一种ECU通信电压范围测试系统及测试方法与流程

lowrecoverdiff1；总线分析设备先控制电源设备的供电电压从一预设的初始供电电压逐渐增加至预设的最大供电电压，并记录出现待测ecu发出的报文故障的第一帧通信报文对应的第四供电电压verror2，再记录待测ecu不再发出通信报文对应的第五供电电压vstop2；最后再控制电源设备的供电电压从第五供电电压vstop2以预设步长逐渐减小至使待测ecu恢复发出正常通信报文的第六供电电压vstart2，并记录电源设备的供电电压恢复至第六供电电压vstart2开始至接收到待测ecu恢复发出第一帧正常通信报文时的第二时长t lowrecoverdiff2；上位机根据第一供电电压verror1、第二供电电压vstop1、第三供电电压vstart1、第一时长t lowrecoverdiff1、第四供电电压verror2、第五供电电压vstop2、第六供电电压vstart2和第二时长t lowrecoverdiff2是否位于各自对应的预设阈值内来实现对待测ecu的通信电压范围测试。
6.优选地，上位机在识别到待测ecu的配置信息包含终端电阻，则通过总线分析设备控制外部终端导入开关闭合；上位机在识别到待测ecu的配置信息不包含终端电阻，则通过总线分析设备控制外部终端导入开关断开。
7.优选地，总线分析设备通过布置至电源控制开关和待测ecu之间的电压检测点所检测到的电压是否与电源设备的供电电压相等，来识别电源控制开关是否正确闭合。
8.优选地，外部终端导入电阻和设定终端电阻的电阻均为120ω。
9.本发明提供了一种ecu通信电压范围测试方法，所述方法包括：步骤s1，建立ecu通信电压范围测试系统的物理连接；所述ecu通信电压范围测试系统为权利要求1中所述的系统；步骤s2，上位机接收测试人员输入的启动指令；步骤s3，上位机基于启动指令，控制总线分析设备启动，总线分析设备启动后控制电源设备输出一初始供电电压；步骤s4，上位机根据待测ecu的配置信息，选择是否通过总线分析设备控制外部终端导入开关闭合；步骤s5，上位机通过总线分析设备控制电源控制开关闭合；步骤s6，总线分析设备根据上位机的指令，控制电源设备从一预设的初始供电电压逐渐增加至预设的最大供电电压和从初始供电电压逐渐减少至预设的最小供电电压，总线分析设备对待测ecu在不同供电电压下输出的通信报文进行检测；步骤s7，上位机基于待测ecu发出的异常通信报文对应的第一类供电电压、待测ecu不再发出通信报文对应的第二类供电电压、待测ecu恢复发出正常通信报文对应的第三类供电电压以及电源设备的供电电压调整至第三类供电电压开始至待测ecu恢复发出第一帧通信报文的时长，确定待测ecu的通信电压范围是否满足预设标准。
10.优选地，步骤s6包括：步骤s611，总线分析设备根据上位机的指令，总线分析设备控制电源设备以第一预设处理方式从初始供电电压逐渐降低至电源设备的供电电压至预设的最小供电电压，总线分析设备对can_high信号线和can_low信号线上传输的通信报文进行采集；
步骤s612，总线分析设备先记录出现待测ecu发出的报文故障的第一帧通信报文对应的第一供电电压verror1，再记录待测ecu不再发出通信报文对应的第二供电电压vstop1；最后再控制电源设备的供电电压从第二供电电压vstop1以预设步长逐渐增加至使待测ecu恢复发出正常通信报文的第三供电电压vstart1，并记录电源设备的供电电压恢复至第三供电电压vstart1开始至接收到待测ecu恢复发出第一帧正常通信报文时的第一时长t lowrecoverdiff1。
11.优选地，步骤s6还包括：步骤s621，总线分析设备根据上位机的指令，总线分析设备控制电源设备以第二预设处理方式从初始供电电压逐渐增加至电源设备的供电电压至预设的最大供电电压，总线分析设备对can_high信号线和can_low信号线上传输的通信报文进行采集；步骤s622，总线分析设备先记录出现待测ecu发出的报文故障的第一帧通信报文对应的第四供电电压verror2，再记录待测ecu不再发出通信报文对应的第五供电电压vstop2；最后再控制电源设备的供电电压从第五供电电压vstop2以预设步长减小增加至使待测ecu恢复发出正常通信报文的第六供电电压vstart2，并记录电源设备的供电电压恢复至第六供电电压vstart2开始至接收到待测ecu恢复发出第一帧正常通信报文时的第二时长t lowrecoverdiff2。
12.优选地，步骤s7包括：若第一供电电压verror1、第二供电电压vstop1、第三供电电压vstart1、第一时长t lowrecoverdiff1、第四供电电压verror2、第五供电电压vstop2、第六供电电压vstart2和第二时长tlowrecoverdiff2均位于各自对应的预设阈值内，则确定待测ecu的通信电压范围测试通过。
13.优选地，步骤s611中，总线分析设备控制电源设备以第一预设处理方式逐渐降低电源设备的供电电压的方式为：总线分析设备以第一预设步长控制电源设备的供电电压从预设的初始电压减小，直到电源设备的供电电压降至第一预设电压后再以第二预设步长减小电源设备的供电电压，直到电源设备的的供电电压降至第二预设电压后再以第三预设步长减小电源设备的供电电压至预设的最小供电电压；步骤s621，总线分析设备控制电源设备以第二预设处理方式逐渐增加电源设备的供电电压的方式为：总线分析设备以第一预设步长控制电源设备的供电电压从预设的初始电压增加，直到电源设备的供电电压增至第三预设电压后再以第二预设步长增加电源设备的供电电压，直到电源设备的的供电电压增至第四预设电压后再以第三预设步长增加电源设备的供电电压至预设的最大供电电压；第一预设步长、第二预设步长和第三预设步长依次减小。
14.本发明的有益效果为：对待测ecu的通信电压范围实现了自动化测试；具体来说，通过调整对待测ecu的供电电压，实现对待测ecu正常发出通信报文对应的供电电压、待测ecu首次发出错误帧报文对应的供电电压、待测ecu不再发出通信报文对应的供电电压以及待测ecu恢复发出正常通信报文对应的供电电压进行检测，以及对电源设备的供电电压调整至使待测ecu恢复发
出正常通信报文的供电电压时刻开始至待测ecu第一次恢复发出正常通信报文的时长进行检测，利用这些供电电压和时长与预先标定的阈值范围做比较，在这些供电电压和时长都在各自对应的预设阈值范围内时，认定该待测ecu的通信电压范围是满足标准的，所得到的测试结果利用上位机的界面直接进行直观的输出。实现该测试方法的测试系统的结构简单，电路简单可靠；在实际测试时，只需要对电源设备的供电电压进行调整即可实现所需要的参数检测，使该系统的测试结果稳定性高且可靠性强。
附图说明
15.图1为本实施例中的ecu通信电压范围测试系统的原理框图；图2为本实施例中的ecu的低压通信电压范围测试方法的流程示意图；图3为本实施例中的ecu的高压通信电压范围测试方法的流程示意图。
具体实施方式
16.下面对本发明作进一步描述。以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例仅用于解释本发明，并非限定本发明的范围。
17.图1为本发明一种ecu通信电压范围测试系统的原理图，整个系统如下：1为上位机，2为电源设备，3为总线分析设备，4为待测ecu，11为电源控制开关，12为外部终端导入开关，14为设计终端电阻,15为外部终端导入电阻，设计终端电阻和外部终端导入电阻的阻值都为120欧姆,该电阻值是can总线协议标定的值，21，22，23为总线分析设备3的采样端口，其中21为对电源控制开关和待测ecu之间的电压监测点的电压进行检测的采样端口，22和23实现为对can_high信号线和can_low信号线上的通信报文进行检测，31为实现上位机1和总线分析设备3通讯的串口通信接口,32为实现总线分析设备3和电源设备2通讯的串口通信端口。
18.上述测试系统的连接如原理图1所示：上位机1与总线分析设备3进行串口通讯连接，总线分析设备3与电源设备2进行串口通讯连接，其他电连接参考原理图。
19.上述测试系统的工作原理如下：将待测ecu4接入测试系统后，操作人员点击上位机1的操作界面：进行ecu通信电压范围测试，然后上位机1通过串口通讯控制总线分析设备3启动。同时上位机1通过待测ecu4的配置信息确定是否需要引入外部终端导入电阻15，若是需要引入则控制外部终端导入开关12闭合，否则控制外部终端导入开关12断开。总线分析设备3通过串口通讯控制电源设备2进行启动，总线分析设备1控制电源控制开关11闭合。总线分析设备3通过端口21监控电源控制开关11的开关状态，实现闭环控制。
20.当检测到电源控制开关11按照控制进行闭合后，总线分析设备3通过串口通讯控制电源设备2输出一预设的初始电压u1，总线分析设备3通过端口22和23采集待测ecu2发出的通信报文，然后通过调整电源设备2的供电电压和监控22和23端口的错误帧信息和通信信息判断待测ecu4的通信电压范围是否满足预设标准。
21.待测ecu的通信电压范围为预设的最大供电电压（如19v）至预设的最小供电电压（如5v）之间，这两个电压为出厂值。
22.本实施例上述的测试系统实现对待测ecu4的通信电压范围测试包括两个模块：模
块一：实现低压通讯范围测试；模块二：实现高压通讯范围测试。
23.如图2，模块一的其控制流程如下；s101、将待测ecu4接入到测试系统中；s102、操作员操作上位机1，在上位机1的操作界面上点击启动低压通讯范围测试按钮；s103、上位机1通过串口控制总线分析设备3启动，总线分析设备3启动后通过串口控制电源设备2启动，并设置电源设备2输出供电电压（即一预设的初始电压）13.5v；s104、上位机1通过该待测ecu4的配置信息，提取该待测ecu4是否含有终端电阻，若是含有，则通过串口控制总线分析设备控制外部终端导入开关12闭合，将外部终端导入电阻15导入；否则，通过串口控制总线分析设备控制外部终端导入开关12断开；s105、总线分析设备3控制电源控制开关11闭合，同时监控21处的电压值，若21端口检测到的电压=13.5v，则认为电源控制开关11完成相应控制动作，进行下一步；否则则认为系统异常，总线分析设备3将相关信息通过串口反馈给上位机1，上位机1提示系统异常，请进行检修；s106、等待5s至总线通信稳定；s107、总线分析设备3以0.5v（第一预设步长）步长控制电源设备2减小供电电压，直到供电电压降至10v（第一预设电压）后再以0.2v（第二预设步长）步长减小供电电压，直到电压降至9v（第二预设电压）后再以0.1v（第三预设步长）步长减小供电电压至预设的最小供电电压，等待1s至电源设备2对待测ecu4的供电稳定，测试过程总线分析设备一直监测通信；s108: 总线分析设备3记录待测ecu4第一次出现错误帧通信报文时的第一供电电压verror1和待测ecu4停止发出通信报文时的第二供电电压vstop1；s109: 若待测ecu4未停止通信且供电电压大于5v（预设的最小供电电压），重复步骤s107~s108；s110: 若待测ecu4未停止通信且供电电压小于等于5v（预设的最小供电电压），则停止测试；s111：若待测ecu4停止通信，则在该第二供电电压vstop1的基础上，以0.1v（预设步长）步长逐渐增加，记录供电电压从第二供电电压vstop1以预设步长逐渐增加至使待测ecu恢复发出正常通信报文的第三供电电压vstart1，并记录电源设备的供电电压恢复至第三供电电压vstart1开始至接收到待测ecu恢复发出第一帧正常通信报文时的第一时长t lowrecoverdiff1；s112：上位机1从待测ecu4的参数信息中提取相关参数阈值数值：verror1对应的预设阈值范围，vstop1对应的预设阈值范围，vstart1对应的预设阈值范围，tlowrecoverdiff1对应的预设阈值范围；s1113：若记录值verror1，vstop1，vstart1，tlowrecoverdiff1满足在各自对应的阈值范围以内,则显示测试结果通过，并在上位机1的界面显示verror1，vstop1，vstart1，tlowrecoverdiff1的测量值；s114：若记录值verror1，vstop1，vstart1，tlowrecoverdiff1中任意一个或多个不满足在对应的预设阈值范围以内,则显示测试结果不通过，并在上位机1的界面显示
verror1，vstop1，vstart1，tlowrecoverdiff1的测量值。
24.模块二执行的步骤如图3：s201、将待测ecu4接入到测试系统中；s202、操作员操作上位机1，在上位机1的操作界面上点击启动低压通讯范围测试按钮；s203、上位机1通过串口控制总线分析设备3启动，总线分析设备3启动后通过串口控制电源设备2启动，并设置电源设备2输出供电电压（即一预设的初始电压）13.5v；s204、上位机1通过该待测ecu4的配置信息，提取该待测ecu4是否含有终端电阻，若是含有，则通过串口控制总线分析设备控制外部终端导入开关12闭合，将外部终端导入电阻15导入；否则，通过串口控制总线分析设备控制外部终端导入开关12断开；s205、总线分析设备3控制电源控制开关11闭合，同时监控21处的电压值，若u2端口检测到的电压=13.5v，则认为电源控制开关11完成相应控制动作，进行下一步；否则则认为系统异常，总线分析设备3将相关信息通过串口反馈给上位机1，上位机1提示系统异常，请进行检修；s206、等待5s至总线通信稳定；s207、总线分析设备3以0.5v（第一预设步长）步长控制电源设备2增加供电电压，直到供电电压升至16v（第三预设电压）后再以0.2v（第二预设步长）步长减小供电电压，直到电压升至17v（第四预设电压）后再以0.1v（第三预设步长）步长增加供电电压至预设的最大供电电压，等待1s至电源设备2对待测ecu4的供电稳定，测试过程总线分析设备一直监测通信；s208: 总线分析设备3记录待测ecu4第一次出现错误帧通信报文时的第四供电电压verror2和待测ecu4停止发出通信报文时的第五供电电压vstop2；s209: 若待测ecu4未停止通信且供电电压大于19v（预设的最大供电电压），重复步骤s207~ s208；s210: 若待测ecu4未停止通信且供电电压小于等于19v（预设的最大供电电压），则停止测试；s211：若待测ecu4停止通信，则在该第五供电电压vstop2的基础上，以0.1v（预设步长）步长逐渐减小，记录供电电压从第五供电电压vstop2以预设步长逐渐增加至使待测ecu恢复发出正常通信报文的第六供电电压vstart2，并记录电源设备的供电电压恢复至第六供电电压vstart2开始至接收到待测ecu恢复发出第一帧正常通信报文时的第二时长t lowrecoverdiff2；s212：上位机1从待测ecu4的参数信息中提取相关参数阈值数值：verror2对应的预设阈值范围，vstop2对应的预设阈值范围，vstart2对应的预设阈值范围，tlowrecoverdiff2对应的预设阈值范围；s213：若记录值verror2，vstop2，vstart2，tlowrecoverdiff2满足在各自对应的阈值范围以内,则显示测试结果通过，并在上位机1的界面显示verror2，vstop2，vstart2，tlowrecoverdiff2的测量值；s214：若记录值verror2，vstop2，vstart2，tlowrecoverdiff2中任意一个或多个不满足在对应的预设阈值范围以内,则显示测试结果不通过，并在上位机1的界面显示
verror2，vstop2，vstart2，tlowrecoverdiff2的测量值。
25.基于s113和步骤s213的测试均通过时，认定该待测ecu的通信电压范围满足预设标准，最终实现了待测ecu的终端电阻自动化测试。
26.利用本实施例上述的方案，对待测ecu4的通信电压范围实现了自动化测试；具体来说，通过调整对待测ecu4的供电电压，实现对待测ecu4正常发出通信报文对应的供电电压、待测ecu4首次发出错误帧报文对应的供电电压、待测ecu4不再发出通信报文对应的供电电压以及待测ecu4恢复发出正常通信报文对应的供电电压进行检测，以及对电源设备2的供电电压调整至使待测ecu4恢复发出正常通信报文的供电电压时刻开始至待测ecu4第一次恢复发出正常通信报文的时长进行检测，利用这些供电电压和时长与预先标定的阈值范围做比较，在这些供电电压和时长都在各自对应的预设阈值范围内时，认定该待测ecu4的通信电压范围是满足标准的，所得到的测试结果利用上位机1的界面直接进行直观的输出。
27.实现该测试方法的测试系统的结构简单，电路简单可靠；在实际测试时，只需要对电源设备2的供电电压进行调整即可实现所需要的参数检测，使该系统的测试结果稳定性高且可靠性强。