一种整车控制器模拟负载装置，包括：电源系统电路，为整车控制器、转速测量模块负载电路、开关量输入模块负载电路、低端开关输出模块负载电路和高端开关输出模块负载电路供电；电机控制模块负载电路，接收整车控制器的PWM信号驱动电机转动；转速测量模块负载电路，测量电机控制模块负载电路中电机的转速，并反馈给整车控制器；开关量输入模块负载电路，为整车控制器提供功能判断所需的高低电平；模拟量输入模块负载电路，为整车控制器提供模拟信号输入；低端开关输出模块负载电路和高端开关输出模块负载电路，接收整车控制器的驱动信号；通信电路，提供外接通信接口。本发明专利技术满足混合动力客车整车控制器功能测试需求，接近实车运行状态。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于车辆工程领域，涉及的是整车控制器模拟负载装置，特别涉及一种可用于混合动力客车的整车控制器电磁兼容测试的模拟负载装置。
技术介绍
整车控制器是混合动力客车的核心功能模块，它根据实时测量的驾驶员操控信息、车辆行驶信息以及各个子系统实时反馈的信息，通过计算和逻辑推理向各个子系统控制器发送控制指令，来达到整车级别的功能控制。在控制器级别的测试阶段，关于整车控制器的功能测试和电磁兼容测试尤为重要。因此，设计一个与混合动力客车的整车控制器相匹配的模拟负载装置，用来配合功能测试和电磁兼容测试，是首要且关键的任务。一方面， 负载装置要满足整车控制器的功能要求，包括电源模块、模拟信号、模拟开关和通信等；另一方面，负载装置的设计还要具备良好的电磁兼容特性，并且设计可靠，本身引起的额外干扰应低于一定水平。最终的设计必须保证，与整车控制器的配合可以通过各项严格的测试， 而且还要考虑到一定的经济成本和未来应用上的灵活性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种整车控制器模拟负载装置，模拟混合动力客车电力系统、车辆运行状态、驾驶员操作、各个子系统控制器状态，并可用于电磁兼容测试。为达到以上目的，本专利技术所采用的解决方案是一种整车控制器模拟负载装置，其包括电源系统电路，为整车控制器、转速测量模块负载电路、开关量输入模块负载电路、低端开关输出模块负载电路和高端开关输出模块负载电路供电；电机控制模块负载电路，与整车控制器相连，接收整车控制器的PWM信号驱动电机转动；转速测量模块负载电路，测量电机控制模块负载电路中电机的转速，并将转速反馈给整车控制器；开关量输入模块负载电路，为整车控制器提供功能判断所需的高低电平；模拟量输入模块负载电路，为整车控制器提供模拟信号输入，且其工作电压由整车控制器提供；低端开关输出模块负载电路，一端连接电源系统电路的电源VBAT端，另一端连接整车控制器接收整车控制器的驱动信号，整车控制器为低端开关负载电路提供低电平；高端开关输出模块负载电路，一端连接电源系统电路的地GND端，另一端连接整车控制器接收整车控制器的驱动信号，整车控制器为高端开关负载电路提供高电平；通信电路，提供外接通信接口。所述电源系统电路包括常开式自保继电器，其分别与外接电源、整车控制器连接， 常开式自保继电器与串联的两个拨动开关和一个点触式开关并联，模拟混合动力客车点火钥匙的三个状态；电源系统电路还包括测量用电压表、电流表以及短路保护电路。 所述电机控制模块负载电路包括直流有刷电机和限流电阻，直流有刷电机接收来自控制器的PWM信号，限流电阻直接串联至直流有刷电机的控制回路，对电机进行过流保护，同时还采用共模电感和滤波电容对直流有刷电机进行电磁兼容处理。所述转速测量模块负载电路包括直流有刷电机转子上的导磁齿轮、磁电感应式转速传感器和两个分压电路组成，导磁齿轮的侧面正对磁电感应式转速传感器，二者之间保持5cm的距离，分压电路中两个电阻的连接点为磁电感应式转速传感器提供工作电压，磁电感应式转速传感器感受导磁齿轮对磁力线的切割，输出与切割速率相对应的频率的正弦波信号，经整车控制器进一步调理和计算后得出直流电机的转速。所述低端开关输出模块负载电路设有12路低端开关输出电路，低端开关输出电路包括并联的两个电阻、以及与其中一电阻串联的LED指示灯，LED指示灯一端常接高电平，在整车控制器低端开关输出电路的驱动下，另一端通过串联电阻置低电平，LED指示灯被点亮。所述高端开关输出模块负载电路设有3路高端开关输出电路，高端开关输出电路包括并联的两个电阻、以及与其中一电阻串联的LED指示灯，LED指示灯一端通过与其串联的电阻接模拟负载装置地，在整车控制器高端开关输出电路的驱动下，另一端置高电平， LED指示灯被点亮。所述开关量输入模块负载电路设有多个开关量输入电路，开关量输入电路包括串联的拨动开关和电阻，拨动开关断开时，整车控制器开关量输入电路通过电阻接模拟负载装置地，整车控制器监测到低电平；拨动开关闭合后，整车控制器通过开关量输入电路监测到高电平，其中，开关量输入电路的开关量输入包括打气泵报警信号输入、手柄L档信号输入、发动机舱门检测输入、4个预留档位、主驱动电机舱门检测输入、油门踏板怠速开关输入、制动踏板开关信号输入、转向泵报警输入、手刹开关输入、手柄R档信号输入、蓄电池舱门检测输入、经济性/动力性选择、手柄N档信号输入、气压开关输入。所述模拟量输入模块负载电路设有多个模拟量输入电路，模拟量输入电路由电位器构成，电位器通过输出端口输出O 5V的电压信号至整车控制器模拟信号采集电路，其中，模拟量输入电路的模拟量输入包括制动踏板信号输入、第一加速踏板信号输入、2路模拟量输入预留信号、第二加速踏板信号输入和温度传感器信号输入。所述通信电路包括串口通信和CAN通信接口，实现外部控制器通过该模拟负载装置与整车控制器进行通信。由于采用了上述方案，本专利技术具有以下特点实际测试证明，本专利技术能够完全满足混合动力客车整车控制器功能测试需求，整车控制器运行状态接近实车运行状态。电磁兼容实验室内测试发现，负载装置产生的背景噪声低于要求限值6dB以上，完全符合国际电磁兼容测试标准关于模拟负载装置的设计要求。附图说明图1为电源系统电路的示意图。图2为电机控制模块负载电路的示意图。图3为转速测量模块负载电路的示意图。图4为低端开关输出模块负载电路的示意图。图5 为高端开关输出模块负载电路的示意图。图6为开关量输入模块负载电路的示意图。图7为模拟量输入模块负载电路的示意图。图8为CAN通信接口电路的示意图。图9为串口通信接口电路的示意图。图10为混合动力客车的整车控制器模拟负载装置的系统结构示意图。 具体实施例方式以下结合附图所示实施例对本专利技术作进一步的说明。一种用于功能测试和电磁兼容测试的混合动力客车的整车控制器模拟负载装置， 包括以下电路电源系统电路I、电机控制模块负载电路II、转速测量模块负载电路III、 低端开关输出模块负载电路IV、高端开关输出模块负载电路IV、开关量输入模块负载电路 VI、模拟量输入模块负载电路VII以及通信电路VIII。其中电源系统I负责为整车控制器、 转速测量模块负载电路III、开关量输入模块负载电路VI、低端开关输出模块负载电路IV 和高端开关输出模块负载电路V提供工作所需的电源和地。电机控制模块负载电路II接收来自整车控制器的PWM信号后按照设定的转速转动。转速测量模块负载电路III通过转速传感器将测量得到的电机转速反馈给整车控制器。开关量输入模块负载电路VI负责为整车控制器提供功能判断所需的高低电平。模拟量输入模块负载电路VII的工作5V电压由整车控制器提供，该模块负责为整车控制器提供模拟信号输入。低端开关模块负载电路 IV和高端开关模块负载电路IV的一端接模拟负载箱电源系统的电源或地，另一端接收来自整车控制器的的驱动信号。通信电路VIII与整车控制器的CAN通信模块和串行通信模块相连，提供了外接的通信接口。整个系统示意图如图9所示。1、电源系统电路模拟负载箱电源系统负责为负载箱中各电路和整车控制器上电，上电过程要求模拟驾驶员钥匙开关动作以验证整车控制器上电自保电路逻辑。电源系统同时应具有电压、 电流检测和短路保护功能。电源接口 Cl、本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种整车控制器模拟负载装置，其特征在于：其包括：电源系统电路，为整车控制器、转速测量模块负载电路、开关量输入模块负载电路、低端开关输出模块负载电路和高端开关输出模块负载电路供电；电机控制模块负载电路，与整车控制器相连，接收整车控制器的ＰＷＭ信号驱动电机转动；转速测量模块负载电路，测量电机控制模块负载电路中电机的转速，并将转速反馈给整车控制器；开关量输入模块负载电路，为整车控制器提供功能判断所需的高低电平；模拟量输入模块负载电路，为整车控制器提供模拟信号输入，且其工作电压由整车控制器提供；低端开关输出模块负载电路，一端连接电源系统电路的电源ＶＢＡＴ端，另一端连接整车控制器接收整车控制器的驱动信号；高端开关输出模块负载电路，一端连接电源系统电路的地ＧＮＤ端，另一端连接整车控制器接收整车控制器的驱动信号；通信电路，提供外接通信接口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张戟，孙泽昌，孙瑞，肖棣，王神保，蔡浩雄，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：31
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