一种汽车电子助力系统控制单元整机测试系统的制作方法

本实用新型涉及汽车电子助力系统控制单元的性能测试技术领域，尤其涉及一种汽车电子助力系统控制单元整机测试系统。

背景技术：

近年来，随着电子技术的发展，在汽车上越来越广泛的应用各种电子技术，从而产生各种电子控制单元, 汽车电子助力转向系统的控制单元已经兴起并向中低端汽车普及。由于汽车电子助力转向系统控制单元在整个汽车助力转向系统中占据非常重要位置，同时在汽车的行驶安全中也扮演重要的角色，针对其功能的检测越来越重要。不仅在研发阶段需要进行严格功能及参数测试，在产线生产阶段也需要针对其功能进行批量测试。

汽车电子助力转向系统控制单元整机测试主要涵盖以下几个部分，除了基本的电阻、电压、工作电流测试外，还需要进行旋转位置传感器的校准、电压校准、电流校准、大电流测试、温度测试等，而如何在控制单元的系统上模拟汽车上的整个电子助力转向系统是目前急需解决的问题。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种可以模拟汽车电子助力系统控制单元在汽车上的工作环境，完成各自的调校和完整功能测试的汽车电子助力系统控制单元整机测试系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的具体方案如下：一种汽车电子助力系统控制单元整机测试系统，包括测试模块和待测产品，所述测试模块包括电源单元、CAN通讯盒子、开关板卡、工控机、数字万用表、扭矩传感器单元仿真器、负载电机和刹车电机，所述开关板卡分别连接CAN通讯盒子、数字万用表和电源单元，所述工控机分别连接电源单元、数字万用表、开关板卡和CAN通讯盒子，所述刹车电机分别连接负载电机和电源单元，所述负载电机连接电源单元；

所述开关板卡、电源单元、数字万用表、扭矩传感器单元仿真器和负载电机分别连接待测产品；所述CAN通讯盒子连接有电源适配器。

优选的，所述电源单元包括第一电源、第二电源和第三电源；所述第一电源连接开关板卡、工控机和待测产品；所述第二电源连接工控机、负载电机和待测产品；所述第三电源连接工控机和刹车电机，第一电源使用以太网和工控机连接，为待测产品提供电源和为待测产品的电压校准提供不同的供电电压。

优选的，所述测试模块还包括UPS电源，所述UPS电源分别连接电源适配器、第一电源、第二电源、工控机和数字万用表，UPS电源模块用于提供不间断电源，避免生产时突然断电造成正在测试的产品测试失败和对正在运行的仪器损坏。

优选的，所述第一电源与开关板卡之间设有电流表；第一电源与待测产品之间设有电流表，电流表用于测试电路回路是否能够满足电路的电流测试。

优选的，所述第二电源与负载电机之间设有电流表和二极管，电流表用于测试电路回路是否能够满足电路的电流测试，二极管在电流校准和大电流测试的过程中起到电路的保护作用，避免电流回流。

优选的，所述刹车电机还连接有滑动变阻器，通过调整滑动变阻器的阻值来调整刹车电机的扭矩，实现测试需求。

优选的，所述待测产品包括CAN接口、电源接口、相位接口、RPS接口和扭矩传感器单元，所述CAN接口连接开关板卡，所述电源接口连接第一电源，所述相位接口连接负载电机，所述扭矩传感器单元连接扭矩传感器单元仿真器，扭矩传感器单元仿真器用于模拟汽车方向盘转轴的传感器，模拟待测产品在汽车上的使用环境，提供模拟信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型能够模拟汽车电子助力系统控制单元在汽车上的工作环境，在此环境下可以对其在制造生产线上高效率的完成各自的调校和完整功能测试，保证其工作性能和产品功能的完好。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1，本实施例提供的一种汽车电子助力系统控制单元整机测试系统，包括测试模块和待测产品，测试模块包括电源单元、CAN通讯盒子、开关板卡、工控机、数字万用表、扭矩传感器单元仿真器、负载电机和刹车电机，开关板卡分别连接CAN通讯盒子、数字万用表和电源单元，工控机分别连接电源单元、数字万用表、开关板卡和CAN通讯盒子，刹车电机分别连接负载电机和电源单元，负载电机连接电源单元；开关板卡、电源单元、数字万用表、扭矩传感器单元仿真器和负载电机分别连接待测产品；CAN通讯盒子连接有电源适配器，电源适配器为CAN通讯盒子提供使能电源，CAN通讯盒子与工控机使用以太网连接，用于工控机和待测产品之间的通讯，通过跟待测产品的软件通讯配合硬件仪器来完成产品测试，开关板卡与工控机连接，用于提供开关信号和DIO信号，工控机作为上位机用于测试系统的硬件控制和测试软件的编译运行等，负载电机作为汽车电子助力系统的一部分，转子部分含有磁铁，磁铁的中心需要和待测产品的RPS接口的中心对接且两者距离需在0.2mm±0.1mm，用于在该设备模拟车上的汽车电子助力系统，数字万用表使用以太网和工控机连接，和待测产品的测试点连接，用于测试待测产品的电阻、电压和电流等参数，刹车电机跟负载电机连接，在负载电机运转时提供固定扭矩，从而保持负载电机运转时的速率，提供测试环境，也可以在负载电机运转出现异常时提供刹车信号，保证设备运转安全，扭矩传感器单元仿真器用于模拟汽车方向盘转轴的传感器，模拟待测产品在汽车上的使用环境，提供模拟信号。

在汽车电子助力转向系统控制单元整机测试中，除了基本的电阻、电压和工作电流测试外，还需要进行旋转位置传感器的校准（即RPS校准）、电压校准、电流校准、大电流校准和温度测试等。

其中，RSP校准：旋转位置传感器在汽车电子助力转向系统的控制单元中主要是获取控制单元驱动电机时电机旋转的一个状态和位置，它是依靠感应电机转子上的一个磁铁的磁场变化获取的，由于磁铁的磁场是有方向性的，在制造装配电机磁铁时无法保证其磁场的一致性，这样就会造成旋转位置传感器获取的数据不准确，因此需要获取每一个磁铁安装时所附带的偏差值，并把这个偏差值写入产品的软件中，从而使得旋转位置传感器能够获取正确的数据。

电压校准和电流校准：汽车电子助力转向系统的控制单元中有一个特殊电阻元件，该元件的阻值要用到系统的数据采集中，由于目前电阻个体的阻值的精度偏差已经达不到系统本身的要求，所以我们需要在生产过程中获取该阻值的偏差因子，从而保证产品的质量和行车安全。

大电流测试：大电流测试就是模拟汽车电子助力转向系统在汽车上的应用，但会比实际的应用会更加的严格，需保持控制单元控制负载电机长时间以固定的扭矩和速度高速旋转，在此过程中不间断的监控各种数据，电压、电流、扭矩、速度、控制单元内部的信号和开关的状态等等，从而保证产品在高负荷运行状态的稳定性。

具体的，本实施例中的电源单元包括第一电源、第二电源和第三电源，第一电源连接开关板卡、工控机和待测产品；第二电源连接工控机、负载电机和待测产品；第三电源连接工控机和刹车电机，第一电源使用以太网和工控机连接，为待测产品提供电源和为待测产品的电压校准提供不同的供电电压，第二电源与待测产品的相位接口连接，用于待测产品的电流校准和大电流测试等，第三电源用于提供刹车电机的电源使能，本实施例的测试模块在具体结构设计过程中，可以增添一个测试夹具来夹住待测产品，以便于更好的进行测试操作，可由第三电源来提供对测试夹具的电气控制。

待测产品包括CAN接口、电源接口、相位接口、RPS接口和扭矩传感器单元，CAN接口连接开关板卡，电源接口连接第一电源，相位接口连接负载电机，扭矩传感器单元连接扭矩传感器单元仿真器，扭矩传感器单元仿真器用于模拟汽车方向盘转轴的传感器，模拟待测产品在汽车上的使用环境，提供模拟信号。

测试模块还包括UPS电源，所述UPS电源分别连接电源适配器、第一电源、第二电源、工控机和数字万用表，UPS电源模块用于提供不间断电源，避免生产时突然断电造成正在测试的产品测试失败和对正在运行的仪器损坏。

本实施例在第一电源与开关板卡之间设有电流表；第一电源与待测产品之间设有电流表，第二电源与负载电机之间设有电流表和二极管，电流表用于测试电路回路是否能够满足电路的电流测试，二极管在电流校准和大电流测试的过程中起到电路的保护作用，避免电流回流；刹车电机还连接有滑动变阻器，通过调整滑动变阻器的阻值来调整刹车电机的扭矩，实现测试需求。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。