CN207529222U - 一种故障诊断*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种故障诊断***，包括：电源组件、板卡组件、处理器、被测ECU和负载，其中，所述板卡组件包括IO板卡、信号调理板卡和故障注入板卡，所述电源组件分别与所述被测ECU和所述处理器相连，所述IO板卡的一端与所述处理器相连，所述IO板卡的另一端与所述信号调理板卡相连，所述信号调理板卡与所述故障注入板卡相连，所述故障注入板卡分别与所述被测ECU和所述负载相连。通过模拟真实测试环境对被测控制器进行故障诊断测试，保证故障诊断的真实性和可靠性；同时通过处理器对测试结果进行评价，得到测试报告，由于通过故障注入板卡和处理器实现了诊断报文的收发和判断，有效节约了硬件成本，提高了测试效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车技术领域，更具体地说，涉及一种故障诊断***。
背景技术
随着汽车产业的高速发展，汽车数量随之增多，当前人们对汽车驾驶过程中安全性及舒适性要求的不断提高，以及汽车电子电气***复杂性及故障概率的增高，控制器故障诊断功能显得更为重要。为了更快速、准确地定位故障点，在控制器开发阶段要进行完整的故障诊断测试。
传统的诊断功能测试主要基于台架或者实车环境下的手动测试，即需要手动注入电器故障，然后通过诊断仪或其他CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)工具发送诊断请求，读取ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)故障码，完成诊断测试。
但是，传统的诊断功能测试主要存在以下问题，比如：执行效率低，无法自动提取故障码及判断故障码状态；可重复性差，在回归测试时无法高效及准确地重复之前测试步骤；控制精度低，对时间有精确要求的故障往往难以制造；若基于台架环境下执行测试，无法模拟真实的车辆驾驶工况、道路工况等；若基于实车环境下执行测试，无法在开发周期早期就介入测试；危险性很高，对高速、碰撞等工况可能会对驾驶员产生人身伤害，制约了部分故障诊断的测试。因此，传统的诊断功能测试***已经无法满足现有汽车技术发展提出的要求。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种故障诊断***，通过本实用新型实现了保证故障诊断的真实性和可靠性，以及提高故障测试效率的目的。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种故障诊断***，包括：
电源组件、板卡组件、处理器、被测ECU和负载，其中，所述板卡组件包括IO板卡、信号调理板卡和故障注入板卡，所述电源组件分别与所述被测ECU和所述处理器相连，所述IO板卡的一端与所述处理器相连，所述IO板卡的另一端与所述信号调理板卡相连，所述信号调理板卡与所述故障注入板卡相连，所述故障注入板卡分别与所述被测ECU和所述负载相连。
优选地，所述电源组件包括电源、电源分配组件和ECU供电管理组件，其中，所述电源的一端连接有所述电源分配组件，所述电源的另一端连接有所述ECU供电管理组件，所述电源分配组件与所述处理器相连，所述ECU供电组件与所述被测ECU相连。
优选地，该***还包括板卡插槽，所述IO板卡的一端通过所述板卡插槽与所述处理器连接。
优选地，该***还包括接口组件，所述故障注入板卡通过所述接口组件与所述被测ECU相连，所述故障注入板卡将故障信号传送至所述被测ECU。
优选地，所述处理器还包括显示面板，所述显示面板对测试结果进行显示。
优选地，所述处理器还包括：存储模块，所述存储模块存储有测试环境模型。
优选地，所述信号调理板卡为HS002。
优选地，所述故障注入板卡为HS4102。
优选地，所述电源为可编程电源。
优选地，其特征在于，该***还包括排线，所述IO板卡通过所述排线与所述信号调理板卡相连，所述信号调理板卡通过所述排线与所述故障注入板卡连接。
从上述技术方案可以看出，本实用新型提供了一种故障诊断***，包括：电源组件、板卡组件、处理器、被测ECU和负载，其中，所述板卡组件包括IO板卡、信号调理板卡和故障注入板卡，所述电源组件分别与所述被测ECU和所述处理器相连，所述IO板卡的一端与所述处理器相连，所述IO板卡的另一端与所述信号调理板卡相连，所述信号调理板卡与所述故障注入板卡相连，所述故障注入板卡分别与所述被测ECU和所述负载相连。将故障注入列表注入到故障注入板卡中，通过模拟真实测试环境对被测ECU进行故障诊断测试，保证故障诊断的真实性和可靠性；同时通过处理器对测试结果进行评价，得到测试报告，由于通过故障注入板卡和处理器实现了诊断报文的收发和判断，有效节约了硬件成本，提高了测试效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种故障诊断***的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的另一种故障诊断***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供了一种故障诊断***，请参见附图1，包括：
电源组件1、板卡组件2、处理器3被测ECU 4和负载5，其中，所述板卡组件2包括IO板卡21、信号调理板卡22和故障注入板卡23，所述电源组件1分别与所述被测ECU4和所述处理器3相连，所述IO板卡21的一端与所述处理器3相连，所述IO板卡21的另一端与所述信号调理板卡22相连，所述信号调理板卡22与所述故障注入板卡23相连，所述故障注入板卡23分别与所述被测ECU4和所述负载5相连。
具体的，本实用新型提出了一种基于HIL(Hardware-in-the-Loop，硬件在环)***故障诊断的自动化测试***，该故障诊断***的硬件结构参见图1及上述的描述，通过处理器3可加载本实用新型另一实施例中的存储模块中存储的测试环境模型，即加载经过编译的HIL***模型，包括驾驶员、车辆及环境模型，并通过处理器3中的HIL实时***精确地制造故障并实时读取故障码信息，同时可以对故障状态下被测控制器的功能执行策略进行测试；还可以提供显示界面，用于各类模型调试、测试序列搭建、测试报告分析等。
具体的，在本实用新型的另一实施例中还包括板卡插槽，所述IO板卡21的一端通过所述板卡插槽与所述处理器3相连。
举例说明，处理器3通过板卡插槽与IO板卡21连接，具体的，IO板卡包括用于模拟量输出的PXI-6723，用于模拟量输入的PXIe-6363，用于数字量输入输出的PXI-7813R，用于CAN总线通信的PXI-8513。处理器3通过这些IO板卡21、以及信号调理板卡22和故障注入板卡23与负载5相连，该负载5可以为真实负载也可以为模拟负载，其具体表现形式可以为传感器或者执行器。例如处理器发出的温度传感器模拟信号通过PXI-6723板卡输出，执行电机的反馈电流通过PXIe-6363输入到处理器的模型中，处理器收发的总线信号，通过PXI-8513与CAN总线上的节点进行通信。
IO板卡21通过所述信号调理板卡22与所述故障注入板卡23相连，并且所述IO板卡21与处理器3相连，所述IO板卡21将接收到的输入信号，通过所述信号调理板卡22进行信号调理后，并将调理后的信号输出至所述故障注入板卡22。
相应的该***还包括接口组件，所述故障注入板卡23通过所述接口组件与所述被ECU4相连，所述故障注入板卡23将故障信号传送至所述被测ECU4。
举例说明，IO板卡21一端连接着信号调理板卡HS002，输入输出信号经过HS002进行相应的信号调理，增强信噪比，其中，信号调理主要包括均衡、放大和滤波等调理。信号调理板卡HS002另一端连接着故障注入板卡HS4102，该板卡可以对信号实施故障注入，包括开路、对地短路、对电源短路、对COM端短路等故障类型。故障注入板卡HS4102的另一端连接着HIL***所测试的ECU，经过这一系列连接，实现被测ECU4与处理器3中的HIL实时***内运行的模型之间的关联。
参见图2为本实用新型另一实施例中的故障诊断***的结构示意图，所述电源组件1包括电源11、电源分配组件12和ECU供电管理组件13，其中，所述电源11的一端连接有所述电源分配组件12，所述电源11的另一端连接有所述ECU供电管理组件13，所述电源分配组件12与所述处理器3相连，所述ECU供电组件13与所述被测ECU相连4。
可见电源组件1的电源11主要通过电源分配组件12为处理器提供220V电压，通过ECU供电组件13为被测ECU提供12V或24V电压，并通过电源分配组件进行供电管理，如上下电、过压过流保护等。
可选的，本实用新型提供的另一实施例中，所述处理器还包括显示面板，所述显示面板对测试结果进行显示。
可选的，本实用新型提供的另一实施例中，所述处理器还包括存储模块，所述存储模块存储有测试环境模型。
可选的，本实用新型提供的另一实施例中，所述信号调理板卡为HS002。
可选的，本实用新型提供的另一实施例中，所述故障注入板卡为HS4102。
可选的，本实用新型提供的另一实施例中，所述电源为可编程电源。
可选的，本实用新型提供的另一实施例中，该***还包括排线，所述IO板卡通过所述排线与所述信号调理板卡相连，所述信号调理板卡通过所述排线与所述故障注入板卡连接。
本实用新型专利中HIL实时***可以加载驾驶员、车辆及环境模型，使测试条件更加接近真实车辆工况，并保证了测试人员处于安全的测试环境中，***可以通过处理器实时监测故障前后的控制器***的总线信号、硬线信号以及执行器状态，并由自动化测试序列基于功能规范、功能安全目标、法律法规等对控制器***表现进行评价。
在故障注入板卡和处理器中可以执行基于TAE(Testcase Automation Executor，汽车电子自动化测试工具)编写的自动化测试序列。
即该故障诊断过程为：
创建TAE自动化测试序列，导入故障注入列表，设置不同的故障注入类型，设置测试工况，设定不同故障的触发时间，触发逻辑，故障保持时间等，该故障注入列表存储在故障注入板卡中。
通过TAE自动化测试序列的Capture功能记录被测控制器发送的包含诊断信息的多帧报文，通过TAE自动化测试序列的脚本功能，识别报文的变化，分辨出多帧报文，并从报文中提取出故障信息。
通过TAE自动化测试序列设定读取故障码的等待时间，在诊断规范指定的条件下读取故障码。
通过TAE自动化测试序列对读取到的DTC(故障代码)与期望DTC做比较，如果DTC码和故障状态都正确，认为测试通过。
通过TAE自动化测试序列实时读取处理器的总线信号、硬线信号以及执行器状态，判断是否满足相关评价准则(控制功能规范、法律法规及功能安全目标等)，若满足则认为测试通过。
通过TAE自动化测试序列将读取到的DTC报文添加到测试报告中。
通过TAE自动化测试序列清除故障码，发送出$14请求，等待ECU返回$54响应，完成故障码清除。
与现有技术相比，本实用新型提供了一种故障诊断***，包括：电源组件、板卡组件、处理器、被测ECU和负载，其中，所述板卡组件包括IO板卡、信号调理板卡和故障注入板卡，所述电源组件分别与所述被测ECU和所述处理器相连，所述IO板卡的一端与所述处理器相连，所述IO板卡的另一端与所述信号调理板卡相连，所述信号调理板卡与所述故障注入板卡相连，所述故障注入板卡分别与所述被测ECU和所述负载相连。将故障注入列表注入到故障注入板卡中，通过模拟真实测试环境对被测控制器进行故障诊断测试，保证故障诊断的真实性和可靠性；同时通过处理器对测试结果进行评价，得到测试报告，由于通过故障注入板卡和处理器实现了诊断报文的收发和判断，有效节约了硬件成本，提高了测试效率。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种故障诊断***，其特征在于，包括：
电源组件、板卡组件、处理器、被测ECU和负载，其中，所述板卡组件包括IO板卡、信号调理板卡和故障注入板卡，所述电源组件分别与所述被测ECU和所述处理器相连，所述IO板卡的一端与所述处理器相连，所述IO板卡的另一端与所述信号调理板卡相连，所述信号调理板卡与所述故障注入板卡相连，所述故障注入板卡分别与所述被测ECU和所述负载相连。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述电源组件包括电源、电源分配组件和ECU供电管理组件，其中，所述电源的一端连接有所述电源分配组件，所述电源的另一端连接有所述ECU供电管理组件，所述电源分配组件与所述处理器相连，所述ECU供电组件与所述被测ECU相连。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，该***还包括板卡插槽，所述IO板卡的一端通过所述板卡插槽与所述处理器连接。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，该***还包括接口组件，所述故障注入板卡通过所述接口组件与所述被测ECU相连，所述故障注入板卡将故障信号传送至所述被测ECU。
5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述处理器还包括显示面板，所述显示面板对测试结果进行显示。
6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述处理器还包括：存储模块，所述存储模块存储有测试环境模型。
7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述信号调理板卡为HS002。
8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述故障注入板卡为HS4102。
9.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述电源为可编程电源。
10.根据权利要求1所述的***，其特征在于，该***还包括排线，所述IO板卡通过所述排线与所述信号调理板卡相连，所述信号调理板卡通过所述排线与所述故障注入板卡连接。
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| CN112731907A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-30 | 东风汽车有限公司 | 一种车载控制器故障并行注入测试方法、电子设备及*** |
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