转换后的波形输出给所述执行机构；所述执行机构根据输入的波形为测试车辆提供不同电源，以对所述测试车辆进行不同外部环境下的启动卸荷测试。通过本发明，扩展了启动卸荷测试范围并提高了测试效率。

综上所述，本发明实施例提供的汽车启动电压模拟系统及方法，可以实现以下功能：1、上位机对启动电压波形的读取；2、上位机基于执行机构要求的数据格式对所述启动电压波形的数据进行处理；3、上位机支持对时间电压波形的电压、时间等的关键参数的人性化修改功能。通过本发明，扩展了启动卸荷测试范围并提高了测试效率。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的系统及方法；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。