一种ECU断线盒和汽车网络集成测试系统的制作方法

本实用新型涉及汽车电子设备领域，具体涉及用于汽车网络测试的ECU断线盒和汽车网络集成测试系统。

背景技术：

随着汽车工业的发展，现代汽车越来越智能化、人性化，控制单元控制方式越来越复杂。在此基础上，对于汽车的控制系统来说，所采用的电子控制单元(ECU，Electronic Control Unit)数量也越来越多。每辆汽车在成为产品之前都需要进行细致全面的检测，因而在汽车网络集成测试时，由于ECU数量较多，连接电源和总线比较繁琐复杂。

现有的故障输入测试方法有两种，一种是利用手动操作，进行单件测试时工作量尚可接收，然而进行整个集成测试时工作量非常大，而且不能实现自动化的测试。另一种方式是使用继电器进行的自动测试，通过I/O数字信号来控制继电器，以提供故障输入。但是在进行汽车总线测试时，加入I/O控制等操作会加大硬件通道的复杂度，同时也增大了编程的复杂程度。同时由于I/O资源的有限性，限制了断线盒的扩展性。无论是在手动还是在自动测试过程中，需要跟测试步骤实时的对指定ECU进行上下电，断开总线，还有故障注入(诸如，总线间短路，总线对电源或地短路,ECU丢失地或电源)等操作。

另外，现有的汽车网络集成测试通常将ECU与断线盒摆在实验台上，连线复杂且杂乱无章。

技术实现要素：

为解决上述一个或多个问题，本实用新型提供了一种基于控制器局域网络(CAN，Controller Area Network)总线远程控制的ECU断线盒。该断线盒主要用于汽车CAN/LIN网络集成测试时，为CAN/LIN网络中的任一ECU提供断开电源/地、断开CAN/LIN、短路等故障输入。对于多个ECU断线盒来说，则可实现菊花链连接，每个断线盒都有可灵活设置的地址，方便独立控制。所有的断线盒组网后，使用一路专用CAN总线进行控制，接线灵活，且安装布置方便。

而将继电器组，单片机和CAN收发器封装在断线盒中，通过CAN报文远程控制对应的断线盒中的继电器状态，这样就可以将控制断线盒的程序嵌入在汽车总线测试的程序里，能做到实时的故障输入，实现汽车网络系统自动化测试，既稳定又灵活，且扩展方便。此外，而本设计将断线盒挂至U型轨上，连线简单且线路清晰整洁。

为解决上述一个或多个问题，本实用新型提供如下技术方案。

一种ECU断线盒，所述ECU断线盒基于CAN总线远程控制，其特征在于，包括：继电器组，包括多个继电器，所述继电器组能够提供对CAN/LIN线的故障输入；单片机，所述单片机用于解析CAN收发器接收的报文后控制继电器组中每个继电器的状态；CAN收发器电路，包括CAN收发器和终端电阻，所述CAN收发器电路通过外部的拨码开关确定是否接所述终端电阻，所述CAN收发器电路用于是收发控制CAN上的报文并提供给所述单片机进行解析；断线盒供电电路，与所述单片机、继电器和CAN收发器电连接，并为所述单片机、继电器和CAN收发器供电。

所述故障输入包括：CAN/LIN线短接电源或地、CAN线间的短路、CAN/LIN线的断路、KL15/KL30电的断路和/或地线的断路。

所述ECU断线盒背部包括多个卡槽，所述卡槽用于容纳卡片。

一种汽车网络集成测试系统，其特征在于，所述汽车网络集成测试系统包括个人计算机和程序控制电源，所述汽车网络集成测试系统还包括多个根据权利要求1-3中任一项所述的ECU断线盒，所述多个ECU断线盒为菊花链连接；所述多个ECU断线盒由所述程序控制电源供电，并且与一条CAN总线连接。

附图说明

图1是根据本实用新型的ECU断线盒内部及外部连接示意图；

图2是断线盒的背部示意图；

图3是ECU断线盒之间互连的示意图；

图4是断线盒的控制原理图。

其中附图是对本实用新型的内容进行示意性说明，并非采用附图所示的内容对本实用新型的内容进行具体限定。

具体实施方式

下面结合附图及实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供了一种基于CAN总线远程控制的ECU断线盒。所述ECU断线盒的内部示意图请参见图1，断线盒1中每个信号均分出两个端口(连接ECU端口除外)，将需要测试的ECU接至断线盒1上，ECU连接的线路上具有第一组常闭继电器2和第二组常闭继电器3。如图3所示，断线盒BOB1、BOB2、和BOB3之间可以通过菊花链的方式进行互联。这样的互联方式简单方便地实现了ECU的并网，在这样的连接方式中更换ECU也非常方便。

如图2所示，ECU断线盒背部设计了多个卡槽21和22。卡片23和24可以灵活移动，将断线盒挂至滑轨上，移动卡片23和24使断线盒固定在U型轨上，多个断线盒的连接就能实现规律排列。

断线盒通过CAN总线远程控制。如图1所示，该断线盒1的内部包含了17个继电器。每个断线盒具有地址拨码开关11，改变拨码开关11来确定断线盒的地址。在控制CAN总线上发送CAN信号实时的对继电器进行控制，从而实现ECU的上下电，断开总线，还有故障注入(总线间短路，总线对电或地短路,ECU丢失地或电)等操作，可以完成网络集成测试和系统自动化测试。

ECU断线盒主要由下面四部分构成：继电器组，由17个继电器组成，主要的作用是对CAN/LIN线的故障输入，包括CAN/LIN线短接电源或地，CAN线间的短路，CAN/LIN线的断路，KL15/KL30电的断路，地线的断路等；单片机，主要功能是解析CAN收发器接收的报文后控制继电器组中每个继电器的状态；CAN收发器电路，由CAN收发器和终端电阻12组成，通过外部的拨码开关决定是否接终端电阻12，主要功能是收发控制CAN上的报文并提供给单片机进行解析；断线盒供电电路，外部供给6-36V的直流电，给断线盒中的单片机，继电器，CAN收发器供电，保证正常工作。

断线盒的实际工作流程如下：按图2将ECU连接至断线盒上，调整断线盒上的拨码开关11，使每个ECU对应的断线盒具有不同的地址，在进行的测试前，给断线盒配置一条CAN总线为断线盒的控制CAN。

如图4所示，在个人计算机(PC机)中编写好控制程序，所有的断线盒挂至控制CAN上，通过断线盒控制CAN发送控制报文，每条CAN报文中的信号包括了断线盒的地址信号，继电器的状态信号，当断线盒接收到CAN报文后会进行解析，每个断线盒都有对应的地址,如果控制CAN报文中的地址与此断线盒拨码开关的地址一样，单片机就会根据解析出的继电器控制信号对继电器组进行控制，从而实现对ECU的上下电，故障注入等操作。需要去除故障时，再发送一条控制报文，断线盒的地址信号不变，只需改变对应的继电器信号，这样可以方便的控制故障注入的时间。进行多个ECU故障注入时，只需要连续发送几条控制报文，改变报文中的地址信号和继电器状态信号，就能控制对应的ECU的故障注入。通常制作一个面板，将报文中的继电器状态信号，地址信号，发送命令关联至面板上，通过操作面板上的按钮和输入框就能半自动的实现ECU的上下电，故障注入等操作。在进行系统自动化测试时，只需要将控制的报文嵌入测试程序中，报文中配置号断线盒地址信号和继电器状态信号，测试过程中就能实现自动化。

当断线盒数量比较大时(超过64个)需分成两路CAN进行控制。