一种ECU总成在线测试系统的制作方法

一种ecu总成在线测试系统
技术领域
1.本实用新型涉及电机测试装置领域，尤其涉及一种ecu 总成在线测试系统。


背景技术：

2.为了环保节能、智能和安全，新能源汽车和自动驾驶技术不断兴起，对底盘电控系统有了更高要求，因此线控制动产品应运而生。例如博世的ibooster机电伺服助力机构。传统燃油车在踩下制动踏板后，踏板会推动真空助力泵，再由真空助力泵推动刹车主缸产生刹车液压控制卡钳进行刹车；ibooster系统剔除了真空助力泵，集成了各种传感器和控制器，使其整体体积更小，因此安装方便，同时还能节省空间和重量。在使用时，传感器会将踩刹车的行程信号传递给ibooster的电子控制单元ecu，电子控制单元ecu会根据信号计算出ibooster的直流无刷电机应该输出多少扭矩，这个扭矩会作用在一套齿轮机构上，通过齿轮机构将这个扭矩转化为刹车主缸的刹车力，再由这个刹车力改变刹车液压，最终控制刹车卡钳进行刹车。ibooster主要包括电子控制单元、直流无刷电机、助力传动机构、推杆机构、行程传感器、主缸等。而电子控制单元和直流无刷电机所构成的ecu总成作为ibooster的核心驱动部件，其性能的好坏对汽车的制动系统有着至关重要的影响。现有相关的测试装置和方法更多的是针对ibooster总成的性能测试，而无法对于ibooster总成的核心控制部件ecu总成单独测试的装置和方法。
3.例如，一种在中国专利文献上公开的“一种整车制动系统模拟动态性能测试系统”，其公告号cn110608895a，包括一种整车制动系统模拟动态性能测试系统，属于汽车测试技术领域。整车制动系统模拟动态性能测试系统包括主驱动子系统、惯量模拟子系统、驻车制动子系统、噪音检测子系统、踏板模拟子系统、制动能量回收检测子系统、计算机控制子系统，方法包括：基于主驱动子系统、计算机控制子系统以及惯量模拟子系统，通过机械惯量和电惯量共同模拟整车惯量，对整车进行惯量模拟，确定惯量模拟结果；基于驻车制动子系统，对整车进行制动标定；基于噪音检测子系统，对整车进行噪声数据采集；基于主驱动子系统、计算机控制子系统以及踏板模拟子系统，通过模拟制动，确定制动传感器的精度。上述方案针对线控制动系统总成进行标定，存在无法在线控制动系统总成合装前完成测试，无法规避ecu总成故障造成线控制动系统ibooster总成返工的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型是为了解决现有技术的ibooster总成测试系统无法在ibooster总成合装前完成对ecu总成的测试，无法规避因ecu总成故障导致ibooster总成返工的问题，提供一种ecu总成在线测试系统,在ibooster总成合装前有效规避ecu总成故障。
5.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种基于ecu总成在线测试系统，包括控制机构、主支架，所述主支架内设有执行机构、负载机构；
7.执行机构：锁止、移动ecu总成，
8.负载机构：模拟ecu总成实际运行过程，
9.控制机构：对ecu总成进行数据采集和控制。
10.所述执行机构对待测ecu总成进行固定，并将待测ecu移动至待测位置，负载机构与ecu总成中的电机输出轴进行啮合，从而将ecu总成与测试系统配合进行测试，控制机构对ecu总成上电、点火以及数字量和模拟量信号的发送与采集。
11.作为优选，所述执行机构包括支架、上针床，所述主支架下部这有底板，所述底板上设有平移模块，所述支架通过平移模块与底板相对移动，所述支架上方设有产品载具，所述产品载具通过顶升模块与支架相对移动，所述上针床固定于主支架上朝向底板设置。所述平移模块包括平移气缸，平移气缸用于将安装在产品载具上的ecu总成移动到测试位置，即ecu总成上端与上针床相对，所述顶升模块包括顶升气缸，顶升气缸用于将ecu总成顶起，使ecu总成与上针床连接。
12.作为优选，所述负载机构设置在产品载具下方与支架固定，所述负载机构包括扭矩转速传感器、磁滞制动器和负载连接气缸，所述扭矩转速传感器一端通过联轴器与磁滞制动器连接，扭矩转速传感器的另一端通过联轴器与负载连接气缸连接，所述负载连接气缸的输出端设有齿轮。所述负载连接气缸依靠输出端的齿轮与ecu总成中的电机输出轴进行啮合，从而将ecu总成与测试系统配合进行测试。
13.作为优选，所述产品载具底面上设有定位销、所述旋转夹紧模块安装在产品载具上。产品载具通过定位销对ecu总成进行定位，旋转夹紧模块包括旋转夹紧气缸，所述旋转夹紧气缸可将ecu总成夹紧固定在产品载具上。
14.作为优选，所述控制机构包括上位机、程控电源、信号调理单元，所述上位机控制程控电源，程控电源输出与信号调理单元连接，上位机控制信号调理单元对ecu总成进行数据采集和控制。上位机采用labview编写，labview通过控制信号调理单元实现对ecu上电，点火以及数字量模拟量信号的发送与采集，通过labview控制加载电源从而实现对磁滞制动器的控制。
15.作为优选，所述上针床下部设有浮动板，所述浮动板表面设有仿形连接器。顶升气缸将ecu总成顶起，上针床的浮动板浮动设计，可使得ecu总成与上针床的仿形连接器柔性可靠连接。
16.综上所述，本实用新型具有如下有益效果：（1）通过对ecu总成测试系统在ibooster总成合装前完成对ecu总成的测试，可以有效规避由于ecu总成故障导致ibooster总成返工。（2）测试系统通过磁滞制动器、扭矩转速传感器、负载连接气缸、上针床的浮动板与ecu总成的电机输出轴进行可靠连接。（3）上针床和产品载具可更换，可适配不同型号的ecu总成。
附图说明
17.图1是本实用新型一实施例的外壳示意图。
18.图2是本实用新型一实施例的结构示意图。
19.图3是本实用新型一实施例的负载机构结构示意图。
20.图4是本实用新型一实施例产品载具结构示意图。
21.图5是本实用新型一实施例上针床结构示意图。
22.图中：1、测试设备2、测试台201、旋转夹紧模块202、顶升气缸203、平移气缸204、ecu总成3、负载机构301、磁滞制动器302、联轴器303、扭矩转速传感器304、负载连接气缸4、产品载具401、定位销5、上针床502、仿形连接器503、浮动板6、显示屏。
具体实施方式
23.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
24.实施例：
25.如图1~5所示的一种ecu总成在线测试设备1，测试设备1由外壳、显示屏6和测试台2组成，显示屏6设置在外壳表面，测试台2设置在外壳内，显示屏6设置在外壳一侧表面，外壳的测试台2侧设有开口，开口用于取放电机，测试台2靠近开口处设有手持式扫码枪，测试台2包括用于将ecu总成204固定和运送的执行机构；用于模拟实际运行过程的负载机构3；用于数据采集和控制ecu总成204的控制机构。
26.本实施例执行机构包括支架、上针床5，所述主支架下部这有底板，所述底板上设有平移模块，所述支架通过平移模块与底板相对移动，所述支架上方设有产品载具4，所述产品载具4通过顶升模块与支架相对移动，所述上针床5固定于主支架上朝向底板设置。所述平移模块包括平移气缸203，平移气缸203用于将安装在产品载具4上的ecu总成204移动到测试位置，即ecu总成204上端与上针床5相对，所述顶升模块包括顶升气缸202，顶升气缸202用于将ecu总成204顶起，使ecu总成204与上针床5连接。所述产品载具4底面上设有定位销401、所述旋转夹紧模块201安装在产品载具4上。产品载具4通过定位销401对ecu总成204进行定位，旋转夹紧模块201包括旋转夹紧气缸，所述旋转夹紧气缸可将ecu总成204夹紧固定在产品载具4上。上针床5下部设有浮动板503，所述浮动板503表面设有仿形连接器502。顶升气缸202将ecu总成204顶起，上针床5的浮动板503浮动设计，可使得ecu总成204与上针床5的仿形连接器502柔性可靠连接。
27.本实施例负载机构3设置在产品载具4下方与支架固定，所述负载机构3包括扭矩转速传感器303、磁滞制动器301和负载连接气缸304，所述扭矩转速传感器303一端通过联轴器302与磁滞制动器301连接，扭矩转速传感器303的另一端通过联轴器302与负载连接气缸304连接，所述负载连接气缸304的输出端设有齿轮。所述负载连接气缸304依靠输出端的齿轮与ecu总成204中的电机输出轴进行啮合，从而将ecu总成204与测试系统配合进行测试。
28.本实施例控制机构包括上位机、程控电源、信号调理单元，所述上位机控制程控电源，程控电源输出与信号调理单元连接，上位机控制信号调理单元对ecu总成204进行数据采集和控制。上位机采用labview编写，labview通过控制信号调理单元实现对ecu上电，点火以及数字量模拟量信号的发送与采集，通过labview控制加载电源从而实现对磁滞制动器301的控制。
29.本实施例的ecu总成204在线测试设备1包括如下几个测试步骤：
30.测试前动作：labview控制程控电源和信号调理箱，对产品进行上电和点火。
31.步骤一：电机转速和角度测试
32.labview基于can通讯向ecu发送转速指令控制电机旋转，指令可自定义，间隔500ms后开始采集can报文中的电机角度正弦和余弦信号。持续采集5s后结束采集并发送报
文控制电机停止。分析采集到的正弦和余弦信号计算出转速和相位差，并于标准进行比较，标准可自定义，从而判断电机转速和角度是否正常。
33.步骤二：电机力矩控制测试
34.负载连接气缸304动作，使得ecu总成204的输出轴与负载啮合。labview基于can通讯向ecu发送既定扭矩值对应的扭矩指令，指令可自定义，待labview收到ecu对扭矩指令的肯定响应后，控制加载电源，使磁滞制动器301模拟的负载从初始扭矩以一定速度逐渐加载到设定的扭矩值，加载速度和扭矩值均可自定义。根据加载的速度设定一定的时间间隔，保证负载的扭矩大于电机的输出扭矩，使整个系统处于稳定状态。此时系统采集扭矩传感器的值，用于判定ecu总成204在该工况下运行是否正常。待此次测试完成后，labview基于can通讯向ecu发送0nm指令，随后控制加载电源为0a，使得磁滞制动器301在松开状态。完成一个力矩点的完整测试流程。
35.上述过程可通过程序进行配置，用以实现对5nm以下不同扭矩值的测试，磁滞制动器301选用的量程为5nm。
36.步骤三：踏板信号测试
37.labview控制板卡的do通道输出一个频率为1khz，占空比可自定义的方波信号给ecu总成204，通过can通讯读取踏板信号a和b的数据，再经过解析can通讯报文内容来判断踏板信号a和b是否正常。
38.上述三个步骤执行完成后，本设备的plc配置mes接口，可将测试结果与扫得的外壳条形码进行绑定并上传至服务器，以便后续的质量追溯，在线/离线可选择。
39.本实施例通过对ecu总成204测试系统在ibooster总成合装前完成对ecu总成204的测试，可以有效规避由于ecu总成204故障导致ibooster总成返工。
40.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
41.尽管本文较多地使用了执行机构、负载机构、控制机构、联轴器、扭矩转速传感器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。