一种车辆控制器的静电流测试系统和方法与流程

1.本发明属于汽车电气测试技术领域，具体的说是一种车辆控制器的静电流测试系统和方法。


背景技术：

2.为了满足消费者的娱乐舒适性和多样化、个性化的需求以及车辆产品配置的升级换代，现今搭载在车辆上的控制器越来越多，由此带来的车辆睡眠后的静电流容易出现过大导致可能超过静电流工程设计目标，进而导致车辆在休眠时给蓄电池带来过高负荷，容易引发车辆蓄电池亏电，不仅影响蓄电池循环寿命，也使用户在将车辆停放一段时间后无法启动车辆，影响用户的使用体验。
3.以上问题可利用车辆采用更高标准的蓄电池选型来解决，但这会给主机厂的成本控制带来一定的压力，也不利于售后的统一维护。同时控制器的增多也给整车静电流的开发设计阶段和出现售后问题排查时带来一定挑战。
4.已知车辆在休眠后，整车所有控制器的静电流的相加和便得到整车静电流。因此在车辆的研发阶段，对单个控制器的静电流进行摸排测试，便能提前发现静电流问题并将问题反馈给该控制器的供应商来改善，从而对车辆后续装配下线后的整车静电流的管控便有充分的必要性。而设计一种简易方便的车辆控制器的静电流测试系统和方法对于测试人员便有十分重要的意义。


技术实现要素：

5.针对以上问题，本发明提供了一种车辆控制器的静电流测试系统，包括：
6.多功能可调节稳压电源：给整套系统供电，主要为待测控制器供电；
7.汽车can盒工具：根据上位机中软件和脚本，控制静电流测试过程中待测控制器的休眠唤醒和时长；
8.上位机：搭载vector软件和编写的capl脚本；
9.过流保护装置：带有控制开关的过流保护盒，屏蔽或接通静电流检测装置，有四个连接端子；
10.静电流检测装置：检测待测控制器在休眠期间静电流；
11.待测控制器。
12.其中：汽车can盒工具通过usb线与上位机连接，上位机通过can_h和can_l与待测控制器连接，待测控制器通过+极与多功能可调节稳压电源+极电连接，待测控制器通过-极与过流保护装置第二端子电连接，过流保护装置通过第一端子与多功能可调节稳压电源-极电连接，静电流检测装置两端分别与过流保护装置第三和第四端子电连接。
13.进一步的，过流保护装置内部第一端子与第三端子连接线束和第二端子与第四端子连接线束之间设有控制开关，且第二端子与第四端子连接线束之间设有保险装置，保险中保险丝熔断电流大于待测控制器的最大静电流峰值，且小于静电流检测装置的“ma”档位
保险电流值。
14.进一步的，汽车can盒工具包括一个以上高速can通道，一个以上lin通道和一个以上k-line通道。
15.进一步的，上位机为台式电脑或笔记本电脑。
16.进一步的，静电流检测装置为带测试表笔的高精度万用表。
17.进一步的，测试表笔一端为香蕉头，另一端为鳄鱼夹。
18.一种车辆控制器的静电流测试方法，包括以下步骤：
19.s1搭建can工程编辑配置文件：测试过程中控制待测控制器休眠或唤醒及保存数据；编制测试脚本，可自动读取配置文件内容并运行
20.s2闭合控制开关，打开多功能可调节稳压电源，打开控制开关，
21.s3待测控制器上电30-180秒后下电，用步骤s1中测试脚本配置文件控制待测控制器休眠，记录静电流数值；
22.s4将s3中静电流数值与标准值进行比较，若小于标准值，则测试结束；若大于标准值，则记录保存并反馈。
23.进一步的，步骤s2中，多功能可调节稳压电源设置为14v。
24.进一步的，步骤s3中，静电流数值为3分钟或以上的平均值。
25.进一步的，步骤s4中，待测控制器通电时间为30秒。
26.本发明的有益效果为：
27.试验人员可以根据本发明系统对控制器进行静电流测试。该套系统和方法不需购置额外昂贵的设备，有利于减少硬件设施的成本投入，仅利用测试人员身边的常用测试工具就可以搭建，且简单，容易复制，哪怕是给经验不熟练的测试人员在经过简单培训后，也能熟练的迅速搭建一套该设备并能熟练使用进行测试。该套系统和方法对于测试人员和企业，即提高了设备利用率，也使得测试人员在面临多个车型多个控制器的静电流测试任务时，可迅速搭建多套该系统进行测试，减少试验周期，同时其所搭载的过流保护装置也减少了设备损耗的可能。
附图说明
28.图1为本发明测试系统示意图。
29.图2为本发明测试环境搭建示意图。
30.图3为本发明测试方法流程图。
31.图中
32.a-第一端子；b-第二端子；c-第三端子；d-第四端子。
具体实施方式
33.需要说明的是，在本发明的描述中术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
34.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等
应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；连接可以是机械连接，也可以是电连接；相连可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.本发明系统包括：多功能可调节稳压电源、汽车can盒工具、上位机、线束、待测控制器、过流保护装置、静电流检测装置。多功能可调节电源作为给整套系统供电的作用，主要为待测控制器供电；上位机通过搭载其上的vector软件和编写的capl脚本与汽车can盒工具来控制静电流测试过程中控制器的休眠唤醒和时长；静电流检测装置起到检测待测控制器在休眠期间静电流的作用；过流保护装置为一携带有控制开关的过流保护盒，该控制开关在整个测试系统中起到屏蔽或接通静电流检测装置的作用。
36.can工程搭建。新建1通道的can工程配置文件，在analysis选项卡下，logging模块选取log文件的保存位置并设置命名方式；simulation选项卡下选取simulink setup模块，添加该控制器的所属can的dbc文件；再次回到analysis选项卡下graphics模块，添加需要观察的信号；在hardware选项卡下的channel usage、channel mapping、network hardware再次确认canoe软硬件通道适配，保存can配置文件至桌面。
37.编制休眠唤醒测试脚本。在上位机打开vector canoe软件，在simulation选项卡下右键新建一insert network node节点模块并打开，保存命名为“ceshi”；打开vector capl browser后，开始编写脚本，初始化环境变量variables设定计时器t0，该计时器主要用于定义该控制器在系统搭建好并运行软件时，使控制器发出应用报文；设定报文格式，因本次测试不涉及对该控制器进行实际功能测试，仅需满足控制器唤醒一段时间并休眠，因此选用供电模式信号所在报文，定义该报文id，名字，数据长度；调用on start proceduce，设定计时器t0初始值为“0”，设定该报文数据为初始值0x00；若无报文校验要求，则不需在脚本中定义；若该报文有报文校验要求，则需在脚本中添加编译好校验算法模块，使该脚本中报文能正常收发；调用on key模块，任选一键盘按键，如“a”，根据控制器的dbc定义，设置供电模式信号在该报文所在字节数据为“ig on”；再次调用on key模块，任选一不同键盘按键，如“b”，根据控制器的dbc定义，设置供电模式信号在该报文所在字节数据为“off”；再次调用on key模块，任选一不同键盘按键，如“c”，设置canceltimer函数取消计时器t0，达到停发报文目的。编译该脚本无语法错误后，保存此脚本，退出vector capl browser。
38.测试系统在脚本中设定计时器t0目的为模拟控制器在实车上下电闭锁休眠后的真实表现，并使其在电路中产生电流。报文发出后，按键“a”与按键“b”之间操作间隔时长可按控制器类型设置，可选为30s～180s。
39.测试系统在脚本中设定canceltimer函数取消计时器t0目的为测试系统中仅存在待测控制器，无其他控制器，因此无整车网络管理报文限制，但为将该控制器休眠，因此在按下按键“c”后，利用canceltimer函数停发此报文，将控制器休眠。
40.搭建桌面测试台架。挑选一合适的场地作为测试环境，如可选一安静、整洁、24h不断电的办公室桌面作为测试环境。按照图二将各装置依次按图示位置摆放或视桌面环境大小便于测试人员观察摆放。
41.上位机与canoe以usb线方式连接；根据该控制器的icd引脚定义文件找到控制器接插件的can_h、can_l引脚，利用线束将can_h、can_l引脚所引线束与汽车can盒工具连接；
根据该控制器的icd引脚定义文件找到控制器的接插件中电源+极引脚和-极引脚，将控制器的电源+极引脚与多功能可调节稳压电源的正极用线束连接；负极与过流保护装置的第二端子b连接，过流保护装置的第一端子a与多功能可调节稳压电源的负极用线束连接；因电流检测装置的连接导线无需区分正反方向，因此任选一端与过流保护装置的第三端子c连接，另一端与过流保护装置的第四端子d连接。
42.上位机可为一移动式便携笔记本。
43.测试系统所选电流检测装置为一高精度万用表及测试表笔，且为方便测试，所述测试表笔可替换为一端为香蕉头，另一端为鳄鱼夹的特制线束。
44.测试系统所选用的汽车can盒工具为canoe硬件，且装置为带有一个或多个高速can通道，其它通道可为lin、k-line通道，但至少包含一个高速can通道和一个lin通道，以满足不同通信方式的控制器测试要求。
45.过流保护装置可为一特制盒。其中过流保护装置第一端子a与第三端子c在内部电连接，第二端子b与第四端子d在内部电连接。且在第一端子a与第三端子c所连接线束、第二端子b与第四端子d所连接线束之间有一控制开关。在第二端子b与第四端子d所连接线束之间设置一保险。为此该装置需便于拆卸以便更换保险或在线束破损时更换线束。
46.保险的保险丝熔断电流范围需满足大于待测控制器的最大静电流峰值，但要小于所述所选电流检测装置的“ma”档位保险，以起到既能正常测试控制器的静电流，又能保护电路中所选电流检测装置保险被烧毁的风险。
47.控制开关有两个作用，其一是在电流检测装置再接入电路之前闭合开关，起到将电流检测装置短路，接入瞬间保护装置不受瞬间产生的大电流损坏；其二是在预防因控制器休眠后异常唤醒等其他意外状况烧毁上述过流保护装置的内部设置保险后，可将控制开关闭合使电流检测装置短路，此时便可更换电流检测装置的ma档位保险后，在继续观察，直到上位机中报文停发即控制器休眠后，在断开开关，可继续观察待测控制器的休眠静电流大小。若待测控制器为多个，便可更换系统中的待测控制器，重复以上步骤继续观察静电流大小。同时复测上述发生异常唤醒的待测控制器的静电流大小。若更换后的电流值检测结果不合格，便可将上述发生异常唤醒工况的待测控制器送至开发人员查找静电流异常的原因；若发生异常唤醒的待测控制器复测结果为合格，则继续下一步骤。
48.检查测试环境是否安静、整洁、24h不断电；检查测试系统硬件之间的连接线束，是否有破损或破漆，若存在则立即更换完好线束。
49.闭合过流保护装置中控制开关。接通电源设置为14v，打开并运行步骤一所述can工程配置，按下上位机“a”按键，观察can工程配置中trace界面报文显示所述供电模式信号为ig on。30s后按下按键“b”，此时报文显示供电模式为off，待测控制器下电。打开过流保护装置中控制开关。观察电流检测装置显示的此时控制器待机电流大小。此时按下按键“c”，此时报文停发，等待控制器休眠。休眠后，观察电流检测装置显示的待测控制器静电流大小。由于静电流值不是唯一恒定的，是在一定值上下浮动，因此观察读数3min，取平均值与设计的静电流目标值做比较，若小于目标值，则测试合格；若大于目标值，则需将现象和记录的实际值反馈给控制器开发人员，以便尽早反馈给供应商来排查并解决问题。
50.断开上位机运行的canoe软件，断开电源，拆除连接线束，收纳好该套设备。整理好线束，保存好capl脚本，以接着测试其他待测控制器或便于在下次有测试项目需求时迅速
搭建好测试系统进行测试。
51.本测试系统及方法的积极效果是可利用汽车测试人员的常用测试设备搭建一种低成本的一种车辆控制器的静电流测试系统和方法来对控制器静电流进行测试，以验证待测控制器的静电流大小是否符合开发人员的设计要求，从控制器端介入测试控制静电流的大小以便使其在配备在整车上时不会发生超标的现象，减小出现问题的风险。该系统和方法所编制capl脚本简单，易于扩展，在面对不同项目的控制器静电流测试需求时，只需所述示例中的设备便可搭建一种低成本的车辆控制器的静电流测试系统，可减少针对测试和排查待测控制器静电流测试的硬件设施的成本投入，无需购置昂贵的硬件设备，也无需建立专用的台架，尤其是在面临多个项目周期紧张、测试人员和其他专用设备资源不足时，一旦面临项目测试需求时，可快速搭建一套或多套测试系统进行并行测试，对于减少人力物力、提高工作效率十分有意义。
52.本发明测试系统及方法的积极效果是可利用汽车测试人员的常用测试设备搭建一种低成本的一种车辆控制器的静电流测试系统和方法来对控制器静电流进行测试，以验证待测控制器的静电流大小是否符合开发人员的设计要求，从控制器端介入测试控制静电流的大小以便使其在配备在整车上时不会发生超标的现象，减小出现问题的风险。本发明测试系统和方法所编制capl脚本简单，易于扩展，在面对不同项目的控制器静电流测试需求时，只需所述示例中的设备便可搭建一种低成本的车辆控制器的静电流测试系统，可减少针对测试和排查待测控制器静电流测试的硬件设施的成本投入，无需购置昂贵的硬件设备，也无需建立专用的台架，尤其是在面临多个项目周期紧张、测试人员和其他专用设备资源不足时，一旦面临项目测试需求时，可快速搭建一套或多套测试系统进行并行测试，对于减少人力物力、提高工作效率十分有意义。
53.试验人员可以根据此系统对控制器进行静电流测试。本发明测试系统和方法不需购置额外昂贵的设备，有利于减少硬件设施的成本投入，仅利用测试人员身边的常用测试工具就可以搭建，且简单，容易复制，哪怕是给经验不熟练的测试人员在经过简单培训后，也能熟练的迅速搭建一套该设备并能熟练使用进行测试。该套系统和方法对于测试人员和企业，即提高了设备利用率，也使得测试人员在面临多个车型多个控制器的静电流测试任务时，可迅速搭建多套该系统进行测试，减少试验周期，同时其所搭载的过流保护装置也减少了设备损耗的可能。
54.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
55.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

技术特征：
1.一种车辆控制器的静电流测试系统，其特征在于，包括：多功能可调节稳压电源：给整套系统供电，主要为待测控制器供电；汽车can盒工具：根据上位机中软件和脚本，控制静电流测试过程中待测控制器的休眠唤醒和时长；上位机：搭载vector软件和编写的capl脚本；过流保护装置：带有控制开关的过流保护盒，屏蔽或接通静电流检测装置，有四个连接端子；静电流检测装置：检测待测控制器在休眠期间静电流；和待测控制器，其中，汽车can盒工具通过usb线与上位机连接，上位机通过汽车can盒工具can_h和can_l与待测控制器连接，待测控制器通过+极与多功能可调节稳压电源+极电连接，待测控制器通过-极与过流保护装置第二端子电连接，过流保护装置通过第一端子与多功能可调节稳压电源-极电连接，静电流检测装置两端分别与过流保护装置第三和第四端子电连接。2.如权利要求1所述的一种车辆控制器的静电流测试系统，其特征在于，所述过流保护装置内部第一端子与第三端子连接线束和第二端子与第四端子连接线束之间设有控制开关，且第二端子与第四端子连接线束之间设有保险装置，保险中保险丝熔断电流大于待测控制器的最大静电流峰值，且小于静电流检测装置的“ma”档位保险值。3.如权利要求1或2所述的一种车辆控制器的静电流测试系统，其特征在于，所述汽车can盒工具包括一个以上高速can通道，一个以上lin通道和一个以上k-line通道。4.如权利要求1或2所述的一种车辆控制器的静电流测试系统，其特征在于，所述静电流检测装置为带测试表笔的高精度万用表。5.如权利要求4所述的一种车辆控制器的静电流测试系统，其特征在于，所述测试表笔一端为香蕉头，另一端为鳄鱼夹。6.如权利要求5所述的一种车辆控制器的静电流测试系统，其特征在于，所述上位机为台式电脑或笔记本电脑。7.一种车辆控制器的静电流测试方法，其特征在于，包括以下步骤：s1搭建can工程编辑配置文件：测试过程中控制待测控制器休眠或唤醒及保存数据；编制测试脚本，能够在配置文件中运行测试脚本控制控制器运行、待机或休眠；s2闭合控制开关，打开多功能可调节稳压电源，打开控制开关；s3待测控制器上电30-180秒后下电，用步骤s1中测试脚本配置文件控制待测控制器休眠，记录静电流数值；s4将s3中静电流数值与标准值进行比较，若小于标准值，则测试结束；若大于标准值，则记录保存并反馈。8.如权利要求7所述的一种车辆控制器的静电流测试方法，其特征在于，步骤s2中，所述多功能可调节稳压电源设置为14v。9.如权利要求7所述的一种车辆控制器的静电流测试方法，其特征在于，步骤s3中，所述静电流数值为3分钟或以上的平均值。10.如权利要求7至9任一项所述的一种车辆控制器的静电流测试方法，其特征在于，步骤s3中，所述待测控制器通电时间为30秒。

技术总结
本发明公开了一种车辆控制器的静电流测试系统和方法，属于汽车电气测试领域，包括多功能可调节稳压电源、汽车CAN盒工具、上位机、线束、待测控制器、过流保护装置、静电流检测装置，多功能可调节电源作为给整套系统供电的作用，主要为待测控制器供电。上位机通过搭载其上的Vector软件和编写的CAPL脚本与汽车CAN盒工具来控制静电流测试过程中控制器的休眠唤醒和时长。静电流检测装置起到检测待测控制器在休眠期间静电流的作用。过流保护装置为一携带有控制开关的过流保护盒，该控制开关在整个测试系统中起到屏蔽或接通静电流检测装置的作用，本发明提高了设备利用率，减少试验周期，同时其所搭载的过流保护装置也减少了设备损耗的可能。耗的可能。耗的可能。


技术研发人员：郝孟杰 谷原野 刘德利 孙运玺 王升鑫 崔庆珊 孟煊 张红月 陆雨 王全庆
受保护的技术使用者：一汽奔腾轿车有限公司
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/7/19