专利名称：一种双离合器自动变速器电控单元电磁兼容性测试平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车自动变速箱电控单元硬件测试装置，尤其是涉及一种双离合器自动变速器电控单元电磁兼容性测试平台。
背景技术：
自动变速箱电控单元(Transmission Control Unit,TCU)是双离合器自动变速器(Dual Clutch Transmission,DCT)的核心部件之一,是其控制策略的载体。专利申请单位自主开发的双轴式5速干式电动DCT，其执行电机较多(包括两个离合器电机和三个换挡电机)且电机控制采用PWM控制，功率管的频繁切换会导致电流(电压)变化率较大，产生较大的电磁干扰，增加对车载其他电子器件的电磁骚扰，同时对其抗干扰能力也提出了更高的要求。因此，针对上述5速干式DCT开发的TCU必须充分考虑电磁兼容性(EMC)，并进行必要的EMC测试。 EMC测试是车用电子控制单元的硬件开发的必要环节，旨在验证其骚扰和抗干扰性能。在T⑶硬件EMC性能室内测试时，为较真实地反映实际T⑶的工作情况，必须开发其模拟负载箱。通过该模拟负载箱给TCU硬件提供输入传感模拟信号和输出驱动负载，再结合能与TCU实时通讯并能监控其工作状态的远程操纵上位PC机，构成TCU硬件电磁兼容性测试平台。经过对现有技术的文献检索发现，中国专利公开号为CN 201508393U的专利公开了一种电动汽车主要零部件电磁兼容性的测试平台，该方案可在电动汽车研发阶段对未来产品的电磁辐射和抗扰性能进行测量。但该方案主要针对电动汽车的主要零部件电磁兼容性测试，且包括电动汽车实车模拟装置和待测部件安装平台。该测试平台体积大、功能复杂，并非针对传统汽车自动变速箱电控单元(TCU)电磁兼容性测试。特别是对于双离合器自动变速器的TCU电磁兼容性测试更是无法完成。而目前尚未有采用本发明技术方案开发出双离合器自动变速器TCU模拟负载箱。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可节省EMC测试成本、集成度高的双离合器自动变速器电控单元电磁兼容性测试平台。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现—种双离合器自动变速器电控单元电磁兼容性测试平台，该测试平台包括模拟负载箱、被测TCU、上位机和电池，所述的被测TCU与模拟负载箱连接，所述的模拟负载箱通过CAN总线与上位机通讯连接，所述的电池与模拟负载箱连接；模拟负载箱连接电池上电后，向被测TCU提供测试所需的输入信号和模拟负载，同时通过CAN总线与上位机通讯，上位机监控并记录被测T⑶的测试数据。所述的模拟负载箱包括箱体以及设在箱体内部的TCU上电管理电路、开关信号模拟电路、位移传感器信号模拟电路和离合器作动模拟电机，所述的TCU上电管理电路、开关信号模拟电路、位移传感器信号模拟电路及离合器作动模拟电机均与被测TCU连接，所述的T⑶上电管理电路连接电池。所述的T⑶上电管理电路包括保险丝、电源上电显示单元、T⑶单独控制单元和钥匙开关控制单元，所述的保险丝一端通过船形开关连接电池，另一端分别连接电源上电显示单元、T⑶单独控制单元和钥匙开关控制单元，所述的T⑶单独控制单元和钥匙开关控制单元分别与被测TCU连接，防止因钥匙开关控制单元的误操作使被测TCU断电从而导致系统故障，同时保证在钥匙开关控制单元切断后，被测TCU能继续完成所有指令后再自动断电。所述的T⑶单独控制单元包括T⑶自保继电器，所述的钥匙开关控制单元包括上电继电器和钥匙开关。所述的开关信号模拟电路由档杆开关、钥匙开关和制动开关并联而成，所述的档杆开关、钥匙开关和制动开关分别与被测TCU连接，向被测TCU提供档杆信号、钥匙开关信号和刹车信号。
所述的位移传感器信号模拟电路包括依次并联的1/3档位移传感器、2/4档位移传感器、5档位移传感器、R档位移传感器、I号离合器位移传感器、2号离合器位移传感器、加速踏板位移传感器和节气门开度位移传感器。所述的位移传感器信号模拟电路还并联有两个电机位移传感器，所述的位移传感器信号模拟电路中设有切换开关。所述的离合器作动模拟电机为带有位移传感器的直流电机，用于模拟实际双离合器作动电机及离合器位置，所述的位移传感器与离合器作动模拟电机的输出轴连接，所述的位移传感器为旋转式电位器，所述的离合器作动模拟电机上安装有两个限位开关，防止电机失控。所述的箱体上设有分布多个接口和LED指示灯的负载箱前面板和负载箱后面板。所述的负载箱后面板上设有CAN通讯接口，所述的模拟负载箱通过CAN通讯接口和CAN总线与上位机通讯连接。与现有技术相比，本发明具有以下优点I)针对干式双合器自动变速器TCU硬件的EMC性能测试，使用该模拟测试系统可使TCU的EMC室内硬件测试简易而可行，可节省EMC测试成本；2)整个模拟负载箱集成度高、重量和体积较小，同时便于携带、使用简单方便且成本低廉。
图I为本发明实施的电磁兼容性测试平台的结构示意图；图2为本发明实施的模拟负载箱的结构示意图；图3为本发明实施的T⑶上电管理电路原理图；图4为本发明实施的开关信号模拟电路原理图；图5为本发明实施的位移传感器信号模拟电路原理图；图6为本发明实施的离合器作动模拟电机电气原理图；图7为本发明实施的负载箱前面板布局图8为本发明实施的负载箱后面板布局图；图9为本发明实施的上位机监控界面。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例如图1-2所示，一种双离合器自动变速器电控单元电磁兼容性测试平台，该测试平台包括模拟负载箱I、被测T⑶2、上位机3和电池4，所述的被测T⑶2通过集成线束与模拟负载箱I连接，所述的模拟负载箱I通过CAN总线与上位机通3讯连接，所述的电池4与模拟负载箱I连接。模拟负载箱I包括箱体以及设在箱体内部的T⑶上电管理电路11、开关信号模拟·电路12、位移传感器信号模拟电路13和离合器作动模拟电机14，TCU上电管理电路11、开关信号模拟电路12、位移传感器信号模拟电路13及离合器作动模拟电机14均与被测TCU2连接，T⑶上电管理电路11连接电池4。通过蓄电池上电后，在进行EMC测试时，模拟负载箱I为待测TCU2提供测试所必需的输入信号(包括模拟量信号、开关量信号、车速脉冲信号及差分式正弦发动机转速信号)及TCU硬件驱动电路所需要的负载，并检测负载及TCU驱动信号状态。此外，模拟负载箱I可通过CAN光纤盒和CAN总线与上位机3通讯,基于CCP协议，使用CANape工具，可在上位机软件中监测并记录相关信号及数据，分析T⑶的工作情况及其电磁兼容性并从界面中及时发现故障。本发明实施的T⑶上电管理电路11如图3所示，包括保险丝、电源上电显示电路、T⑶单独控制电路和钥匙开关控制电路，12V电源首先通过船型开关SWl接入负载系统中，并串入30A保险丝F1，保护整体供电系统，在电源总开关闭合的情况下可以通过LED显示电池是否上电，而T⑶上电通过两路继电器K1、K2并联供电，一路为钥匙开关控制电路，另一路为T⑶单独控制电路。在钥匙上电后，T⑶立刻上电，并点亮LED显示出当前T⑶上电状态，另一路由TCU输出信号控制，防止因误操作钥匙开关使TCU断电从而导致系统故障，同时保证在钥匙关断后，TCU能继续完成相应指令后并自检，在无任何错误后复位，再自动断电。表I
权利要求
1.一种双离合器自动变速器电控单元电磁兼容性测试平台，其特征在于，该测试平台包括模拟负载箱、被测T⑶、上位机和电池，所述的被测T⑶与模拟负载箱连接，所述的模拟负载箱通过CAN总线与上位机通讯连接，所述的电池与模拟负载箱连接； 模拟负载箱连接电池上电后，向被测TCU提供测试所需的输入信号和模拟负载，同时通过CAN总线与上位机通讯，上位机监控并记录被测T⑶的测试数据。
2.根据权利要求I所述的一种双离合器自动变速器电控单元电磁兼容性测试平台，其特征在于，所述的模拟负载箱包括箱体以及设在箱体内部的TCU上电管理电路、开关信号模拟电路、位移传感器信号模拟电路和离合器作动模拟电机，所述的TCU上电管理电路、开关信号模拟电路、位移传感器信号模拟电路及离合器作动模拟电机均与被测TCU连接，所述的T⑶上电管理电路连接电池。
3.根据权利要求2所述的一种双离合器自动变速器电控单元电磁兼容性测试平台，其特征在于，所述的T⑶上电管理电路包括保险丝、电源上电显示单元、T⑶单独控制单元和钥匙开关控制单元，所述的保险丝一端通过船形开关连接电池，另一端分别连接电源上电显示单元、T⑶单独控制单元和钥匙开关控制单元，所述的T⑶单独控制单元和钥匙开关控制单元分别与被测TCU连接，防止因钥匙开关控制单元的误操作使被测TCU断电从而导致系统故障，同时保证在钥匙开关控制单元切断后，被测TCU能继续完成所有指令后再自动断电。
4.根据权利要求3所述的一种双离合器自动变速器电控单元电磁兼容性测试平台，其特征在于，所述的TCU单独控制单元包括TCU自保继电器，所述的钥匙开关控制单元包括上电继电器和钥匙开关。
5.根据权利要求2所述的一种双离合器自动变速器电控单元电磁兼容性测试平台，其特征在于，所述的开关信号模拟电路由档杆开关、钥匙开关和制动开关并联而成，所述的档杆开关、钥匙开关和制动开关分别与被测TCU连接，向被测TCU提供档杆信号、钥匙开关信号和刹车信号。
6.根据权利要求2所述的一种双离合器自动变速器电控单元电磁兼容性测试平台，其特征在于，所述的位移传感器信号模拟电路包括依次并联的1/3档位移传感器、2/4档位移传感器、5档位移传感器、R档位移传感器、I号离合器位移传感器、2号离合器位移传感器、加速踏板位移传感器和节气门开度位移传感器。
7.根据权利要求6所述的一种双离合器自动变速器电控单元电磁兼容性测试平台，其特征在于，所述的位移传感器信号模拟电路还并联有两个电机位移传感器，所述的位移传感器信号模拟电路中设有切换开关。
8.根据权利要求2所述的一种双离合器自动变速器电控单元电磁兼容性测试平台，其特征在于，所述的离合器作动模拟电机为带有位移传感器的直流电机，用于模拟实际双离合器作动电机及离合器位置，所述的位移传感器与离合器作动模拟电机的输出轴连接，所述的位移传感器为旋转式电位器，所述的离合器作动模拟电机上安装有两个限位开关，防止电机失控。
9.根据权利要求2所述的一种双离合器自动变速器电控单元电磁兼容性测试平台，其特征在于，所述的箱体上设有分布多个接口和LED指示灯的负载箱前面板和负载箱后面板。
10.根据权利要求9所述的一种双离合器自动变速器电控单元电磁兼容性测试平台，其特征在于，所述的负载箱后面板上设有CAN通讯接口，所述的模拟负载箱通过CAN通讯接口和CAN总线与上位机通讯连接。
全文摘要
本发明涉及一种双离合器自动变速器电控单元电磁兼容性测试平台，该测试平台包括模拟负载箱、被测TCU、上位机和电池，所述的被测TCU与模拟负载箱连接，所述的模拟负载箱通过CAN总线与上位机通讯连接，所述的电池与模拟负载箱连接；模拟负载箱连接电池上电后，向被测TCU提供测试所需的输入信号和模拟负载，同时通过CAN总线与上位机通讯，上位机监控并记录被测TCU的测试数据。与现有技术相比，本发明具有可节省EMC测试成本、集成度高等优点。
文档编号G01R31/00GK102841271SQ20121014490
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者赵治国, 王琪, 胡笑天, 刁威振, 章桐 申请人:同济大学