一种测试发动机电控单元功能的装置的制作方法

本实用新型涉及发动机电控单元技术领域,具体地说是一种测试发动机电控单元功能的装置。

背景技术：

随着汽车电子技术的不断发展，发动机ECU(Electronic Control Unit，电控单元)的功能逐渐呈现多样化和智能化的趋势，电控单元ECU测试作为开发过程中必不可少的一个环节也显得愈加重要，通过测试可以发现电控单元ECU存在的缺陷并加以改进，从而有效提高产品的可靠性。

目前还没有专业的模拟测试系统平台针对ECU电控单元进行测试，常用的测试方法：一是在真实车辆或发动机上进行，不同的功能测试需要在配有此功能的车辆上或发动机上进行，耗用大量的资源和开发时间，一旦出现问题不好排查，并且在ECU前期开发阶段某些测试无法在真实的车辆或发动机上完成；一是采用单独模拟某些传感器或执行器进行测试，测试功能不全面，信号参数调节繁琐，耗时较长。

技术实现要素：

本实用新型实施例中提供了一种测试发动机电控单元功能的装置，以解决现有技术中对ECU的测试耗时耗力的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例公开了如下技术方案：

本实用新型第一方面提供了一种测试发动机电控单元功能的装置，包括模拟负载箱和集成测试线束，所述模拟负载箱包括电源模块、传感器信号模拟模块、开关信号模拟模块、执行器负载模拟模块，所述集成测试线束包括ECU信号传输线，所述电源模块为装置供电，所述传感器信号模拟模块、开关信号模拟模块和执行器负载模拟模块均通过ECU信号传输线连接ECU。

进一步地，所述集成测试线束还包括OBD线束，模拟负载箱通过OBD线束连接标定测试工具，所述标定测试工具还连接测试机。

进一步地，所述传感器信号模拟模块包括电压型信号模拟电路，所述电压型信号模拟电路包括单片机，所述单片机通过SPI总线连接双路数字可控电位器，所述电位器的A1和A2管脚均连接电源，B1和B2管脚均接地，W1管脚通过第一电压跟随器连接继电器K1，继电器K1的控制端连接单片机的GPIO管脚IO1，W2管脚通过第二电压跟随器连接继电器K2，继电器K2的控制端连接单片机的GPIO管脚IO2。

进一步地，所述传感器信号模拟模块包括电阻型信号模拟电路，所述电阻型信号模拟电路包括单片机，所述单片机通过SPI总线连接双路数字可控电位器，所述电位器的W1管脚通过第一电压跟随器连接继电器K1，继电器K1的控制端连接单片机的GPIO管脚IO1，W2管脚通过第二电压跟随器连接继电器K2，继电器K2的控制端连接单片机的GPIO管脚IO2。

进一步地，所述双路数字可控电位器的型号为AD5235。

进一步地，所述开关信号模拟模块包括若干单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的动触点连接ECU，两个静触点分别连接电源和地。

进一步地，所述执行器负载模拟模块包括执行器模拟负载和信号指示灯，所述信号指示灯通过三通香蕉插头的一侧插口连接模拟负载，三通香蕉插头的中间插口连接ECU，另一侧插口悬空。

进一步地，所述装置还包括三通香蕉插头，所述三通香蕉插头的中间插口连接ECU，一侧插口悬空，另一侧插口连接真实负载。

实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

1、ECU模拟负载箱提供ECU电控单元模拟工作环境，通过可视化界面操作配置信号参数，利用信号指示灯指示执行器的工作状态，测试结果直观明了，使用简单，有效提高ECU的测试和开发效率。

2、ECU模拟负载箱上设置OBD接口和CAN接口，通过标定测试工具连接测试机，测试人员通过测试机方便对测试过程进行监控，更加准确细致的了解测试过程。

3、在ECU模拟负载箱上设置执行器负载转换接口，很久ECU实际测试的需要可进行真实负载与模拟负载的切换，使用方便，提高装置的应用场景。

4、ECU模拟负载箱上设置传感器模拟信号、开关模拟信号和执行器模拟负载等各种ECU的测试项，对ECU的功能测试全面。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型电压型信号模拟电路的示意图；

图3是本实用新型电阻型信号模拟电路的示意图；

图4是本实用新型开关信号模拟模块的示意图；

图5是本实用新型执行器负载模拟模块的示意图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型的一种测试发动机电控单元功能的装置包括模拟负载箱和集成测试线束。ECU模拟负载箱提供发动机ECU功能测试所需的电源、传感器信号、开关信号和执行器的模拟负载，实现模拟整车和发动机的工作状况，模拟负载箱内设置电源模块、传感器信号模拟模块、开关信号模拟模块和执行器负载模拟模块，集成测试线束包括ECU信号传输线、真实执行器转换线和OBD诊断线。ECU信号传输线用于连接电控单元ECU和ECU模拟负载箱，OBD诊断线用于连接负载箱的OBD接口和测试标定工具。标定测试工具连接测试机，测试人员通过测试机方便对测试过程进行监控，更加准确细致的了解测试过程，测试机为个人电脑。

电源模块包括系统电源、传感器电源、执行器电源和开关电源。系统电源可以选择内部的AC-DC电源模块或外部的直流稳压电源供电；传感器电源和开关电源由电控单元ECU的DC-DC转换模块提供；执行器电源由电控单元ECU主继电器后的电源提供。电源工作时分别有对应指示灯指示各电源的工作状态。

传感器信号模拟模块模拟信号包括曲轴信号、凸轮轴信号、油门踏板信号、进气温度压力信号、轨压信号、机油压力信号、燃油压力信号、水温信号、机油温度信号、中冷前温度信号、EGR(Exhaust Gas Recirculation，排气再循环)温度信号、燃油温度信号、EGR位置反馈信号、进气节流阀位置反馈信号和车速信号等，每个模拟信号均与电控单元ECU信号传输接口连接，通过ECU信号传输线连接ECU。

传感器信号模拟模块包括电压型信号模拟电路和电阻型信号模拟电路两种信号模拟方式。

如图2所示，电压型信号模拟电路包括单片机，单片机通过SPI总线连接双路数字可控电位器，单片机收到操作命令时，通过SPI串口编程至所需的中心抽头值，AD5235用于分压器模式，电位器的A1和A2管脚均连接电源，B1和B2管脚均接地，W1管脚通过第一电压跟随器连接继电器K1，继电器K1的控制端连接单片机的GPIO管脚IO1，W2管脚通过第二电压跟随器连接继电器K2，继电器K2的控制端连接单片机的GPIO管脚IO2。

如图3所示，电阻型信号模拟电路包括单片机，单片机通过SPI总线连接双路数字可控电位器，单片机收到操作命令时，通过SPI串口编程至所需的中心抽头值，AD5235用于可调电阻模式，通过SPI串口编程调节电阻值，实现模拟电阻传感器的功能。电位器的W1管脚通过第一电压跟随器连接继电器K1，继电器K1的控制端连接单片机的GPIO管脚IO1，W2管脚通过第二电压跟随器连接继电器K2，继电器K2的控制端连接单片机的GPIO管脚IO2。

双路数字可控电位器的型号为AD5235，第一电压跟随器包括电阻R1、R2和运算放大器U1，第二电压跟随器包括电阻R3、R4和运算放大器U2。

电压型和电阻型传感器信号模拟采用基于SPI总线的集成式数字电位器来实现，电压型信号电压范围0-5V可调，电阻型信号阻值可调，频率式信号的幅值、频率可调，曲轴和凸轮轴的齿数及相位关系可调。

开关信号模拟模块的模拟信号包括离合器开关信号、空档开关信号、主制动开关信号、副制动开关信号、排气制动开关信号、驻车制动开关信号、诊断开关信号、巡航开关信号、低怠速开关信号、可调车速限制开关信号、车下起动开关信号和车下停机开关信号等开关信号。

如图4所示，以空挡开关、离合器开关和制动开关为例，开关采用单刀双掷开关，开关的高有效、低有效、悬空三态可切换，单刀双掷开关的动触点连接ECU，两个静触点分辨连接电源和地。各通道开关信号通过ECU信号传输线与ECU连接。

执行器负载模拟模块包括执行器模拟负载和信号指示灯。执行器模拟负载包括喷油器负载、进油计量阀负载、排气制动阀负载、风扇负载、EGR阀负载、进气节流阀负载、故障灯负载、OBD灯负载、预热继电器负载和起动继电器负载等，针对执行器参数配置合适的功率电阻和电感模拟真实执行器，ON/OFF式和PWM式驱动负载的高低有效输出可配置，且每个执行器负载都设有信号指示灯，方便直观测试。

如图5所示，执行器负载通过三通香蕉插头连接信号指示灯，信号指示灯还并联分流电阻。模拟负载箱上设有真实执行器转换接口，根据ECU测试需要可进行模拟负载和真实负载的切换。模拟负载箱上针对每个信号都设有三通香蕉插头，用于控制信号(如开关模拟模块发出的控制信号)与电控单元ECU连接的导通和断开，同时方便引出接线端子进行信号测试。图5中，当连接执行器模拟负载时，信号指示灯通过三通香蕉插头的一侧插口连接模拟负载，三通香蕉插头的中间插口连接ECU，另一侧插口悬空；当连接执行器真实负载时，三通香蕉插头的中间插口连接ECU，一侧插口悬空，另一侧插口连接真实负载。

模拟负载箱采用通用的信号传输接口、标准OBD接口和CAN接口，可以适用于不同平台发动机电控单元ECU的开发测试。

以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。