CN102183953A - 汽车电机控制器测试台 - Google Patents

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郑海涛
颜宇杰
赫强
张东海
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United Automotive Electronic Systems Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种汽车电机控制器测试台；包括USB数据采集卡，可调的程控电源，内置交流-直流的开关电源，信号调理板和测试目标板；板卡模拟产生的信号通过信号调理电流处理过后再送往待测目标板；从目标板发出的信号也要经过信号调理后在送往数据采集卡分析；测试目标板和信号调理板之间通过接插件连接。本发明可对电机控制器PEU控制逻辑进行在线开发和测试。在此测试台上还可进行特殊工况模拟与测试，软件预标定，电机控制器PEU发布自动化测试，可以提高电机控制器PEU开发效率和质量，降低开发风险和成本。

Description

汽车电机控制器测试台
技术领域
本发明涉及一种测试装置，具体涉及一种用于测试汽车部件的测试装置。
背景技术
新能源汽车电机控制器(PEU)涉及机械、电机、强电、弱电和控制等多学科领域，其工作工况非常复杂，且对安全性要求极高，由此带来了其控制***设计的复杂性：从***架构设计，单个功能的开发、测试，到软件集成、***测试和标定，需要一个长期的过程。
目前，国内新能源汽车电机控制器业务开发尚处于起步阶段，缺少相关核心技术，开发经验严重不足，与国外有非常大的差距。在PEU控制***开发早期，一般要靠大量的道路试验来摸索控制规律，需耗费大量的人力、物力，开发周期也很长。对于PEU功能开发而言，由于其功能非常复杂和开发经验不足，往往会导致概念开发存在缺陷，从而引起软件的频繁升级，降低了软件开发质量和效率，加大了开发成本。
ETAS Lab Car的硬件在环实时仿真试验台可为PEU开发提供一个虚拟车辆开发环境，可用于控制策略的在线开发和测试。但是其成本太高，安装复杂，任何改动都需要国外工程师的支持。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车电机控制器测试台，它可以可对PEU控制逻辑进行在线开发和测试，在此测试台上还可进行特殊工况模拟与测试，软件预标定，PEU发布自动化测试，可以提高PEU开发效率和质量，降低开发风险和成本。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种汽车电机控制器测试台；包括USB数据采集卡，可调的程控电源，内置交流-直流的开关电源，信号调理板和测试目标板；板卡模拟产生的信号通过信号调理电流处理过后再送往待测目标板；从目标板发出的信号也要经过信号调理后在送往数据采集卡分析；测试目标板和信号调理板之间通过接插件连接。。
本发明的有益效果在于：可对PEU控制逻辑进行在线开发和测试。在此测试台上还可进行特殊工况模拟与测试，软件预标定，PEU发布自动化测试，可以提高PEU开发效率和质量，降低开发风险和成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为汽车电机控制器测试台***框图；
图2为汽车电机控制器测试台信号调理板示意图；
图3为汽车电机控制器测试台上位机测试界面示意图；
图4为汽车电机控制器测试台外部模型示意图。
具体实施方式
本发明所述的一种用于新能源汽车电机控制器PEU快速开发和测试的测试台：此控制器测试台基于Lab VIEW平台环境，不仅包含了电机件仿真模型，而且还包含了直流变换器(DC/DC)仿真模型，能够较真实的模拟新能源汽车电机控制器的工作状态，为电机控制器提供接近于真实车辆的电机扭矩输入，同时PEU(电机控制器)和VCU/HCU(电动车整车控制器/混合动力整车控制器)可进行实时CAN通讯。
新能源汽车电机控制器简易测试台就是一个简化的Lab Car环境，利用硬件电路产生并模拟测试所需的模拟及数字信号，从而对控制器的软件进行测试。
新能源汽车电机控制器简易测试台基于其简单灵活特性，主要针对于控制器的单个功能、函数及信号测试。简易测试台模拟产生控制器正常运行所需的输入信号如：模拟IGBT开关状态，Resolver，电池的电压、电流，KL15等信号。
如图1所示，测试台包括一张USB数据采集卡，一个可调的程控电源，一个内置AC-DC的开关电源，一个信号调理板和一块测试目标板。板卡模拟产生的信号通过信号调理电流处理过后再送往待测目标板。从目标板发出的信号也要经过信号调理后在送往数据采集卡分析。测试目标板和信号调理板之间通过接插件连接。这样使得控制板的更新换代，接口Pin脚的改变，只要重新连接接插件即可，不会影响简易测试台的使用。
使用Lab VIEW快速建模技术与NI高频数据采集卡搭建的新能源汽车电机控制器测试台，可对PEU控制逻辑进行在线开发和测试。在此测试台上还可进行特殊工况模拟与测试，软件预标定，PEU发布自动化测试，可以提高PEU开发效率和质量，降低开发风险和成本。
由于通用的数据采集卡的模拟输出通道较少，不能满足***中输出15个模拟信号的需求，为了降低成本，其中7路模拟输出信号采用PWM滤波的方式产生。由于2路旋变信号和3路相电压信号的频率都在20KHz以上，因此要求板卡的模拟输出的更新率在1MHz以上。需要采用带高级定时和同步触发功能的板卡。
以附图2所示，信号调理板通过一个接线排与上位机，电源，NI板卡等连接，再将各路信号输出给控制板，起到一个安全转接的作用。
电源部分通过一个继电器给控制板供电，上电后，先吸合继电器，在导通电源，保证了控制板的供电安全。
控制板和上位机之间有很多信号需要传输，为了保护NI卡，可以通过信号调理板做一个信号的处理：
高频信号：高频信号需要很快的频率响应，可以通过三极管进行一个信号转换，从而达到保护数据采集卡的功能；
低频信号：低频信号不需要很快的频率响应，可以用继电器先吸合，再将信号传输给控制板的方法。
输出信号处理，由于数据采集卡输出模拟信号的电流比较小，不能达到控制板的电流要求，所以信号调理板通过一个射极跟随电路将D/A信号放大，动态电压放大倍数接近1，但具有电流放大作用，所以有功率放大作用。
电机有三相电流，但这三相电流之和为零。因此，用剩余的2路D/A输出电流(Ia、Ib)，第3相电流可以通过运算电路得到Ic＝-(Ia+Ib)。
上位机提供一个基于Lab VIEW环境下所做的人机界面，主要用来给操作人员提供一个更为人性化的环境进行测试，控制各个数字量或模拟量输出响应的电压，可以直接在电脑上操作，并且波形全部显示在界面上，免去了人工又要操作，同时又要查看波形的情况。
如图3所示，软件提供的测试界面一目了然，并且可以自动生成测试报表，以便后续工作查看使用。而基于Lab VIEW和NI高频数据采集卡搭建的简易测试台，不但可以支持PEU开发期间所需的在线开发和测试，而且还可以进行特殊工况测试甚至软件匹配，可大大提高软件开发质量和效率，减小开发周期，降低开发风险和成本。
本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。

Claims (5)

1.一种汽车电机控制器测试台；其特征在于，包括USB数据采集卡，可调的程控电源，内置交流-直流的开关电源，信号调理板和测试目标板；
板卡模拟产生的信号通过信号调理电流处理过后再送往待测目标板；
从目标板发出的信号也要经过信号调理后在送往数据采集卡分析；
测试目标板和信号调理板之间通过接插件连接。
2.如权利要求1所述的汽车电机控制器测试台，其特征在于，所述信号调理板通过一个接线排与上位机、电源、数据采集卡相连接，再将各路信号输出给控制板。
3.如权利要求2所述的汽车电机控制器测试台，其特征在于，所述电源部分通过一个继电器给控制板供电，上电后，先吸合继电器，再导通电源。
4.如权利要求3所述的汽车电机控制器测试台，其特征在于，控制板和上位机之间通过信号调理板进行信号处理。
5.如权利要求4所述的汽车电机控制器测试台，其特征在于，高频信号需要通过三极管进行信号转换。
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