本發(fā)明涉及車輛領域，尤其涉及一種用于檢測車輛的ECU的方法以及一種用于檢測車輛的ECU的系統。

背景技術：

近些年車輛技術不斷發(fā)展，越來越多的車輛裝配有電子控制單元(ECU，Electronic Control Unit)。借助ECU，可以實現對車輛各部件的控制。隨著車輛保有量的飛速增長，需要進行ECU檢測的車輛數量也急劇增加。另一方面，車輛報廢量也隨之增加，急需將報廢車輛拆解處理。為推進綠色循環(huán)經濟，將報廢件重新利用成為重要舉措。為此，針對拆車件、再制造件的產業(yè)鏈也隨之迅速發(fā)展起來。目前，再制造的技術水平也日益向智能化方向發(fā)展，市場對再制造件的要求也越來越嚴格。然而，市面上沒有一套可針對車輛ECU進行高效、準確、全面檢測的檢測方案。

整車廠、拆車廠、再制造廠，大多都直接將ECU安裝在車輛上或者在臺架上試用，確定其是否正常運行。不利的是，測試環(huán)境相對復雜，環(huán)境因素干擾較大，測試不夠全面，耗費成本高，而且效率低，無法批量生產等。

傳統的檢測方式必須要求檢測人員必須有相關技術背景。此外，傳統的檢測方式測試手段單一、繁瑣，重復性工作較多，測試標準不統一，并且受人員干預等主觀影響較大。這造成測試過程不夠嚴謹、測試結果不夠可靠。

普遍的測試環(huán)境與實車環(huán)境差別較大，目前通常的測試手段是采用逐一地模擬某一輸入信號，然后對車輛的ECU的對應功能進行測試，而無法全面實時模擬實車工況環(huán)境，忽略整車環(huán)境參數變化對測試帶來的影響。

技術實現要素：

本發(fā)明的任務是，提供一種用于檢測車輛的ECU的方法，該方法包括以下步驟：

-根據待測試項設定測試標準；

-根據測試標準模擬生成在所述車輛實際運行時存在的信號；

-將所生成的信號傳送給所述車輛的ECU；

-從車輛的ECU捕捉信號；

-對所捕捉的信號進行處理；

-輸出處理結果。

根據本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，在根據待測試項設定測試標準的步驟中，待測試項可以由用戶選擇性地且累加性地配置。用戶可以自行選擇性地設置想要測試ECU的某項或某幾項功能。所述測試項例如包括車載電源、傳感器電源、用于運行車輛的傳感器、物理參量(例如機油壓力、節(jié)氣門后壓力、節(jié)氣門后溫度等)?？蛇x擇地，待測試項或者由根據本發(fā)明的檢測系統預給定，或者由用戶從待測試項列表中選擇，或者由用戶通過輸入設備給定。

根據本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，在車輛實際運行時存在的信號包括傳感器信號和由其他控制模塊產生的信號。所述傳感器信號例如涉及由以下傳感器產生的信號：溫度傳感器、壓力傳感器、氧傳感器、流量傳感器、轉速傳感器、位置傳感器、爆震傳感器等。所述其他控制模塊例如涉及發(fā)動機控制模塊、自動變速器控制模塊、大燈控制模塊、中央控制門鎖控制模塊、ABS控制模塊、電動車窗控制模塊、儀表板控制模塊、安全氣囊控制模塊、自動空調控制模塊、電控懸架控制模塊等，還包括原廠或其他診斷儀器，所述其他診斷儀器可以給ECU發(fā)送執(zhí)行動作指令，直接讓ECU輸出動作，但無法模擬車輛在正常工作狀態(tài)時的信號。這些模塊可以有線地或無線地與車輛的ECU 連接。所述連接例如借助CAN總線、K線、LIN總線、Zigbee協議、藍牙、WLAN、串行通信接口(COM)、RS485協議等實現。

根據本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所模擬生成的在車輛實際運行時存在的信號包括車輛在正常運行情況下的信號和車輛在故障運行情況下的信號。有利地，可以根據車輛在故障運行時的狀況來模擬生成信號。信號的生成可以依照先前在車輛故障運行時獲取的信號實現，也可以依照車輛的運行模型通過數值計算地實現。

根據本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，在根據測試標準模擬生成在車輛實際運行時存在的信號的步驟中，可以根據測試標準實時地并行地生成一路或多路信號。所述一路或多路信號的并行生成可以借助高速信號處理芯片、例如FPGA、DSP等硬件地或軟件地實現。所生成的多路信號相對獨立，模擬生成的信號更接近車輛運行狀況，實時性更好，信號變化更接近物理傳感器。由此，保證測試環(huán)境準確無干擾。

根據本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，從車輛的ECU捕捉信號的步驟包括從車輛的ECU的通信線路捕捉數據和捕捉從所述車輛的ECU發(fā)送到執(zhí)行器的信號。從車輛的ECU的通信線路捕捉數據可以理解為，捕捉ECU的CAN總線、COM接口、RS485等通信線路上的數據、例如故障信息、數據流等。有利地，例如可以捕捉上述其他控制模塊與ECU通過CAN總線通信時ECU發(fā)送至CAN總線的信息。從車輛的ECU捕捉執(zhí)行器信號可以理解為捕捉ECU針對確定的執(zhí)行器所輸出的信號，例如點火線圈驅動信號、噴油嘴驅動信號、節(jié)氣門驅動信號、故障燈驅動信號等。

根據本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，從車輛的ECU的通信線路捕捉數據和捕捉從所述車輛的ECU發(fā)送到執(zhí)行器的信號可以并行地實施。對通信數據的捕捉和對發(fā)送到執(zhí)行器的信號的捕捉或者可以通過例如高速數據采樣模塊同時實現，當然或者也可以順序地實現。

根據本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述方法步驟能夠循環(huán)地實施。是否循環(huán)實施方法步驟以及循環(huán)實施的參量(例如循環(huán)次數、循環(huán)實施的時間)可以由用戶設置。用戶可以自行設置循環(huán)測試ECU 的某項或某幾項功能，以便例如進行高強度的老化測試。

根據本發(fā)明的一種有利實施方式，所述方法還包括自動統計各個確定類型的ECU經常出現的故障點或損壞點的步驟。在針對確定類型的ECU進行批量測試時，可以對該種類型ECU經常出現的故障點或損壞點進行統計。通過這種方式，能夠使ECU的檢測或開發(fā)人員了解該特定類型的ECU存在的問題，以便對其進行進一步開發(fā)和完善。

根據本發(fā)明的另一方面，還提供一種用于檢測車輛的ECU的系統，其構造用于實施以上權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述系統包括以下模塊：

-測試標準設定模塊，其用于根據待測試項設定測試標準；

-實車信號生成模塊，其用于根據測試標準模擬生成在所述車輛實際運行時存在的信號，并將所述信號傳送給所述車輛的ECU；

-信號捕捉模塊，其用于從所述車輛的ECU捕捉信號；

-信號處理模塊，其用于對所捕捉的信號進行處理；

-結果輸出模塊，其用于輸出處理結果。

根據本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，該系統采用閉環(huán)檢測的方式。也就是說，該系統根據測試標準模擬生成車輛實際運行時存在的信號，將所模擬生成的信號傳送到車輛的ECU，隨后對ECU反饋回的信號進行處理，最終得到檢測結果。

根據本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，測試標準設定模塊可以設置有人機接口，用戶可以借助該人機接口設置待測試項并且獲得待測試項信息。測試標準設定模塊也可以設置有能與其他裝置通信的接口，以便接收來自其他裝置的信號，該信號例如可以用于遠程控制測試標準設定模塊。類似地，結果輸出模塊也可以設置有人機接口，用戶可以借助該人機接口獲得測試結果。優(yōu)選地，測試標準設定模塊和結果輸出模塊可以構造為一個共同的模塊。該共同的模塊也可稱作智能診斷軟件模塊。

根據本發(fā)明的一種有利實施方式，上述一個或多個模塊可以硬件地或軟件地實現。它們可以具有可能按照硬件方式和/或按照軟件方式構造的接口。當按照硬件方式構造時，該接口例如可以是所謂的ASIC系統的一部分，其包含上述單元的不同功能。然而，該接口也可能是單獨的集成電路或者至少部分由分立的組件組成。當按照軟件方式構造時，該接口例如可以是在數據庫或微控制器中與其他軟件模塊并存的軟件模塊。

從屬權利要求是本發(fā)明的有利實施方式。盡管本發(fā)明已借助優(yōu)選實施例進行了描述，但其不局限于此，而是可以在許多方面進行修改。

根據本發(fā)明的方案能夠很好地解決現有技術中存在的不利。根據本發(fā)明，對ECU的檢測過程操作簡單，無需多余操作，一鍵執(zhí)行智能檢測。根據本發(fā)明能夠實現自動化地檢測，即自動模擬行車動作，依次檢測ECU的每個功能。此外，根據本發(fā)明的方案能夠自動捕捉通信數據，并將測試結果例如以報告形式輸出。特別地，輸出的報告還可以包含自動統計的、關于各個確定類型的ECU經常出現的故障點或損壞點的信息。根據本發(fā)明的方案還具有測試項可配置的優(yōu)點，用戶可以自定義測試項，一鍵完成測試工作。這使得檢測過程能夠全面高效地實施，僅需數分鐘即可完成所有的功能測試。根據本發(fā)明的檢測還具有安全環(huán)保的優(yōu)點，與傳統的臺架測試相比，無噪音和尾氣污染，且更加安全。

根據本發(fā)明的方案可應用于車輛制造廠的ECU功能檢測、拆車廠或配件商等的ECU報廢回收檢測、ECU維修、4S店快速診斷等。

附圖說明

圖1：根據本發(fā)明的用于檢測車輛的ECU的方法的流程圖；

圖2：根據本發(fā)明的用于檢測車輛的ECU的系統的框圖；

圖3：根據圖2的智能診斷軟件模塊的人機交互界面；

圖4：驗證ECU系統電流電壓在各個工作狀態(tài)是否正常的流程圖；

圖5：在進行ECU系統電壓測試時發(fā)動機轉速與ECU系統電流的曲線圖；

圖6：驗證ECU的CAN通信功能是否正常的流程圖；

圖7：驗證在發(fā)動機高速運轉時ECU的點火系統是否正常的流程圖；

圖8：驗證ECU的制動開關信號是否正常的流程圖。

具體實施方式

圖1示出根據本發(fā)明的用于檢測車輛的ECU的方法的流程圖。

在方法步驟S11中，根據待測試項設定測試標準。例如，如果測試車輛的系統電源、CAN總線通信、水溫信號、油門踏板，則根據各測試項設定與其對應的測試標準。

在方法步驟S12中，根據所述測試標準模擬生成在所述車輛實際運行時存在的信號。該信號體現出實際傳感器的變化情況，所述變化情況包括車輛正常運行情況和車輛故障運行情況。

在方法步驟S13中，將所生成的信號傳送給車輛的ECU。響應于所述信號，ECU根據其自身的控制算法輸出響應信號。

在方法步驟S14中，從所述車輛的ECU捕捉信號。所述捕捉信號包括在通信線路、例如CAN總線、COM接口、RS485等上捕捉數據和捕捉從ECU發(fā)送到執(zhí)行器的信號。在通信線路上的數據可以涉及故障信息、數據流等。從ECU發(fā)送到執(zhí)行器的信號可以涉及對相應執(zhí)行器的控制信號。例如，針對“GCP HD”型號ECU的“故障燈”測試項，在方法步驟S12中模擬車輛故障運行，則車輛的ECU會給車輛故障燈輸出低電平信號，該低電平信號用于點亮故障燈，向車輛駕駛員發(fā)出故障的警告；與此相反，模擬車輛正常運行，則車輛的ECU會給車輛故障燈輸出高電平信號，該高電平信號用于關閉故障燈，向車輛駕駛員提示正常。在該方法步驟中，可以捕捉ECU向故障燈發(fā)送的信號。

在方法步驟S15中，對所捕捉的信號進行處理。該方法步驟的目的在于，將所捕捉的信號中的有用信息提取出來。根據通信線路的類型、例如總線的類型或者根據執(zhí)行器的類型應用不同的信號處理方法。

在方法步驟S16中，輸出處理結果。在該實施例中，處理結果例如可以人機交互界面的形式和/或以報告的形式輸出。輸出的處理結果也可以保存在存儲介質上。

圖2示出根據本發(fā)明的用于檢測車輛的ECU的系統的框圖。該系統由計算機平臺、實車傳感器信號生成模塊、通信數據捕捉模塊、執(zhí)行器信號捕捉模塊、ECU組成。智能診斷軟件模塊和底層數據處理模塊構造在所述計算機平臺上。

在該實施例中，智能診斷軟件模塊首先根據待測試項設定測試標準。可選擇地，經過底層數據處理模塊處理后，將測試標準傳送到實車傳感器信號生成模塊。在接收到智能診斷軟件模塊的測試指令后，實車傳感器信號生成模塊借助高速信號處理芯片、例如FPGA并行生成多路傳感器信號。所生成的多路信號相對獨立地傳送到ECU。ECU在接收到這些多路信號輸出之后輸出響應信號。該響應信號由通信線路上的數據信號和發(fā)送到執(zhí)行器的信號組成。通信數據捕捉模塊和執(zhí)行器信號捕捉模塊分別同時捕捉上述信號，并分別將上述信號發(fā)送到底層數據處理模塊進行處理。在經過底層數據處理模塊的處理之后，將與測試有關的有用信息提取出來，例如故障信息、ECU的狀態(tài)信息等。最后，再次在智能診斷軟件模塊上向用戶輸出這些信息。在該實施例中，本系統采用閉環(huán)診斷模式。由于對通信數據和執(zhí)行器信號同時進行捕捉，因此本系統的診斷方式結合了協議性診斷和功能性診斷。

圖3示出根據圖2的智能診斷軟件模塊的人機交互界面。由圖3可知，該人機交互界面分為三個域。左側域設置用于控制人機交互界面，其包含有用于控制診斷開始和停止的按鈕、用于升級智能診斷軟件模塊的設備升級按鈕、用于設置人機交互界面語言的按鈕、用于退出人機交互界面的按鈕等。中間域設置用于顯示測試項列表和各測試項的檢測進度。右側域設置用于顯示與檢測相關的信息。例如，在右側域中示出ECU的品牌與型號、本系統的電壓與電流、某確定的測試項的設定值與實際值以及故障碼。

在ECU全面功能測試模式中，用戶通過人機交互界面選擇待測試的ECU型號、例如重汽GCP HD型號的ECU。據此，系統自動調取出該型號ECU的所有測試項，如在圖3中示出的那樣。所述測試項可以與ECU型號相關聯地存儲在該系統中，也可以由用戶從外部導入到該系統中。在用戶點選“診斷”按鈕之后，系統自動對ECU的各個待測試項進行測試，合格通過測試的項以對勾標示，未合格通過測試的項以叉標示。在所有測試項測試完成之后，系統自動生成報告，該報告明確指出該ECU運行是否正常以及哪些功能存在故障。

在ECU自定義測試模式中，用戶通過人機交互界面選擇待測試的ECU型號、例如同樣為重汽GCP HD型號的ECU。據此，系統同樣自動調出該型號ECU的所有測試項，如在圖3中示出的那樣。用戶可根據需要選擇或取消一個或多個待測試項。在用戶點選“診斷”按鈕之后，系統自動對所選擇的待測試項進行測試，合格通過測試的項以對勾標示，未合格通過測試的項以叉標示。在所選擇的所有測試項測試全部測試完成之后，系統生成報告，該報告明確指出該ECU運行是否正常和/或哪些功能存在故障。

要指出的是，不論在ECU全面功能測試模式中還是在ECU自定義測試模式中，均可由用戶選擇性地設置該系統是否自動循環(huán)地測試所選擇的測試項，該循環(huán)測試可用于ECU的老化測試。

借助根據本發(fā)明系統的一個測試示例是重汽GCP HD型號的ECU的系統電源測試。該測試的目的是驗證ECU系統電流電壓在各個工作狀態(tài)是否正常，該測試的具體步驟參見圖4。在進行該測試之前，先給ECU通電，然后模擬所有實際傳感器的正常輸入值，模擬達到理想實車工況的情形。在測試時，首先模擬ECU上電，打開車輛點火開關，然后不斷加大油門，使發(fā)動機轉速不斷提升，并且查看在各個階段時ECU系統的電壓電流情況。在該測試中，ECU系統電壓為24±0.5V，并且保持其不變。圖5示出在進行ECU系統電壓測試時發(fā)動機轉速與ECU系統電流的曲線圖，橫坐標示出發(fā)動機轉速，以“轉/分”為單位；縱坐標示出ECU系統電流，以“A”為單位。由圖5可以看出，在ECU上電時，ECU系統電流為0-0.05A；在打開點火開關時，ECU系統電流為0.05-0.15A；在發(fā)動機轉動時，ECU系統電流為0.15-0.25A，并且ECU系統電流隨著發(fā)動機轉速的增大而增大。如果在測試時出現電流過大的情形，則說明ECU存在例如短路故障，則必須斷開ECU的電源，以保護ECU系統不被損壞。相反，如果在測試時出現電流過小的情形，則說明ECU存在例如斷路故障，向用戶作出相應提示。

借助根據本發(fā)明系統的另一測試示例是CAN通信測試。該測試的目的是驗證ECU的CAN通信功能是否正常，該測試的具體步驟參見圖6。同樣，在進行該測試之前，先將ECU通電，然后模擬所有實際傳感器的正常輸入值，模擬達到理想實車工況的情形。在測試時，首先模擬讓發(fā)動機開始工作，使發(fā)動機的轉速逐漸達到工作狀態(tài)，比如重汽GCP HD型號的ECU工作在800轉/分鐘。在此期間，使ECU以預給定的時間間隔向CAN總線發(fā)送數據幀，并且判斷在CAN總線上是否存在數據。如果在CAN總線上沒有數據，則說明ECU的CAN通信功能存在故障。如果在CAN總線上存在數據，本系統會自動匹配CAN通信的波特率。在CAN通信的波特率匹配時的情況下，如果本系統接收的數據不正確，則證明CAN通信存在故障。

借助根據本發(fā)明系統的另一測試示例是點火系統測試。該測試的目的是驗證在發(fā)動機高速運轉時ECU的點火系統是否正常，該測試的具體步驟參見圖7。同樣，在進行該測試之前，先將ECU通電，然后模擬所有實際傳感器的正常輸入值，模擬達到理想實車工況的情形。在測試時，模擬不斷加大油門，使發(fā)動機一直處于高速運轉狀態(tài)，比如重汽GCP HD型號的ECU工作在2800轉/分鐘，實時捕捉各路點火信號，查看是否有不點火或漏點火的情況。如果每個缸的點火信號都有輸出且長期穩(wěn)定工作，則說明沒有漏點火的情況。在該測試方案中，用戶可以自定義本系統對點火系統進行循環(huán)測試，使ECU長時間工作在極限情況下，檢查點火系統是否沒有故障。因此，這種測試方式可以作為老化測試。

借助根據本發(fā)明系統的另一測試示例是制動開關測試。該測試的目的是驗證ECU的制動開關信號是否正常，該測試的具體步驟參見圖8。同樣，在進行該測試之前，先將ECU通電，然后模擬所有實際傳感器的正常輸入值，模擬達到理想實車工況的情形。在測試時，模擬車輛發(fā)動機啟動，加大油門；通過CAN讀取制動開關數據流狀態(tài)，并且檢查制動開關狀態(tài)數據流顯示值是否為“關閉”；然后模擬制動；通過CAN讀取制動開關數據流狀態(tài)，并且檢查制動開關狀態(tài)數據流顯示值是否為“打開”。在該測試方案中，用戶可以自定義本系統對制動開關進行循環(huán)測試，例如進行1000次制動測試，查看制動信號輸出是否及時、是否有漏輸出情況，以及驗證ECU是否出現偶爾制動失靈或制動不及時的現象。

本發(fā)明具有全智能的優(yōu)點，用戶只需要簡單操作，例如選擇測試項，點擊啟動測試，幾分鐘后就能得到對整個ECU的測試結果報告。整個測試過程自動完成，并且可智能判斷ECU的各功能是否正常。此外，本系統還可以自定義老化測試，例如驗證ECU，進行1000次制動測試，檢查是否出現偶爾制動失靈或者制動不及時的現象，是否存在安全問題等。同樣，可以使點火系統長時間高速運轉，以檢查是否存在漏點火或不點火的現象，是否存在轉速不穩(wěn)定的現象。本系統還可以具有自動統計各款ECU經常出現的故障點或損壞點的功能，以方便用戶改進。

本方案針對整車模擬實車工作狀態(tài)，對ECU的所有功能進行檢測，并智能給出結果報告，同時可以統計各款ECU常壞的故障點。本系統不僅用于新品ECU的批量檢測，而且用于ECU售后維修硬件穩(wěn)定性的測試，例如ECU系統電源是否有損壞、硬件線路是否有損壞或者器件是否存在老化或不穩(wěn)定現象等。