專利名稱：汽車電控元件開發(fā)測試方法及開發(fā)測試平臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種汽車零件的開發(fā)測試方法與工具，特別是涉及一種汽車電控元件的開發(fā)測試方法與開發(fā)測試平臺。
背景技術：
目前在汽車研發(fā)制造業(yè)，對于汽車零部件的開發(fā)以及測試，都是先將該零部件設計好之后再制造出來，然后安裝到實際汽車中，通過實際整車的測試來測試該零部件的設計是否有效、合理，這樣傳統(tǒng)的做法存在以下不足一是增加了開發(fā)測試成本，另一個就是拉長了開發(fā)測試周期。在汽車教學領域，這種開發(fā)測試方式也很難利用到教學中，因為這種方式很難讓學生很好地理解汽車各部件的工作原理，也很難使學生快速掌握汽車各零部件開發(fā)設計的要點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種汽車電控元件開發(fā)測試方法以及開發(fā)平臺，不但可以降低汽車電控元件的開發(fā)測試成本，而且可以縮短汽車電控元件的開發(fā)測試周期，還可以運用于汽車教學領域。為實現上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是一種汽車電控元件開發(fā)測試方法，包括以下步驟先采集真實傳感器在發(fā)動機動作時的狀態(tài)信息數據；根據上述數據在工控機虛擬仿真開發(fā)平臺進行傳感器的建模、仿真并測試；將與真實傳感器數據一致的仿真結果下載到傳感器硬件平臺上，傳感器硬件平臺輸出傳感器特性曲線以代替真實傳感器，與試驗臺實際部件結合測試；采集傳感器硬件平臺的狀態(tài)信息數據，并與發(fā)動機同一工作狀態(tài)下的真實傳感器的數據進行比較。操作工控機，使得切換裝置與真實傳感器連接，從而ECU與真實傳感器連接，然后操作工控機，驅動控制裝置驅使發(fā)動機在某一工況下動作，數據采集器采集發(fā)動機此種動作狀態(tài)下傳感器的狀態(tài)信息數據并存入工控機的采集數據庫。將與真實傳感器數據一致的仿真結果下載到傳感器硬件平臺上之后，操作工控機，驅使切換裝置切斷與真實傳感器的連接，轉而與傳感器硬件平臺連接，從而使得E⑶與傳感器硬件平臺連接。在工控機虛擬仿真開發(fā)平臺進行傳感器的建模、仿真并測試的步驟為先基于軟件PROE對傳感器進行建模、材質與溫度仿真以及測試；然后基于軟件Multisim9對傳感器的電氣特性進行設計、仿真并測試；再基于PR0TEUS7軟件對傳感器硬件平臺的芯片進行程序設計，同時對傳感器的電氣特性生成一個程序庫，把程序在芯片中仿真測試，并記錄測試數據。所述虛擬仿真開發(fā)平臺還基于開發(fā)平臺Visual Studio 2008C#將所述建模、仿真以及測試功能集成于一個操作平臺下運行。包括一發(fā)動機試驗臺、一工控機以及一端與工控機連接的一控制裝置、一數據采集器、一切換裝置與一傳感器硬件平臺，所述發(fā)動機試驗臺包括發(fā)動機，發(fā)動機包括E⑶以及真實傳感器，所述數據采集器另一端通過線束連接ECU與真實傳感器，所述控制裝置另一端連接試驗臺，所述工控機內設置有虛擬仿真開發(fā)平臺，所述切換裝置還連接E⑶，且切換裝置可在與真實傳感器以及傳感器硬件平臺的連接之間切換。所述工控機內設置有用來存儲數據采集器采集回來的數據的采集數據庫。所述傳感器硬件開發(fā)平臺為傳感器驅動板。所述傳感器硬件平臺以及切換裝置也設置于發(fā)動機試驗臺上。本發(fā)明的有益效果為采用本發(fā)明的開發(fā)測試平臺與開發(fā)測試方法，利用虛實結合的方式，從而無需將設計完的傳感器制造出來放到真實是整車環(huán)境中進行測試看是否設計得合理有效，只需將虛擬開發(fā)仿真結果下載到傳感器硬件平臺，傳感器硬件平臺輸出傳感器特性曲線以代替真實傳感器，與試驗臺實際部件結合測試，從而不但大大降低傳感器的設計測試成本，而且可以縮短傳感器的開發(fā)測試周期。而且當此種開發(fā)測試平臺以及開發(fā)測試方法用于汽車教學領域時，學生可通過操作工控機看到發(fā)動機在不同工況下的動作，再通過工控機的虛擬仿真開發(fā)平臺對傳感器進行設計，設計出來之后操作該平臺對傳感器進行測試看是否合格，這樣循環(huán)操作，不但可以幫助學生加深對汽車各零部件工作原理的理解，而且使得學生可以更快掌握傳感器開發(fā)設計的要點，而且這種開發(fā)測試平臺與開方法不僅僅適應于傳感器，同樣還適用于汽車其他電控元件以及汽車其他零部件。


圖1為本發(fā)明汽車電控元件開發(fā)測試平臺結構示意圖。
具體實施例方式以下將參照附圖詳細說明本發(fā)明的汽車電控元件開發(fā)測試方法以及開發(fā)測試平臺，在本實施例中，以開發(fā)測試傳感器為例做說明。如圖1所示，本發(fā)明汽車電控元件開發(fā)測試平臺包括一發(fā)動機試驗臺、一工控機以及一端與工控機連接的一控制設備、一數據采集器、一切換裝置以及一傳感器硬件平臺， 在本實施例中，切換裝置與傳感器硬件平臺設置在發(fā)動機實驗臺上，在其他實施例中，也可單獨設置在不同臺架上。所述發(fā)動機試驗臺包括發(fā)動機及其附件，發(fā)動機包括E⑶以及真實傳感器，其中， 真實傳感器與E⑶之間連接有所述切換裝置，其他發(fā)動機部件以及附件按實車連接狀況連接；所述數據采集器一端通過USB接口或者網絡接口連接工控機，另一端通過線束連接發(fā)動機試驗臺的各部件，尤其是ECU與真實傳感器，從而該數據采集器采集各部件在發(fā)動機動作時的實時狀態(tài)信號數據，該信號為模擬信號，并將該模擬信號轉換為工控機可識別的數字信號。所述控制設備一端與工控機連接，從而受工控機的控制進行動作，控制設備受工控機的控制驅動發(fā)動機動作，而且可以驅動發(fā)動機在不同工況下動作。所述切換裝置一端通過信號線連接工控機，另一端除連接真實傳感器之外，還可被切換成與傳感器硬件平臺連接，切換通過工控機的控制來實現，具體的說，若切換裝置與真實傳感器連接，當要使其與傳感器硬件平臺連接時，操作工控機，驅使切換裝置切斷與真實傳感器的連接，轉而與傳感器硬件平臺連接，就是說，通過工控機的控制，切換裝置可在與真實傳感器或者傳感器硬件平臺的連接之間切換，從而ECU可通過切換裝置選擇與真實傳感器連接或者與傳感器硬件平臺連接，也就是說，ECU可在與真實傳感器或者傳感器硬件平臺的連接之間切換。所述工控機同也與傳感器硬件平臺連接，通過USB接口或者網絡接口連接；所述工控機還設置有一虛擬仿真開發(fā)平臺，該平臺用于對傳感器進行建模、仿真并測試。工控機內還設置有一采集數據庫，所述采集數據庫用于儲存數據采集裝置采集來的數據，當數據采集器采集完真實的零部件的數據并存于采集數據庫后，下次進行開發(fā)設計時，可以直接利用該采集數據庫內的數據，無需每一次開發(fā)測試前都要進行真實零部件的數據采集，所以在第一次數據采集時，可以在發(fā)動機在不同工況條件下進行，即采集汽車各部件在發(fā)動機在不同工況條件下動作時的狀態(tài)數據。當要開發(fā)設計一個傳感器時，先采集真實傳感器在發(fā)動機動作時的狀態(tài)信息數據，然后根據該數據在工控機虛擬仿真開發(fā)平臺進行傳感器的建模、仿真并測試，如果測試數據與真實傳感器數據一致，則將該與真實傳感器數據一致的仿真結果下載到傳感器硬件平臺上，然后傳感器硬件平臺輸出傳感器特性曲線以代替真實傳感器，與試驗臺實際部件結合測試，然后采集傳感器硬件平臺的狀態(tài)信息數據，并與發(fā)動機同一工作狀態(tài)下的真實傳感器的數據進行比較，如果一致，則表示該傳感器設計有效、合理。具體的說，當要開發(fā)一個傳感器時，先操作工控機使得切換裝置與真實傳感器連接，從而E⑶與真實傳感器連接，然后操作工控機，驅動控制裝置驅使發(fā)動機在某一工況下動作，數據采集器采集發(fā)動機此種動作狀態(tài)下各零部件的狀態(tài)信息數據并存入工控機的采集數據庫，狀態(tài)信息數據包括傳感器的狀態(tài)信息數據(也可以根據要設計的零部件而選擇性的只采集該零部件的狀態(tài)信息數據)，工控機讀取采集數據庫的傳感器數據，然后利用虛擬仿真開發(fā)平臺根據這個數據去開發(fā)設計傳感器。在工控機虛擬仿真開發(fā)平臺進行傳感器的建模、仿真并測試的大致步驟為先基于軟件PR0E(可以是別的具有同樣功能的公知軟件)對傳感器進行建模、材質與溫度仿真以及測試(該測試即在PROE軟件里直接測試)； 然后基于軟件Multisim9(可以是別的具有同樣功能的公知軟件)對傳感器的電氣特性進行設計、仿真并測試(該測試包括傳感器的在環(huán)測試以及溫度測試，直接在軟件Multisim9 里測試)；再基于PR0TEUS7軟件對傳感器硬件平臺的芯片進行程序設計，同時對傳感器的電氣特性生成一個程序庫，把程序在芯片中進行仿真測試，并記錄測試數據；如果上述測試數據不符合常規(guī)傳感器特性的數據，即最開始數據采集器采集回來的真實傳感器的數據， 則修改或者重新設計傳感器，直到符合；如果上述測試數據符合常規(guī)傳感器特性的數據，就將上述與真實傳感器的數據一致的仿真結果(包括程序)下載到傳感器硬件平臺，然后感器硬件平臺與臺架上的真實部件結合測試。具體的說，即是操作工控機，驅使切換裝置切斷與真實傳感器的連接，轉而與傳感器硬件平臺連接，從而傳感器硬件平臺與ECU連接，傳感器硬件平臺輸出傳感器特性曲線以代替真實傳感器，然后再操作工控機，驅動控制裝置， 驅使發(fā)動機在同一工況下動作，工控機讀取數據采集器采集來的傳感器硬件平臺此時的數據，并將之與同一工況下真實傳感器的數據對比，若一致，則表示設計的傳感器有效、合理。
綜上所述，采用本發(fā)明的開發(fā)測試平臺以及開發(fā)測試方法，即采用虛實結合的方式，從而無需將設計完的傳感器制造出來再測試看是否設計得合理有效，如此，不但大大降低了傳感器的開發(fā)測試成本，而且縮短了傳感器的開發(fā)測試周期。此外，當這種開發(fā)測試平臺以及開發(fā)測試方法用于汽車教學領域時，學生可通過操作工控機看到發(fā)動機在不同工況下的動作，再通過工控機的虛擬仿真開發(fā)平臺對傳感器進行設計，設計出來之后在操作該平臺對傳感器進行測試看是否合格，這樣循環(huán)操作，不但可以幫助學生加深對汽車各零部件工作原理的理解，而且使得學生可以快速掌握傳感器的開發(fā)設計的要點。在本實施例中，所述虛擬仿真開發(fā)平臺還基于開發(fā)平臺Visual Studio 2008 1將所述建模、仿真以及測試功能集成于一個操作平臺下運行，從而設計、操作更方便。 在本施例中，所述傳感器硬件平臺為傳感器驅板。 上述說明僅是以傳感器為例作說明，其他的汽車電控元件也可以采用同樣的方法與平臺進行開發(fā)測試，汽車的其他零件也可以采用同樣的方法與平臺進行開發(fā)測試。
權利要求
1.一種汽車電控元件開發(fā)測試方法，其特征在于包括以下步驟先采集真實傳感器在發(fā)動機動作時的狀態(tài)信息數據；根據上述數據在工控機虛擬仿真開發(fā)平臺進行傳感器的建模、仿真并測試；將與真實傳感器數據一致的仿真結果下載到傳感器硬件平臺上，傳感器硬件平臺輸出傳感器特性曲線以代替真實傳感器，與試驗臺實際部件結合測試；采集傳感器硬件平臺的狀態(tài)信息數據，并與發(fā)動機同一工作狀態(tài)下的真實傳感器的數據進行比較。
2.根據權利要求1所述的汽車電控元件開發(fā)測試方法，其特征在于操作工控機，使得切換裝置與真實傳感器連接，從而ECU與真實傳感器連接，然后操作工控機，驅動控制裝置驅使發(fā)動機在某一工況下動作，數據采集器采集發(fā)動機此種動作狀態(tài)下傳感器的狀態(tài)信息數據并存入工控機的采集數據庫。
3.根據權利要求1或2所述的汽車電控元件開發(fā)測試方法，其特征在于將與真實傳感器數據一致的仿真結果下載到傳感器硬件平臺上之后，操作工控機，驅使切換裝置切斷與真實傳感器的連接，轉而與傳感器硬件平臺連接，從而使得ECU與傳感器硬件平臺連接。
4.根據權利要求3所述的汽車電控元件開發(fā)測試方法，其特征在于在工控機虛擬仿真開發(fā)平臺進行傳感器的建模、仿真并測試的步驟為先基于軟件PROE對傳感器進行建模、材質與溫度仿真以及測試；然后基于軟件Multisim9對傳感器的電氣特性進行設計、仿真并測試；再基于PR0TEUS7軟件對傳感器硬件平臺的芯片進行程序設計，同時對傳感器的電氣特性生成一個程序庫，把程序在芯片中仿真測試，并記錄測試數據。
5.根據權利要求4所述的汽車電控元件開發(fā)測試方法，其特征在于所述虛擬仿真開發(fā)平臺還基于開發(fā)平臺Visual Studio 2008C#將所述建模、仿真以及測試功能集成于一個操作平臺下運行。
6.一種汽車電控元件開發(fā)測試平臺，其特征在于包括一發(fā)動機試驗臺、一工控機以及一端與工控機連接的一控制裝置、一數據采集器、一切換裝置與一傳感器硬件平臺，所述發(fā)動機試驗臺包括發(fā)動機，發(fā)動機包括E⑶以及真實傳感器，所述數據采集器另一端通過線束連接ECU與真實傳感器，所述控制裝置另一端連接試驗臺，所述工控機內設置有虛擬仿真開發(fā)平臺，所述切換裝置還連接ECU，且切換裝置可在與真實傳感器以及傳感器硬件平臺的連接之間切換。
7.根據權利要求6所述的汽車電控元件開發(fā)測試平臺，其特征在于所述工控機內設置有用來存儲數據采集器采集回來的數據的采集數據庫。
8.根據權利要求6或7所述的汽車電控柜元件開發(fā)測試平臺，其特征在于所述傳感器硬件開發(fā)平臺為傳感器驅動板。
9.根據權利要求8所述的汽車電控元件開發(fā)測試平臺，其特征在于所述傳感器硬件平臺以及切換裝置也設置于發(fā)動機試驗臺上。
全文摘要
本發(fā)明揭露了一種汽車電控元件開發(fā)測試方法與平臺，當要開發(fā)設計傳感器時，先采集真實傳感器在發(fā)動機動作時的狀態(tài)信息數據，然后根據該數據在工控機虛擬仿真開發(fā)平臺進行傳感器的建模、仿真并測試，然后將與真實傳感器數據一致的仿真結果下載到傳感器硬件平臺上，傳感器硬件平臺輸出傳感器特性曲線以代替真實傳感器，與試驗臺實際部件結合測試，然后采集傳感器硬件平臺的狀態(tài)信息數據，并與發(fā)動機同一工作狀態(tài)下的真實傳感器的數據比較，如果一致，則表示該傳感器設計有效合理，采用這種方式，不但降低了傳感器的設計測試成本，還縮短了開發(fā)測試周期；該開發(fā)測試平臺還可用于汽車教學領域；該開發(fā)測試平臺同樣適用于汽車其他零部件的開發(fā)設計。
文檔編號G05B23/02GK102445943SQ20111043112
公開日2012年5月9日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權日2011年12月20日
發(fā)明者王征 申請人:天津市優(yōu)耐特汽車電控技術服務有限公司