专利名称：Vms的hil测试台架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于新能源汽车的车辆管理系统(Vehicle ManagementSystem,简称VMS)的测试装置,尤其涉及一种VMS的硬件回路(hardware-in-the-loop,简称HIL)测试台架。
背景技术：
新能源技术是汽车技术的发展方向。VMS作为新能源汽车整车控制器系统，是新能源汽车的三大核心技术之一，已经成为新能源技术研究的热点，VMS系统设计的好坏关系到整车性能和安全。在VMS系统研发、测试及发布过程中，所必备的HIL测试台架是一个关键设备。但是目前的HIL测试台架功能较为单一，仅根据具体的电子控制单元(ElectronicControl Unit,简称EQJ)进行定制(customize),缺少通用性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种VMS的HIL测试台架，利用功能相对独立的结构化设计，以解决现有VMS的HIL测试台架存在的功能单一、缺少通用性的问题。为了实现上述目的，本发明提供的VMS的HIL测试台架包括采集板、故障板、负载板、多个传感器和dspace主控制器；所述采集板和VMS通信连接，用于对VMS输入、输出信号的调理和波形监控；所述故障板用于向VMS提供故障注入，以及故障后的保护功能的测试；所述负载板用于向VMS提供负载信号；所述多个传感器与所述负载板通信连接，用于采集多种VMS所需的信号；所述dspace主控制器和所述故障板、负载板、采集板和VMS通信连接，至少用于数据传输、信号采集、信号发生、板卡控制、整车模型运行、测试模型运行的控制。本发明根据不同功能需求，采用了相对独立的采集板、负载板、故障板的结构化设计，具有便于系统搭建和重组、便于调试和维护的优点，同时系统结构也得以简化。
图I为本发明优选实施例的结构示意图；图2为本发明优选实施例的功能开发测试流程图；图3为本发明优选实施例的故障注入测试流程图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步详细说明。图I示意性的示出了本发明优选实施例的原理性结构，在图I中，本发明优选实施例与一VMS I连接以对其进行测试，本优选实施例则包括采集板4、负载板5、故障板6、多个传感器3和dspace主控制器(以下简称dspace) 7，此外，图I还示出了本优选实施例的系统电源2。
采集板4通过其VMS接口 42和VMS I建立通信连接，通过监控信号输出接口 43和dspace 7的信号采集卡71通信连接，采集板4是所有VMS I的信号的处理板，用于对VMS输入、输出信号的调理和波形监控，为dspace 7中整车模型运行的输入变量的来源。在测试中，由于VMS I的信号类型和电气幅值等方面的不同，因此需要经由各种采集板4中的调理电路调理后，才输出到dspace 7的信号采集卡71中进行数据采集监控。同时，采集板4也是系统电源输入板及VMS系统线束输入输出板。负载板5通过其传感器信号输入接口 52与多个用于采集多种模拟信号的传感器3连接、通过其发生器信号输入接口 55与dspace 7的信号发生卡72连接、通过其CAN(控制器局域网络，controller area network,简称CAN)总线输入接口 53与dspace 7相应的CAN卡(图中未示出)连接。在VMS功能开发、集成测试中，负载板5为VMS I提供各类电气负载信号，具体实施时，可以根据实际需要，设计及输出各种VMS I的电气负载信号，其是VMS I正常工作的必备条件。同时，VMS I的传感器信号输入、dspace 7的信号输入都从负载板5上通过进入VMS I。dspace 7的各种软件模型可以通过控制CAN 84发送命令给负载板5，以控制负载板5是否将某个负载或信号接入VMS I或断开，以配合故障板6的操 作。故障板6通过其CAN总线输入接口 63与dspace 7相应的CAN卡(图中未示出)连接，故障板6用于向VMS I提供故障注入，便于开发VMS I的软件中的故障诊断程序，同时，对电子硬件中的关于故障后的保护功能的测试提供有效手段。故障板6设计了各种电气故障，主要有三类对地短路、对电源短路、开路。是否注入故障、向哪路信号注入故障、注入什么类型的故障均由dspace 7的测试模型通过控制CAN 84发送命令至故障板6，故障板6执行相应的指令完成故障注入操作。优选的是，在电路设计上应有故障输出自锁设计，保证在同一个时刻有且仅有一种故障发生。同时，为了保证电气上的安全，应在故障板6上设计电气过载保护装置。负载板5、故障板6通过CAN总线架构与dspace 7进行数据交互,可以使本优选实施例的电气结构简化、通信故障降低。此外，采集板4、负载板5、故障板6通过电源线82实现了各自的电源轨线41、51、61的互连；采集板4、负载板5、故障板6通过信号线81及各自的所有信号输入输出接口 44、54、64实现数据交互。dspace 7和VMS I通过整车CAN 83进行通信，和故障板6、负载板5通过控制CAN84进行通信。整车CAN 83用于和VMS I进行信息交互以及模拟整车CAN总线、仿真总线负载和总线故障。控制CAN 84用于负载板5和故障板6的控制，以及VMS I的负载接入、断开和故障注入。dspace 7是一个实时系统，本优选实施例必须要使用实时控制系统才能完成关键信号时序的测试、仿真，dspace 7作为主控制器，主要负责CAN通信、信号采集、信号发生、板卡控制、整车模型运行、测试模型运行等。例如，信号采集完成对要监控的信号进行采样，并将这些数据存储、显示或输入到整车模型或测试模型中进行运算。信号发生负责产生VMS I需要的各种输入信号，完成VMS I操作模式测试、控制算法开发、信号故障诊断等工作。下面结合图I和图2对本优选实施例的功能测试开发流程进行一下简述，首先步骤Sll :开始，之后执行步骤S13 dspace 7建立软件测试模型；接着然后执行步骤S15 dspace 7根据该测试模型控制故障板6和VMS I接入各种故障模式；这时采样板4监控VMSI的输入输出信息(步骤S17)和整车CAN 83监控整车CAN信息(S19);然后进入一判断步骤Slll :软件模型中设定的功能是否执行完毕？若为否，则执行步骤S113:dspaCe 7通过其信号发生卡72刷新输出信号，执行步骤S115 :由dspace 7或传感器3产生信号，然后再次执行步骤S17 ;若步骤Slll的结果为是，则执行步骤S117 :结束该功能测试与开发流程。本优选实施例的故障注入测试流程则如图3所示，在图3所示的流程图中，步骤S21-S29与图2所示的流程图的步骤S11-S19相同，在此不再赘述。在经过判断步骤S211之后，若判断结果为否，则执行步骤S213:dspaCe 7刷新故障，然后执行步骤S27。若判断结构为是，则结束本故障注入测试流程。综上所述，可知本发明的优点如下1、结构化设计，方便系统搭建和重组；2、功能结构相互独立，便于调试和维护；3、控制方法简单，稳定，采用CAN总线控制，系统结构简化；4、本地化控制，不仅由dspace作为主控制器，而且每个功能模块板都有本地化的控制 功能，便于时序控制，且减少了控制信号走长线被干扰的风险，增加了系统的稳定性和可靠性。由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
权利要求
1.一种VMS的HIL测试台架，其特征在于，包括采集板、故障板、负载板、多个传感器和dspace主控制器； 所述采集板和VMS通信连接，用于对VMS输入、输出信号的调理和波形监控； 所述故障板用于向VMS提供故障注入，以及故障后的保护功能的测试； 所述负载板用于向VMS提供负载信号； 所述多个传感器与所述负载板通信连接，用于采集多种VMS所需的信号； 所述dspace主控制器和所述采集板、故障板、负载板以及VMS通信连接，至少用于数据传输、信号采集、信号发生、板卡控制、整车模型运行、测试模型运行的控制。
2.根据权利要求I所述的测试台架，其特征在于，所述dspace主控制器和VMS通过整车CAN进行通信，所述故障板、负载板和所述dspace主控制器通过控制CAN总线进行连接； 所述整车CAN用于和VMS进行信息交互和模拟整车CAN总线、仿真总线负载和总线故障； 所述控制CAN用于负载板和故障板的控制，以及VMS的负载接入、断开和故障注入。
全文摘要
本发明提供一种VMS的HIL测试台架，其包括采集板、故障板、负载板、多个传感器和dspace主控制器；所述采集板和VMS通信连接，用于对VMS输入、输出信号的调理和波形监控；所述故障板用于向VMS提供故障注入，以及故障后的保护功能的测试；所述负载板用于向VMS提供负载；所述多个传感器与所述负载板通信连接，用于采集多种VMS所需的信号；所述dspace主控制器和VMS以及所述故障板、负载板通信连接，至少用于通信控制、信号采集、信号发生、板卡控制、整车模型运行、测试模型运行的控制。通过增设了故障板，并采用了功能相互独立的结构化设计，本发明便于系统搭建和重组、便于调试和维护，同时系统结构也简单。
文档编号G05B23/02GK102880166SQ201110197199
公开日2013年1月16日 申请日期2011年7月14日 优先权日2011年7月14日
发明者何付同, 张春淮, 王圣学, 马建新, 左从兵, 郭齐杰 申请人:北汽福田汽车股份有限公司