电动汽车电子制动助力器电控单元测试板卡制造技术

本发明专利技术公开了一种电动汽车电子制动助力器电控单元测试板卡，包括MCU模块、CAN通信电路、压力传感器模拟输出电路、踏板位移传感器模拟输出电路、电机位置传感器模拟输出电路、电源检测电路、电源管理电路、负载模块和EtherCAT通信电路；所述MCU模块包括CAN收发器、DAC转换器、PWM波发生器、SPI总线和两路ADC转换器。本发明专利技术能够代替测试台对电子制动助力器的电控单元进行功能测试。本发明专利技术测试板卡通过多个模块采集数据，通过电子负载和直流稳压电源进行不同的加载和测试，最后由外部系统系统显示结果，大大提升了测试的实时性能，提高测试精度。本发明专利技术测试板卡体积小体积小，抗干扰能力强，集成度高，一体化成型，易批量生产。

Electric vehicle electronic brake booster ECU test board card

【技术实现步骤摘要】
电动汽车电子制动助力器电控单元测试板卡
本专利技术涉及电动汽车检测
，尤其涉及一种电动汽车电子制动助力器电控单元测试板卡。
技术介绍
在电动汽车领域，电子制动助力器已经得到广泛应用，电子制动助力器安装后需要对其电控单元进行功能测试，目前通用的做法是搭建测试台。测试台搭建费时费力，体积庞大；存在大量的接插件，可靠性降低；整台搭建完毕后，即使测试台中各分离单元都测试合格，整机搭建完成后还要整机标定，调配参数；有时还要重新编写测试软件，整个机台搭建十分繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电动汽车电子制动助力器电控单元测试板卡，能够代替测试台对电子制动助力器的电控单元进行功能测试，而且该测试板卡结构简单，搭建方便快捷，相对传统测试台，能够大大提高测试精度。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种电动汽车电子制动助力器电控单元测试板卡，包括MCU模块、CAN通信电路、压力传感器模拟输出电路、踏板位移传感器模拟输出电路、电机位置传感器模拟输出电路、电源检测电路、电源管理电路、负载模块和EtherCAT通信电路；其中，所述MCU模块包括CAN收发器、DAC转换器、PWM波发生器、SPI总线和两路ADC转换器，PWM波发生器用于输出两路互补PWM波形，DAC转换器用于输出模拟电压；所述CAN通信电路输入端与所述CAN收发器连接，输出端与被测电控单元的CAN通信接口连接，用来测试被测电控单元的通信情况；所述压力传感器模拟输出电路的输入端与所述DAC转换器连接，用于接收DAC转换器输出的模拟电压，并放大后输出给电动汽车电子制动助力器电控单元的压力传感器接口；所述踏板位移传感器模拟输出电路的输入端与所述PWM波发生器连接，用于接收PWM波发生器输出的两路PWM波形，并经放大后输出给电动汽车电子制动助力器电控单元的位移传感器接口；所述电机位置传感器模拟输出电路包括FPGA和3路DAC转换器，FPGA与所述SPI总线连接，3路DAC转换器均配置有相应的驱动增强电路，DAC转换器输出的模拟电压经驱动增强电路放大后输送至被测电控单元的电机位置传感器接口，用于模拟旋变信号，可输出电机的任意位置；所述电源检测电路的输出端与MCU模块的一路所述ADC转换器连接，采集被测电控单元电源输出接口的电压；所述电源管理电路的输出端与MCU模块的另一路所述ADC转换器连接，采集被测电控单元的供电情况，包括电压采集和电流采集；所述负载模块用来测量电子制动助力器直流电机接口的输出电流，所述负载模块使用了大功率MOSFET，通过控制栅极电压，来控制MOSFET的导通深度，进而控制负载模块中通过的电流，所述负载模块中还有一个功率采样电阻与MOSFET的源极相连，16位精度的AD转换器采集功率采样电阻两端电压，通过SPI总线读取AD转换器中采样电阻上的电压，再计算出流过负载模块的电流；所述EtherCAT通信电路与MCU模块信号连接，用于与外部系统通信，接收外部系统发送的指令，并将测试结果传递给外部系统。进一步的，所述CAN通信电路采用TJA1050T芯片。进一步的，电机位置传感器模拟输出电路用来模拟旋转变压器的输出信号，有两路输出，其中一路输出正弦信号，另外一路输出余弦信号，因当被测电子制动助力器确定时，励磁信号已知，固励磁信号信息从外部系统输入给MCU模块，MCU模块使用SPI通信接口将解算后的波形离散点数据传送给电机位置传感器模拟输出电路，该电路是由FPGA、DAC和驱动增强电路组成，其中FPGA内部构建了SPI接口、用于临时存储波形数据的RAM存储器和两个操作DAC芯片的数据发送接口，在FPGA内部，存储波形数据的RAM连接数据发送接口，数据发送接口的输入端连接SPI通信接口，在FPGA外部，数据发送接口的输出端连接DAC芯片，DAC转换器芯片的输出端连接输出驱动增强电路。进一步的，所述负载模块为三相功率负载电路，三相功率负载电路的各电路结构相同且公共端连接在一起，构成星型连接结构，各电路结构分别设有Uin端口、Vin端口和Win端口，Uin端口、Vin端口、Win端口分别与被测电控单元的U、V、W三相连接。进一步的，所述三相功率负载电路的各电路结构均包括运放、MOSFET栅极驱动光耦、MOSFET、功率采样电阻和差分ADC芯片，所述MOSFET的栅极连接MOSFET栅极驱动光耦的输出端，MOSFET栅极驱动光耦的输入端连接运放的输出端，运放的同向输入端用于输入电压，MOSFET的漏极连接外部的三相输入端，MOSFET的源极连接功率采样电阻的采样端端，功率采样电阻的采样端与MOSFET的栅极与差分ADC芯片的差分输入端连接，差分ADC芯片输出端通过SPI通信端连接MCU模块。进一步的，所述EtherCAT通信电路采用LAN9252芯片。现有电子制动助力器电控单元包含有CAN通信接口、压力传感器信号输入接口、制动踏板位移传感器输入接口、三项直流电机接口、三项直流电机的位置传感器接口以及供电的电源接口，外部系统通过EtherCAT通信接口，将测试需要的数据传递给本板卡，板卡产生所需的传感器信号和通信命令，并检测被测电控单元的输出参数，本专利技术可测试电子制动助力器电控单元的极限参数，功能好坏和特定条件下的性能等。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种电动汽车电子制动助力器电控单元测试板卡，和测试台功能相同，能够代替测试台对电子制动助力器的电控单元进行功能测试。本专利技术测试板卡体积小体积小，集成度高，一体化成型，易批量生产、批量测试、批量校准。附图说明图1为本专利技术的结构原理图；图2为本专利技术电机位置传感器模拟输出电路的结构原理图；图3为本专利技术负载模块的结构示意图；图4为本专利技术负载模块中各电路结构的电路图；图中，101、EtherCAT通信电路；102、MCU模块；103、CAN通信电路；104、压力传感器模拟输出电路；105、踏板位移传感器模拟输出电路；106、电机位置传感器模拟输出电路；107、电源检测电路；108、电源管理电路；109、负载模块；201、SPI通信接口；202、波形存储RAM；203、数据发送接口；204、DAC芯片；205、驱动增强电路；401、运放；402、MOSFET栅极驱动光耦；403、MOSFET；404、功率采样电阻；405、差分ADC芯片。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1所示，一种电动汽车电子制动助力器电控单元测试板卡，包括MCU模块102、CAN通信电路103、压力传感器模拟输出电路104、踏板位移传感器模拟输出电路105、电机位置传感器模拟输出电路106、电源检测电路107、电源管理电路108、负载模块109和EtherCAT通信电路101；其中，所述MCU模块102包括CAN收发器、DAC转换器、PWM波发生器、SPI总线和两路ADC转换器，PWM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车电子制动助力器电控单元测试板卡，其特征在于，包括MCU模块、CAN通信电路、压力传感器模拟输出电路、踏板位移传感器模拟输出电路、电机位置传感器模拟输出电路、电源检测电路、电源管理电路、负载模块和EtherCAT通信电路；其中，/n所述MCU模块包括CAN收发器、DAC转换器、PWM波发生器、SPI总线和两路ADC转换器，PWM波发生器用于输出两路互补PWM波形，DAC转换器用于输出模拟电压；/n所述CAN通信电路输入端与所述CAN收发器连接，输出端与被测电控单元的CAN通信接口连接，用来测试被测电控单元的通信情况；/n所述压力传感器模拟输出电路的输入端与所述DAC转换器连接，用于接收DAC转换器输出的模拟电压，并放大后输出给电动汽车电子制动助力器电控单元的压力传感器接口；/n所述踏板位移传感器模拟输出电路的输入端与所述PWM波发生器连接，用于接收PWM波发生器输出的两路PWM波形，并经放大后输出给电动汽车电子制动助力器电控单元的位移传感器接口；/n所述电机位置传感器模拟输出电路包括FPGA和2路DAC转换器，FPGA与所述SPI总线连接，2路DAC转换器均配置有相应的驱动增强电路，DAC转换器输出的模拟电压经驱动增强电路放大后输送至被测电控单元的电机位置传感器接口，用于模拟旋变信号，可输出电机的任意位置；/n所述电源检测电路的输出端与MCU模块的一路所述ADC转换器连接，采集被测电控单元电源输出接口的电压；/n所述电源管理电路的输出端与MCU模块的另一路所述ADC转换器连接，采集被测电控单元的供电情况，包括电压采集和电流采集；/n所述负载模块用来模拟三相直流电机，所述SPI总线与负载模块连接，用来读取功率负载中流过的电流大小；/n所述EtherCAT通信电路与MCU模块信号连接，用于与外部系统通信，接收外部系统发送的指令，并将测试结果传递给外部系统。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车电子制动助力器电控单元测试板卡，其特征在于，包括MCU模块、CAN通信电路、压力传感器模拟输出电路、踏板位移传感器模拟输出电路、电机位置传感器模拟输出电路、电源检测电路、电源管理电路、负载模块和EtherCAT通信电路；其中，
所述MCU模块包括CAN收发器、DAC转换器、PWM波发生器、SPI总线和两路ADC转换器，PWM波发生器用于输出两路互补PWM波形，DAC转换器用于输出模拟电压；
所述CAN通信电路输入端与所述CAN收发器连接，输出端与被测电控单元的CAN通信接口连接，用来测试被测电控单元的通信情况；
所述压力传感器模拟输出电路的输入端与所述DAC转换器连接，用于接收DAC转换器输出的模拟电压，并放大后输出给电动汽车电子制动助力器电控单元的压力传感器接口；
所述踏板位移传感器模拟输出电路的输入端与所述PWM波发生器连接，用于接收PWM波发生器输出的两路PWM波形，并经放大后输出给电动汽车电子制动助力器电控单元的位移传感器接口；
所述电机位置传感器模拟输出电路包括FPGA和2路DAC转换器，FPGA与所述SPI总线连接，2路DAC转换器均配置有相应的驱动增强电路，DAC转换器输出的模拟电压经驱动增强电路放大后输送至被测电控单元的电机位置传感器接口，用于模拟旋变信号，可输出电机的任意位置；
所述电源检测电路的输出端与MCU模块的一路所述ADC转换器连接，采集被测电控单元电源输出接口的电压；
所述电源管理电路的输出端与MCU模块的另一路所述ADC转换器连接，采集被测电控单元的供电情况，包括电压采集和电流采集；
所述负载模块用来模拟三相直流电机，所述SPI总线与负载模块连接，用来读取功率负载中流过的电流大小；
所述EtherCAT通信电路与MCU模块信号连接，用于与外部...

【专利技术属性】
技术研发人员：张向宇，赵静，胡江华，陈丽平，谭新新，王彦明，池洪伟，李雄铭，刘俊丽，
申请(专利权)人：杭州沃镭智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33