專利名稱：一種電子控制模塊測試裝置及系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于測試領域，尤其涉及一種電子控制模塊測試裝置及系統。
背景技術：
目前，對汽車電子控制模塊的功能測試，通常針對特定的模塊設計專用的 功能測試裝置。在測試時，根據模塊的測試端各端口的信號類型，分別連接開 關、自鎖按鈕、自復位按鈕或可調旋鈕，模塊的驅動端連接指示燈，每一個連 接到輸入輸出端口的開關、按鈕和指示燈均有明確定義。測試過程中，通過操 作人員手動操作開關、按鈕，改變端口的信號狀態，同時觀察驅動端對應端口 的信號變化，信號的變化由指示燈亮或滅的狀態表示。根據被測電子控制模塊 的技術條件，人為判斷模塊的響應是否符合技術條件的要求，測試效率低，且 人為判斷的出錯幾率大。同時，測試裝置的通用性差，對于多車型、多種汽車 電子控制模塊的功能測試，每一種模塊需要設計制作專用的測試裝置，投入成 本較高。
實用新型內容
本實用新型的目的在于提供一種電子控制模塊測試裝置，旨在解決已有測 試設備對電子控制模塊的功能測試效率低、出錯幾率大，以及通用性差的問題。
本實用新型是這樣實現的， 一種電子控制模塊測試裝置，包括 連接器，通過測試線束與被測電子控制模塊連接，將測試信號輸出至被測 電子控制模塊的測試端口 ，接收被測電子控制模塊驅動端口返回的狀態信息；
下位機控制器，與控制電腦及所述連接器連接，接收控制電腦發送的測試 指令，執行測試步驟，將測試信號通過所述連接器輸出至被測電子控制模塊，將被測電子控制模塊驅動端口的狀態信息傳送給控制電腦。
本實用新型的另一目的在于提供一種電子控制模塊測試系統，所述系統包
括控制電腦，以及與所述控制電腦連接的下位機，所述下位機包括
連接器，通過測試線束與被測電子控制模塊連接，將測試信號輸出至被測 電子控制模塊的測試端口 ，接收被測電子控制模塊驅動端口返回的狀態信息； 以及
下位機控制器，與控制電腦及所述連接器連接，接收控制電腦發送的測試 指令，執行測試步驟，將測試信號通過所述連接器輸出至被測電子控制模塊， 將被測電子控制模塊驅動端口的狀態信息傳送給控制電腦。
通過本實用新型，可以根據被測電子控制模塊配置相應的測試指令，通過 通用的下位機和連接線路，接收并執行控制電腦的測試指令，實現對現有或者 新增電子控制模塊的測試，測試準確、效率高，通用性很強。
圖i是本實用新型第一實施例提供的電子控制模塊測試裝置的結構圖； 圖2是本實用新型第二實施例提供的電子控制模塊測試裝置的結構圖； 圖3是本實用新型一個實施例中提供的下位機控制器的結構圖； 圖4是本實用新型另 一 實施例中提供的下位機控制器的結構圖； 圖5是本實用新型一個實施例提供的性能測試單元的結構圖； 圖6是本實用新型另 一 實施例提供的性能測試單元的結構圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖 及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體 實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
本實用新型根據被測電子控制模塊，配置相應的測試指令，通過通用的下位機和連接線路，接收并執行控制電腦的測試指令，實現對現有或者新增電子 控制模塊的測試。
本實用新型對電子控制模塊的測試包括功能測試和性能測試。功能測試是 指改變被測電子控制模塊測試端的信號狀態，檢測電子控制模塊驅動端對應端 口的輸出信號變化是否與模塊的功能要求相符。性能測試是指實時測試被測電 子控制模塊在各種工作狀況下的電壓值及電流值，并據此計算被測電子控制模 塊的功率損耗，以及測試被測電子控制模塊承受過電壓的能力和承受電源反接 的能力等。
在本實用新型中，對被測電子控制模塊的端口信號類型進行分類，其信號
定義分別可以為，對于數字信號和脈沖信號，低電平為0V，高電平為+ 12V。 脈沖信號的頻率，已知的頻率范圍為l~100Hz,要求最小調節間距lHz。模擬 信號的量值范圍有0~ IOV、 0 20mA兩種。
本實用新型提供的測試裝置通過測試傳輸電路輸出滿足上述要求的數字信 號、模擬信號和脈沖信號，模擬被測電子控制模塊的測試端輸入信號。數字信 號輸入電路的電平測試范圍也為低電平OV,高電平+12V。同時本測試裝置提 供的脈沖信號頻率留有余量，為O.HOOOHz,最小調節間距0.1Hz。
圖1示出了本實用新型第一實施例提供的電子控制模塊測試裝置的結構， 為了便于說明，僅示出.了與本實用新型相關的部分。
下位機1中的下位機控制器11通過數據線連接至控制電腦的相應接口 ，接 收控制電腦發送的測試指令。另外，下位機控制器11還連接至連接器12，連 接器12通過測試線束與被測電子控制模塊連接，實現對被測電子控制模塊的測 試。
作為本實用新型的一個實施例，下位機控制器11通過RS232串口數據線 連接到控制電腦的RS232串口 。 RS232串口數據線的兩連接端均為9芯，串口 引腳定義遵循通用9芯串口引腳協議。串口數據線可根據串口引腳協議自制， 但應保證接收數據引腳(Receive Data, RXD )、發送數據引腳(Transmit Data,TXD )、請求發送引腳(Request to Send, RTS )和信號地引腳(System Ground, GND)的互連。
連接器12包括插座和插頭，插座的各針腳與下位機控制器11的輸出端連 接，插頭的各針腳分別與測試線束的一端針腳連接，測試線束的另一端針腳與 被測電子控制模塊的測試端口和驅動端口連接，具體可以采用焊接等方式。測 試線束可以根據被測電子控制模塊的技術要求自制，具體根據被測電子控制橫 塊的技術要求而定。
作為本實用新型的一個實施例，插座和插頭可以分別采用50芯航空插座和 插頭，當然插座的管腳數也可以大于或小于50芯。根據被測電子控制模塊的端 口信號類型劃分，可以對50芯航空插座的各針腳進行定義，具體可以根據被測 電子控制模塊的測試要求進行靈活調整，例如定義1 ~ 20腳為數字信號輸出通 道、21 ~ 36腳為數字信號輸入通道、37 ~ 40腳為0 ~ 20mA才莫擬信號輸出通道、 41 ~ 42為0 ~ 10V才莫擬信號輸出通道、43 ~ 44腳為脈沖信號輸出通道、47 ~ 48 腳為地(GND) , 49~ 50腳為+12V電源，45 ~ 46腳備用。
測試時，下位機控制器11執行控制電腦發送的測試指令，通過連接器12 及測試線束向被測電子控制模塊的測試端口發送測試信號，被測電子控制模塊 驅動端口的狀態信息通過連接器12及測試線束反饋給下位機控制器11,下位 機控制器11將被測電子控制模塊驅動端口的狀態信息通過RS232串口數據線 傳送給控制電腦，控制電腦根據收到的被測電子控制模塊驅動端口的狀態信息 判斷被測電子控制模塊的功能是否正常。
下位機控制器11也可以存儲控制電腦發送的測試指令。當下位機控制器 11測試到下位才幾1與控制電腦的通訊脫離時，可以自主控制下位機1對被測電 子控制模塊進行測試。這種方式的測試，可以降低系統的測試成本，工作更加 可靠，可用于對被測電子控制模塊進行耐久性測試。
圖2示出了本實用新型第二實施例提供的電子控制模塊測試裝置的結構， 為了^^于說明，僅示出了與本實用新型相關的部分。與第一實施例不同，下位機1中增加了性能測試單元13,對被測電子控制 模塊進行性能測試，例如實時測試被測電子控制模塊的電壓、電流，計算功率 損耗等，性能測試單元13的一端與控制電腦的數據采集卡相連，另一端連接連 接器12的插座針腳。
在對被測電子控制模塊進行功能測試的同時，性能測試單元13通過連接器 12及測試線束實時采集被測電子控制模塊的電壓信號和電流信號，將采集到的 電壓信號和電流信號傳送給控制電腦的數據采集卡，數據采集卡包括至少兩個 模擬信號輸入端。
數據采集卡將模擬電壓信號和電流信號轉換成計算機可讀信號，控制電腦 的運算器根據轉換后的電壓值和電流值計算被測電子控制模塊的功率損耗值， 并將轉換后的電壓值，電流值以及功率損耗值輸出。
以下位機控制器11與控制電腦連接的RS232串口數據線為例，圖3示出 了本實用新型一個實施例中提供的下位機控制器的結構，為了便于說明，僅示 出了與本實用新型相關的部分。
9芯串口插座ill的一端通過RS232串口數據線與控制電腦的RS232串口 相連，另一端連接RS232-RS485轉換電路U2。
RS232-RS485轉換電路112的作用是實現多機通訊，實現控制電腦對下位 機1中多個輸入輸出電路的控制。RS232-RS485轉換電路112的RS232端連接 9芯串口插座111，RS485端連接RS485-RS232轉換電路113。根據測試的需要， 在本實用新型中，RS485-RS232轉換電路配置有多個，通過RS232端分別連接 下位機主控制器114、數字信號輸入輸出電路115、模擬信號輸出電路116和脈 沖信號輸出電路117的輸入端。數字信號輸入輸出電路115、模擬信號輸出電 路116和脈沖信號輸出電路117的輸出端連接在連接器12的插座的相應針腳 上。數字信號輸入輸出電路115、模擬信號輸出電路116和脈沖信號輸出電路 117構成測試傳輸電路，具體可以根據被測電子模塊選擇其中之一或其任意組 合。下位機主控制器114由一個常規的單片機系統構成，至少包括一個與控制 電腦實現通訊的全雙工串口和一個存儲測試指令的存儲器(圖中未示出)。數 字信號輸入輸出電路115、模擬信號輸出電路116和脈沖信號輸出電路117以 具有32路I/O 口 ， 一路RS232串行口的單片機為核心，并根據被測電子控制 模塊的各端口信號類型可能的最多端口數規劃了多路通道。
對電子控制模塊進行測試時，下位機主控制器114通過RS232-RS485轉換 電路112和RS485-RS232轉換電路113接收并存儲控制電腦傳送過來的測試指 令，根據測試指令依次執行各測試步驟，控制數字信號輸入輸出電路115中的 數字信號輸出電路、模擬信號輸出電路116或者脈沖信號輸出電路117向被測 電子控制模塊的測試端口輸出測試信號。數字信號輸入輸出電路115中的輸入 電路自動測試被測電子控制模塊驅動端口的狀態，當狀態發生變化時，將產生 變化的端口序號和狀態信息通過RS232-RS485轉換電路112和RS485-RS232 轉換電路113發送給控制電腦。
圖4示出了本實用新型另一實施例中提供的下位機控制器的結構，為了便 于說明，僅示出了與本實用新型相關的部分。
下位機控制器11中分別增加了數字信號隔離電路118、模擬信號隔離電路 119和脈沖信號隔離電路120。隔離電路將下位機控制器11與被測電子控制模 塊之間的信號和電源可靠隔離，在對被測電子控制^^塊進行測試時，保證下位 機控制器11不會損壞。各隔離電路靠近被測電子控制模塊端的線路，均可以通 過焊接方式連接到一個總的連接器插座的各針腳上。被測電子控制模塊的測試 線束焊接到連接器插頭的各針腳上，連接器插頭與連接器插座對接。
數字信號隔離電路118、模擬信號隔離電路119和脈沖信號隔離電路120 均為兩端隔離電路，可以采用現有電路實現，其一端分別與數字信號輸入輸出 電路115、模擬信號輸出電路116或者脈沖信號輸出電路117的輸出端相連， 另一端分別連接到連接器12的插座的相應針腳上。由于數字信號隔離電路118、 模擬信號隔離電路119和脈沖信號隔離電路120實現了性能測試單元13與數字信號輸入輸出電路115、模擬信號輸出電路116和脈沖信號輸出電路.117之間 的電壓隔離和信號隔離，可以避免在電子控制模塊測試過程中，由于信號干擾、 過壓或者過流等因素，損壞數字信號輸入輸出電路.115、模擬信號輸出電路116 或脈沖信號輸出電路117。
圖5示出了本實用新型一個實施例提供的性能測試單元的結構，為了便于 說明，僅示出了與本實用新型相關的部分。
直流電源131的兩端分別與連接器12的插座的相應針腳連接。電壓傳感器 132的兩端與直流電源131兩端并聯，通過數據采集線連接到控制電腦的數據 采集卡的一個模擬信號輸入端。電流傳感器133串聯在直流電源131與被測電 子控制模塊所構成的測試回路中，并通過數據采集線連接到控制電腦的數據采 集卡的另 一個模擬信號輸入端。
在對被測電子控制模塊進行性能測試時，直流電源131上電，與被測電子 控制模塊構成測試回路，電壓傳感器132和電流傳感器133通過連接器12及測 試線束實時采集被測電子控制模塊的電壓信號和電流信號，通過數據采集線將 采集到的電壓信號和電流信號輸入到數據采集卡的兩個模擬信號輸入端，傳送 給控制電腦。
圖6示出了本實用新型另一實施例提供的性能測試單元的結構，為了便于 說明，僅示出了與本實用新型相關的部分。
繼電器134包括測量及邏輯判斷單元1341和執行單元1342，測量及邏輯 判斷單元1341檢測電壓值并同給定值比較，從而控制執行單元1342吸合或斷 開，例如對于電磁繼電器來說，測量及邏輯判斷單元1341和執行單元1342可 以分別為繼電器的線圈和觸點。執行單元1342的輸出端子與連接器12的插座 的相應針腳相連。外接可調直流電源135的兩端與直流電源131兩端并聯到執 行單元1342的四個輸入端子。測量及邏輯判斷單元1341并耳關在外接可調直流 電源135的兩端。
在測試時，直流電源131上電，繼電器134的#^亍單元1342與直流電源131接通，直流電源131與被測電子控制模塊構成測試回路，電壓傳感器132 和電流傳感器133通過連接器及測試線束實時采集被測電子控制模塊的電壓信 號和電流信號，通過數據采集線將采集到的電壓信號和電流信號輸入到數據采 集卡的兩個模擬信號輸入端。
在進行過電壓測試時，外接可調直流電源135加電，調節電壓，當電壓值 超過給定值，繼電器134的執行單元1342吸合，接通外接可調直流電源135， 繼電器134通過連接器12及測試線束與被測電子控制模塊的測試端和驅動端構 成測試回路。調節外接可調直流電源135,使被測電子控制模塊的工作電壓大 于其額定值，被測電子控制模塊工作在過電壓狀態一段時間后，調節外接可調 直流電源135至低于其給定值，繼電器134的執行單元1342斷開，測試回路恢 復到功能測試回路，重新對電子控制模塊進行功能測試，檢查電子控制模塊的 功能是否正常，完成過電壓測試。
在進行電源反接測試時，將外接可調直流電源135的極性反接，使被測電 子控制模塊的供電電源兩端極性反接，被測電子控制模塊工作在電源反接狀態 一段時間后，調節外接可調直流電源135至低于其給定值，繼電器134的執行 單元1342斷開，測試回路恢復到功能測試回路，重新對電子控制模塊進行功能 測試，檢查電子控制模塊的功能是否正常，完成電源反接測試。
在本實用新型中，當對新增電子控制模塊進行測試時，需要完成以下工作
1、 制作測試線束。對被測電子控制模塊的各端口信號類型進行分類，確定 連接器中需要用到的管腳，確定所用管腳與被測電子控制模塊測試端和驅動端 各端口的對應關系，制作相應的測試線束。
2、 配置測試指令。根據被測電子控制模塊需要符合的功能和性能要求，確 定測試流程，即測試被測電子控制模塊各端口的先后順序，每一端口或存在相 互關系的一組端口對應一個測試步驟。在測試指令中，包括每一步驟所定義的 各輸出通道的狀態，對于模擬信號，還需要指定模擬量值，對于脈沖信號，還 需要指定頻率。同時，測試指令還應包括該測試步驟中，測試端信號變化所影響的被測電子控制模塊驅動端口的序號，以及本步驟的測試時間。測試指令的 配置，可以在電腦的控制程序中，選擇"配置測試指令"功能，依照提示完成。 同時，在具體測試步驟前，測試指令還應包括對下位才幾各功能電路，例如 數字信號輸入輸出電路、模擬信號輸出電路和脈沖信號輸出電路之一或其任意 組合的復位，使下位機各功能電路的初始輸出。與被測電子控制模塊對應端口 的初始狀態對應。因為被測電子控制模塊上電后的初始狀態不定，例如某一數 字信號輸出對應的被測電子控制模塊測試端口，其初始電平為高電平，有效電 平(即令驅動端產生動作的電平)則為低電平，因此初始時下位機對應通道應
輸出高電平(+12V)。
采用本測試裝置對電子控制^^莫塊進行測試的工作過程如下
1 )確認控制電腦與下位機通過串口通訊線可靠連接，下位機與被測電子控 制模塊之間通過測試線束可靠連接。
2)控制電腦開機，下位機上電。運行控制程序，選擇被測電子控制模塊名 稱，調用相應的測試指令。
3 )讀取測試指令的初始化信息，通過串口通訊發送給下位機，令下位機各 輸出電路輸出相應初始化信號。
4) 根據測試指令定義依次執行各測試步驟。輸出電路輸出相應信號，數字 信號輸入電路會自動測試被測電子控制模塊驅動端的狀態，當狀態變化時即將 產生狀態變化的端口序號和狀態信息發送給電腦。
5) 電腦將收到的信息與測試指令中預先定義的信息進行對比，并得出被測 電子控制模塊功能是否正常的判斷。
6) 依次執行測試指令的所有步驟，直至測試完成。輸出測試報表。 通過本實用新型，可以根據被測電子控制模塊配置相應的測試指令，通過
通用的下位機和連接線3^,接收并執行控制電腦的測試指令，實現對現有或者 新增電子控制模塊的測試，測試準確、效率高，通用性很強。在測試被測電子 控制模塊的各項功能的同時，可以對被測電子控制模塊的工作電壓、工作電流進行實時測試和記錄，并依此計算各工作狀況下的功耗，并可以對被測電子控 制模塊進行過電壓試驗和電源反接試驗。同時，下位機和被測電子控制模塊之 間的電源和信號都通過隔離電路隔離，使被測電子控制模塊進行過電壓試驗和 電源反接試驗時，不會損壞下位機。另外，下位機可以脫離控制電腦單獨工作， 對被測電子控制模塊進行耐久性測試。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型， 凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應 包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1、一種電子控制模塊測試裝置，其特征在于，所述裝置包括連接器，通過測試線束與被測電子控制模塊連接，將測試信號輸出至被測電子控制模塊的測試端口，接收被測電子控制模塊驅動端口返回的狀態信息；以及下位機控制器，與控制電腦及所述連接器連接，接收控制電腦發送的測試指令，執行測試步驟，將測試信號通過所述連接器輸出至被測電子控制模塊，將被測電子控制模塊驅動端口的狀態信息傳送給控制電腦。
2、 如權利要求l所述的裝置，其特征在于，所述下位機控制器包括 與控制電腦連接的轉換電路；與所述轉換電路和所述連接器連接的測試傳輸電路；以及 與所述轉換電路連接的下位機主控制器，存儲并執行控制電腦的測試指令， 控制所述測試傳輸電路執行對電子控制模塊的測試。
3、 如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述下位機控制器進一步包括 位于所述測試傳輸電路與連接器之間，與所述測試傳輸電路與連接器連接，對所述下位機控制器與被測電子控制模塊之間的信號和電源進行隔離的隔離電 路。
4、 如權利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述測試傳輸電路包括數 字信號輸入輸出電路、模擬信號輸出電路和脈沖信號輸出電路之一或其任意組 合。
5、 如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述隔離電路包括數字信號隔 離電路、模擬信號隔離電路和脈沖信號隔離電路之一或其任意組合。
6、 如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述裝置進一步包括 性能測試單元，與控制電腦及所述連接器連接，通過連接器采集被測電子控制模塊的電壓信號和電流信號，將采集到的電壓信號和電流信號傳送給控制 電腦。
7、 如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述性能測試單元包括 與所述連接器連接的直流電源；與所述直流電源并聯，將采集到的電壓信號傳送給控制電腦的電壓傳感器；以及串聯在所述直流電源與被測電子控制模塊構成的測試回路中，將采集到的 電流信號傳送給控制電腦的電流傳感器。
8、 如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述性能測試單元進一步包括 進行過電壓或者電源反接測試的外接可調直流電源；以及與所述直流電源兩端以及外4妄可調直流電源兩端連4妄，切換直流電源工作 或外接可調直流電源工作的繼電器。
9、 一種電子控制模塊測試系統，其特征在于，所述系統包括控制電腦，以 及與所述控制電腦連接的下位機，所述下位機包括連接器，通過測試線束與被測電子控制模塊連接，將測試信號輸出至被測 電子控制模塊的測試端口 ，接收被測電子控制模塊驅動端口返回的狀態信息；以及下位機控制器，與控制電腦及所述連接器連接，接收控制電腦發送的測試 指令，執行測試步驟，將測試信號通過所述連接器輸出至被測電子控制模塊， 將被測電子控制模塊驅動端口的狀態信息傳送給控制電腦。
10、 如權利要求9所述的系統，其特征在于，所述控制電腦包括連接所述 下位機控制器的接口。
11、 如權利要求9或IO所述的系統，其特征在于，所述控制電腦進一步包括數據采集卡，與所述下位機連接，采集被測電子控制模塊的電壓信號或者 電流信號。
專利摘要本實用新型適用于測試領域，提供了一種電子控制模塊測試裝置及系統。包括，控制電腦，與控制電腦連接的下位機。下位機進一步包括，連接器，連接下位機與被測電子控制模塊，輸出測試信號至被測電子控制模塊的測試端口，接收被測電子控制模塊驅動端口返回的狀態信息；下位機控制器，連接控制電腦和連接器，接收控制電腦測試指令，執行測試步驟。本實用新型根據被測電子控制模塊配置相應的測試指令，通過通用的下位機和連接線路，接收并執行控制電腦的測試指令，實現對現有或者新增電子控制模塊的測試，測試準確、效率高，通用性很強。
文檔編號G01R31/00GK201145714SQ20072017098
公開日2008年11月5日 申請日期2007年11月23日 優先權日2007年11月23日
發明者周宇奎, 蘇茂田, 龍光展 申請人:比亞迪股份有限公司