汽车电动助力转向控制器老化用的测试设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种汽车电动助力转向控制器老化用的测试设备，其包括老化台架，老化台架包括左侧的控制箱体和右侧的支架箱体；控制箱体内设置控制主板以及稳压电源，稳压电源与控制主板电性连接；支架箱体内设置多层支架，支架用以放置待测控制器、转接板和负载板，转接板底部固定在绝缘电木上，该转接板上设置老化线束对接端口，负载板上设有电感/电流感应器；控制箱体内还设有冷却电机，用以对控制箱体内的设备进行散热。本实用新型对现有测试设备进行重新设计、选型及布局，将供电电源集成在台架内部，降低电源线的线损、降低漏电机率，并且有效缩小老化测试台的外形尺寸，提高空间使用率，同时满足公司产品功能进一步扩展的需求。
【专利说明】汽车电动助力转向控制器老化用的测试设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种老化测试装置，尤其是指一种汽车电动助力转向控制器老化用的测试设备。
【背景技术】
[0002]汽车电动助力转向系统(Electric Power Steering,缩写EPS)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，EPS 一般包括机械转向系统、扭矩和车速等传感器、控制器、转向助力电机和其减速机构等。其中扭矩传感器安装于机械转向系统的转向轴上以检测驾驶员操作力矩并输出扭矩信号；转向助力电机可安装在机械转向轴或转向器上，通过减速机构给驾驶员提供助力力矩；控制器通过检测到的车速信号、扭矩信号计算出需要给转向助力电机提供的驱动电流值。
[0003]通常来讲，其中，汽车电动助力转向控制器(汽车电动助力转向系统的控制器，简称EPS控制器)一般包括功率驱动模块(基本助力模块)、电机电流控制模块、信号采集模块和电源模块。当EPS长时间处于极限工作状态的时候，其控制器就会长时间提供大电流，造成控制器和转向助力电机温度急剧上升，将降低控制器和转向助力电机的工作寿命，进而降低EPS的可靠性。因此，对汽车电动助力转向控制器进行老化测试，实现仿真模拟汽车方向盘工作的各种信号输出输入是必不可少的。
[0004]目前的汽车电动助力转向控制器老化用的测试设备具有如下缺点:
[0005]一、原有老化测试设备因为供电电源体积过大，且为外置式，因此设备占地较大；
[0006]二、外置式的供电电源需通过较长的电源线给老化测试台供电，因此存在更多的电能(线损)浪费；
[0007]三、外置式的供电电源与老化测试台间需通过较长的电源线连接(放置于地上)，因此除了外观不美观之外，也存在更高的破损及漏电机率；
[0008]四、同时，现有的测试设备的线路繁杂，不易连接，给测试人员带来额外的接线问题，且容易减少测试设备的使用寿命。
实用新型内容
[0009]因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种汽车电动助力转向控制器老化用的测试设备，对现有的老化测试设备的结构以及电路组成进行改进，从而满足产品老化测试，可实现仿真模拟汽车方向盘工作的各种信号输出输入，并进行规定时间内的老化测试。
[0010]具体的，本实用新型所采用的技术方案是，一种汽车电动助力转向控制器老化用的测试设备，包括老化台架，老化台架包括左侧的控制箱体和右侧的支架箱体，控制箱体内设置控制主板以及稳压电源，稳压电源与控制主板电性连接，为控制主板供电；支架箱体内设置多层支架，支架用以放置待测控制器、转接板和负载板，转接板底部固定在绝缘电木上，该转接板上设置老化线束对接端口，负载板上设有电感/电流感应器，老化线束通过老化线束对接端口使电感/电流感应器、待测控制器连接至控制主板；其中，控制箱体内还设有冷却电机，冷却电机包括进风冷却电机和出风冷却电机，用以对控制箱体内的设备进行散热，冷却电机由稳压电源供电。
[0011]作为一个优选的方案，所述稳压电源为定制的供电电源，具体的，所述稳压电源包括 DSP (digital signal processor,信号处理器)处理器、DA (Digital to Analog,数模)转换芯片、PWM (Pulse Width Modulat1n,脉宽调制)调制电路，DA转换芯片的输入端连接外部模拟信号，输出端连接PWM调制电路的输入端，PWM调制电路的输出端连接DSP处理器。通过控制主板将12V电源转换为3.3V和5V两种不同状态的电源，其中3.3V电压用来作为该稳压电源的主芯片DSP处理器的驱动电压，5V电压用于作为DA转换芯片、K-LINE1C、CAN 1C、以及点火引擎等信号工作的开启电压。
[0012]作为一个更优选的方案，所述稳压电源还包括切换电路，该切换电路设于PWM调制电路和DA转换芯片之间，用以实现PWM档位和模拟档位的切换。该切换电路可采用继电器来实现。当PWM信号类型的控制器工作时，需要通过AD转换模块将模拟信号转换为芯片工作时可识别的PWM信号(即高低电平)。而模拟信号类型的控制器工作时，则可直接识别模拟信号。基于这个问题，采用通过对主芯片引脚的重新定义及将汇编程序烧录到主芯片中，通过控制继电器的开关闭合两种状态作为PWM档和模拟档的转换开关。通过该定制的稳压电源，并将其集成在台架内部，大大缩短供电与用电单元的距离，有效降低电能的浪费(线损)。
[0013]进一步的，所述稳压电源还设有用以控制其打开/关闭的电源开关，对应的，控制箱体上开设有通孔，以恰将该电源开关露出。
[0014]进一步的，所述稳压电源还设有用以指示其工作状态的指示灯，对应的，控制箱体上开设有通孔，以将该指示灯露出。
[0015]进一步的，所述支架箱体的前侧设有前挡板，用于维修使用。该前挡板通过合页固定在支架箱体上，当维修时，开启后可通过合页进行支撑，方便维修。
[0016]进一步的，所述支架箱体的后侧设有后门板，该后门板可设置为双开门，也可设置为其他开门结构，用于防止灰尘落入支架箱体内的设备上。
[0017]进一步的，为了方便拆卸，所述控制箱体的后侧设置有可拆卸防护栏，该可拆卸防护栏为网状结构，方便其控制箱体内的设备进行散热。
[0018]另外，控制箱体内还设置电脑设备，该电脑设备包括显示器、主机、键盘和鼠标，控制主板和主机电性连接，用户可通过操作主机对控制主板进行操作。
[0019]本实用新型的测试设备，对现有的老化测试设备进行改进，首先对其台架布局进行改进，将台架分为左侧的控制箱体和右侧的支架箱体，控制箱体主要设置电脑及电源开关控制部分，可进行设备的开关机、参数设定、程序选取、产品条码的录入；支架箱体为助力转向控制器产品(也即待测控制器)的连接区域，通过老化线束连接待测控制器后，可同时对50台待测控制器进行老化测试。
[0020]本实用新型的测试设备的工作原理如下，在DC12V电源供电的条件下，通过自制的老化线束(也可通过购买的老化线束)将放在高温箱中的待测控制器连接起来。老化线束的另一端连接的是支架箱体的板卡。待测控制器工作所需的点火、车速及引擎转速、扭矩主副信号全部经过板卡端处理后，以老化线束连接方式发送到控制器端。待测控制器采用大绕线电感作为负载。老化测试实际是在高温环境中，模拟控制器在实车上工作的情况，通过检测对应控制器上检测点的电压电流波形，从而判断控制器工作状态及其功能是否正常。
[0021]本实用新型通过上述结构和电路模块的改进方案，对其进行重新设计、选型及布局，将供电电源集成在台架内部，降低电源线的线损、降低漏电机率，并且有效缩小老化测试台的外形尺寸，提高空间使用率，同时满足公司产品功能进一步扩展的需求。另外，本实用新型采用定制供电电源，并集成在台架内部，大大缩短供电与用电单元的距离，有效降低电能的浪费(线损)，同时降低漏电风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的测试设备的正视图；
[0023]图2为本实用新型的测试设备的侧视图；
[0024]图3为本实用新型的测试设备的立体图；
[0025]图4为本实用新型的测试设备的后视图；
[0026]图5为本实用新型的实施例的稳压电源的原理图。
【具体实施方式】
[0027]本实用新型的目的在于满足产品老化测试，可实现仿真模拟汽车方向盘工作的各种信号输出输入，并进行规定时间内的老化测试。经过重新设计、选型及布局，将供电电源集成在台架内部，降低电源线的线损、降低漏电机率，并且有效缩小老化测试台的外形尺寸，提高空间使用率，同时满足公司产品功能扩展需求。
[0028]现结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0029]参见图1-图4，作为一个具体的实施例，本实用新型的一种汽车电动助力转向控制器老化用的测试设备，包括老化台架1、稳压电源2、冷却风机3、电感(虚拟电机)4、电流传感器5、控制主板6、转接板7、绝缘电木8、电脑9(显示器91、主机92、键盘93和鼠标94)、电源开关10、电源指示灯11、急停按钮12、老化线束13、助力转向控制器14 (待测产品，也即待测控制器)、前挡板15、后门板16、可拆卸防护栏17。
[0030]老化台架包括左侧的控制箱体和右侧的支架箱体，控制箱体内设置控制主板6、稳压电源2和电脑9，稳压电源2和电脑9均与控制主板6电性连接。电脑9安装于控制箱体的左边靠前侧，同时设置抽屉式的键盘及鼠标，该抽屉下部安装有电源开关10、电源指示灯11、急停按钮12。另外，为了方便放置，本实施例中，控制箱体也设置多层支架，其共分为5层，每层放置I台稳压电源2，可供每层10台助力转向控制器14老化所需的电源。另外，控制箱体内还设有冷却风机3 (或冷却电机)，冷却风机3包括进风冷却风机和出风冷却风机，用以对控制箱体内的设备进行散热，冷却风机3由稳压电源2供电。
[0031]支架箱体内设置多层支架，支架用以放置助力转向控制器14 (待测控制器)、转接板7和负载板，转接板7底部固定在绝缘电木8上，该转接板7上设置老化线束对接端口71，负载板上设有电感4和电流感应器5，老化线束13通过老化线束对接端口 71使电感4、电流感应器5、待测控制器连接至控制主板6。
[0032]老化测试台可应对不同型号的助力转向控制器14进行老化测试，首先老化线束13的A端先与产品连接、B端与转接板7的老化线束端口连接，从而使设备与助力转向控制器14形成电源及通讯的连接，每层将10个转接板7安装于绝缘电木8之上。具体安装时，电感4 (虚拟电机)以及电流传感器5首先固定安装于绝缘电木8上，每层放置10套，最后放置于老化测试台的内部，并与转接板7连接，转接板7剩余电路与控制主板6相连接，最后由电脑9完成对控制主板6的控制。
[0033]使用时参照图1，将电源10开关开启，电源指示灯11亮起，打开电脑9(含显示器)的电源开关，选择预先设定的产品程序。将老化线束13 —端先连接助力转向控制器14，另一端连接转接板7，依次上满50组产品，同时将每块产品的条码输入到测试软件中，然后点击鼠标开始进行老化测试，经过程序参数设定的电流及时间老化测试结束后，设备将自动判定产品是否合格并保存老化测试结果。测试结束后，将老化线束13先从转接板7分离，然后再取下助力转向控制器14端的连接，先关闭电脑的测试软件以及电脑9，最后关闭电源开关10。
[0034]其测试原理如下:在DC12V电源供电的条件下，通过自制的老化线束(也可通过购买的老化线束)将放在高温箱中的待测控制器连接起来。老化线束的另一端连接的是支架箱体的板卡。待测控制器工作所需的点火、车速及引擎转速、扭矩主副信号全部经过板卡端处理后，以老化线束连接方式发送到控制器端。待测控制器采用大绕线电感作为负载。老化测试实际是在高温环境中，模拟控制器在实车上工作的情况，通过检测对应控制器上检测点的电压电流波形，从而判断控制器工作状态及其功能是否正常。
[0035]本实用新型采用模化设计，设计简洁，使用方便。可将其分为五大模块:老化测试装置公控端、老化测试装置中控端、转接板总成、电流采集模块以及控制器电源。各模块解析如下:模块I为老化测试装置公控端(PC端)，输出测试信号。模块2为控制主板，即老化测试装置中控端，用于将从公控端收到的模拟信号转成测试需要的，控制器能够识别接收的PWM信号。模块3为转接板总成，用于将中控端输出的PWM信号分为3组，其中A组外接15台控制器，B组同样外接15台控制器，C组外接20台控制器。模块4为电流采集模块，与图上的电流传感器实际上是组合在一起，由于为了更为直观的表示，采用上图的接线形式。该模块是用于采集输入的50路电机电流。模块5为控制器电源，也即本实用新型特制的稳压电源，分为5组，每组为10台控制器提供工作电源。
[0036]其中，本实用新型的稳压电源采用定制供电电源。图5为稳压电源的一个具体的实现方案，参见图5,稳压电源包括DSP (digital signal processor,信号处理器)处理器、DA (Digital to Analog,数模)转换芯片、PWM (Pulse Width Modulat1n,脉宽调制)调制电路以及切换电路，DA转换芯片的输入端连接外部模拟信号，输出端连接PWM调制电路的输入端，PWM调制电路的输出端连接DSP处理器；切换电路设于PWM调制电路和DA转换芯片之间。通过控制主板将12V电源转换为3.3V和5V两种不同状态的电源，其中3.3V电压用来作为该稳压电源的主芯片DSP处理器的驱动电压，5V电压用于作为DA转换芯片、K-LINE 1C、CAN 1C、以及点火引擎等信号工作的开启电压。切换电路用以实现PWM档位和模拟档位的切换。该切换电路可采用继电器来实现。当PWM信号类型的控制器工作时，需要通过AD转换模块将模拟信号转换为芯片工作时可识别的PWM信号(即高低电平)。而模拟信号类型的控制器工作时，则可直接识别模拟信号。基于这个问题，采用通过对主芯片引脚的重新定义及将汇编程序烧录到主芯片中，通过控制继电器的开关闭合两种状态作为PWM档和模拟档的转换开关。通过该定制的稳压电源，并将其集成在台架内部，大大缩短供电与用电单元的距离，有效降低电能的浪费(线损)。
[0037]另外，本实用新型采用新颖的台架布局:左侧为电脑及电源开关控制部分，可进行设备的开关机、参数设定、程序选取、产品条码的录入；台架右侧为助力转向控制器产品的连接区域，通过老化线束连接控制器后，可同时对50台产品进行老化测试。通过转接板与老化线束的匹配和设计，可适用于所有型号控制器的老化测试。
[0038]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种汽车电动助力转向控制器老化用的测试设备，其特征在于:包括老化台架，老化台架包括左侧的控制箱体和右侧的支架箱体； 控制箱体内设置控制主板以及稳压电源，稳压电源与控制主板电性连接，为控制主板供电； 支架箱体内设置多层支架，支架用以放置待测控制器、转接板和负载板，转接板底部固定在绝缘电木上，该转接板上设置老化线束对接端口，负载板上设有电感/电流感应器，老化线束通过老化线束对接端口使电感/电流感应器、待测控制器连接至控制主板； 控制箱体内还设有冷却电机，冷却电机包括进风冷却电机和出风冷却电机，用以对控制箱体内的设备进行散热，冷却电机由稳压电源供电。
2.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于:所述稳压电源包括DSP处理器、DA转换芯片、PWM调制电路，DA转换芯片的输入端连接外部模拟信号，输出端连接PWM调制电路的输入端，PWM调制电路的输出端连接DSP处理器。
3.根据权利要求2所述的测试设备，其特征在于:所述稳压电源还包括切换电路，该切换电路设于PWM调制电路和DA转换芯片之间，用以实现PWM档位和模拟档位的切换。
4.根据权利要求1或2或3所述的测试设备，其特征在于:所述稳压电源还设有用以控制其打开/关闭的电源开关，对应的，控制箱体上开设有通孔，以恰将该电源开关露出。
5.根据权利要求1或2或3所述的测试设备，其特征在于:所述稳压电源还设有用以指示其工作状态的指示灯，对应的，控制箱体上开设有通孔，以将该指示灯露出。
6.根据权利要求1或2或3所述的测试设备，其特征在于:所述支架箱体的前侧设有前挡板。
7.根据权利要求1或2或3所述的测试设备，其特征在于:所述支架箱体的后侧设有后门板。
8.根据权利要求1或2或3所述的测试设备，其特征在于:所述控制箱体的后侧设置有可拆卸防护栏，该可拆卸防护栏为网状结构，方便其控制箱体内的设备进行散热。
【文档编号】G05B23/02GK204009573SQ201420368348
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月5日 优先权日:2014年7月5日
【发明者】朱韵, 林翔 申请人:厦门嘉裕德汽车电子科技有限公司