CN108490921A - 一种发动机测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够对多种发动机进行测试的系统，通过发动机的显示配置、测试样列配置及跳线设置，使得用户能够基于车载系统获得诊断信息，同时也能够通过车载的显示系统进行兼容性的显示，提高用户和测试人员之间的相互协调配合，也提高了用户对发动机测试的参与度。同时通过跳线的设置，也使得测试平台在不同型号的发动机控制模块的开关量输入输出时可能出现四种组合(即源型输入源型输出、源型输入漏型输出、漏型输入源型输出、漏型输入漏型输出)的情形下，无需大幅更改硬件，即可实现测试。

Description

一种发动机测试系统

技术领域

本发明属于车辆和船舶测试技术领域，尤其是涉及汽车和船舶维修等场合的汽车和船舶、不解体或模拟检测诊断系统，具有涉及发动机的检测。

背景技术

发送机的系统测试是一项复杂、耗时的工作，基本是以手工测试为主，消耗大量时间在重复体力操作，且每次测试用例的结果都是人为作判断，使得不同测试人员得到的测试结果差别很大，测试的重复性差，同时，检测的显示界面过于单一，测试给予测试人员的结果反馈不友好，用户体验差，测试效率低。目前，市场上虽然有的测试系统主要是集中在了实体车辆的发动机的检测，通过车辆输出的代码来判别故障，但是没有将仿真硬件平台、发动机模型以及自动测试工作相融合，缺乏一种通用性的测试平台，来对多种发动机的运行工况的自动加载、配置和运行等功能进行检测。

对于发动机控制模块的测试包括：

模块的开关量、模拟量输入/输出通道的测试，确定每个通道是否正常工作，对于模拟量通道还要测试其测量精度；

模块控制逻辑的测试，测试模块内部预先编写的控制逻辑是否符合控制要求；

模块的通讯口的测试，测试模块自带的通讯口(RS485接口、CAN通讯口等)通讯功能是否正常。

目前用于发动机控制模块的测试台要实现上述的测试功能，使用了开关、指示灯、电位器、模拟信号发生器等器件在发动机控制模块外部搭建测试电路，并将上述器件固定在配电板上，通过人工控制这些器件实现上述功能的测试。

现有测试系统的测试方式由于要人工控制器件来测试，每个通道都要单独测试，因此(1)测试人员工作量较高，且测试效率偏低；(2)在进行逻辑测试时，模拟多个信号同时输入时操作有较大难度；(3)测试过程中，测试台当前测试的状态只通过指示灯显示，还不够直观，无法直观地显示开关量输入与模拟量输入的状态；(4)只能测试某种特定信号的发动机控制模块，如果要测试不同信号的模块，则要在硬件上作较大的改动，灵活性欠佳。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种测试平台来解决上述技术问题。本发明提出了一种能够对多种发动机进行测试的系统，通过发动机的显示配置、测试样列配置及跳线设置，使得用户能够基于车载系统获得诊断信息，同时也能够通过车载的显示系统进行兼容性的显示，提高用户和测试人员之间的相互协调配合，也提高了用户对发动机测试的参与度。同时通过跳线的设置，也使得测试平台在不同型号的发动机控制模块的开关量输入输出时可能出现四种组合(即源型输入源型输出、源型输入漏型输出、漏型输入源型输出、漏型输入漏型输出)的情形下，无需大幅更改硬件，即可实现测试，提高了操作者的舒适度。

本发明至少具有以下两个重要发明点：

(1)通过跳线和测试样例的设置，能够兼容不同类型的发动机的测试，不需要更改硬件，同时通过跳线设置是否与发动机匹配的检测设置，引导并提醒检测人员依据动画进行跳线设置，提高了工作效率。

(2)通过车载系统与测试系统显示的控制，提高用户的参与度，便于维护和管理用户车辆故障的日志。

根据本发明的一方面提供一种发动机测试系统

其特征在于，包括：控制单元和显示控制单元，所述控制单元包括中央处理模块、数字扩展模块和模拟扩展模块；所述中央处理模块用于加载相应的测试样例并模拟成被检测的车辆发动机；模拟扩展模块和数字扩展模块与中央处理器相连接，用于接收中央处理器模块运行测试样例时所输出的数字信号，并输出该数字信号到发动机控制模块；模拟扩展模块，用于接收中央处理器运行测试样例时所述输出的模拟信号，并输出该模拟信号到发动机控制模块；所述控制单元与发动机控制模块相连接，中央处理模块还用于判断发动机控制模块的类型，调用对应的测试样例，模拟发动机，进一步判断现有的跳线方式是否与发动机控制模块的类型匹配；若不匹配，则通知显示控制单元进行显示，显示控制单元中所包含的显示器对错误的跳线方式进行提示，并显示正确跳线方式的动画，引导用户进行跳线操作；显示控制单元还具有外接单元，所述外接单元用于将测试结果在车载系统中，进行分区域显示，并将分区域显示的测试结果与车载系统其它的显示数据相兼容，外接单元具备外接接口，用于加载扩展程序脚本或测试样例。

所述发动机测试系统，进一步包括：

控制单元通过运行测试样例中的命令操作，向发动机控制模块发送数字开关量信号或模拟信号，控制单元接收发动机控制模块的反馈信号，并将实时测试的状态显示在显示控制单元中的显示器上。

所述发动机测试系统进一步包括：

控制单元通过测试样例，向发动机控制模块发送模拟得到的油门踏板信号、排气温度信号、进气温度信号、进气压力信号、机油温度信号和机油压力信号。

所述发动机测试系统，进一步包括：

当输出的反馈信号与预先设定的状态不符时，显示控制单元通过显示器发出报警信号，显示控制单元将该报警信号同时发送给被测车辆的车载显示系统，予以显示。

所述发动机测试系统，进一步包括：

如果报警信号发生，则根据预先设置的故障规则，分析故障的严重性，依据故障类型的不同，进行不同声音的提醒。

所述发动机测试系统，进一步包括：

所述显示控制单元，对车载系统中的显示进行控制，识别车载系统中的显示参数，将故障检测报告的显示图形与车载系统的显示系统相匹配。

所述发动机测试系统，进一步包括：

在车载系统的显示系统中，同步显示和存储故障信息，保存检测故障信息日志，并显示在车载系统中。

附图说明

以下结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为本测试系统的系统框架图。

图2为本测试系统的流程示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的测试系统的实施方案进行详细说明。

如图1所示，本测试系统包括一个电源部分和控制单元和显示控制单元，控制单元包括中央处理模块、数字量扩展模块、模拟扩展模块，控制单元具有DO接口，在其DO接口接有16个DC 24V继电器；显示控制单元，包括显示器，其具体可以为采用威纶通的7寸触摸屏幕TK6071；显示器通过控制单元的串口与触摸屏进行连接，显示控制单元还包括一个外接单元，该外接单元与被测试车辆的车载显示系统相连接，用于将测试显示单元的显示结果对车载系统中的显示进行兼容，从而实现显示结果在车载显示系统中的显示，所述外接单元具有将测试结果在车载系统中，进行分区域显示，所显示的分区域显示与车载系统的显示数据相兼容，外接单元能够通过接口与其他装置相连接，便于加载测试程序代码或测试样例。具体的控制单元可以采用西门子的S7-200CN系列PLC或其他的DSP。各个单元之间的连接可以通过CAN总线方式进行连接。

图2为测试系统的示例性的执行步骤，具体的实施步骤可以为：

步骤一：通过外接接口加载测试样例或直接启动控制单元中的测试样例。控制单元识别出发动机的类型，并加载相应的测试样例，以便模拟成检测车辆的发动机。对需要接入的发动机控制模块进行检测和判别，当判断出发动机控制模块的类型与现有的接线配置方式不匹配时，在显示器控制单元中的显示器上进行提示，提示用户并显示出正确的跳线方式，并在显示器上显示操作动画，便于用户进行跳线操作。

发动机控制模块的开关量输入和输出类型分源型和漏型，那么不同型号的发动机控制模块的开关量输入输出则有可能出现四种组合(即源型输入源型输出、源型输入漏型输出、漏型输入源型输出、漏型输入漏型输出)，本测试系统只需调整两根跳线(一根控制输入类型，一根控制输出类型)即可。模拟量部分同样可通过跳线的方式给发动机控制模块输入4-20mA电流信号、0-5V电压信号或电阻信号。借助于此，技术人员可以针对发动机型号执行匹配，通过跳线设置的硬件改动即可测试不同型号的发动机控制模块。

其中该测试样例的信号发送给发动机控制模块，可包括读取汽车电脑版本信息、汽车故障码、清除汽车故障码、汽车数据流测试、终端元件测试、自适应调整与匹配等，当选定一个测试项目后，控制单元可通过显示控制单元中的外接单元可直接调用汽车电控单元内部的数据，从而在显示器或屏幕上显示动态结果，辅助测试诊断操作。

在控制单元与发动机控制模块建立连接的过程中，若应答报文帧不正确，则通讯连接次数参数加一，然后判断联络次数参数是否超过设定值，从而确定是否继续通讯连接，若没超过，则继续联络，返回到选择测试连接线缆的接触，继续发起通讯连接；若超过设定联络次数参数，则在显示器上显示无法建立通讯连接，同时在显示器上提示按“退出”键返回且请调查原因或重测一次。通过连接的监测，避免外接单元与发动机控制单元因为未正确连接而反馈信号，造成“虚警”和系统连接的占用。显示器可以为触摸显示屏。

步骤二：通过测试样例中的命令操作，给发动机控制模块发送开关量或模拟量的信号。

控制单元通过测试样例，向发动机控制模块发送模拟得到的油门踏板信号、排气温度信号、进气温度信号、进气压力信号、机油温度信号、机油压力信号、轨压信号和中冷后水温信号等等，以便发动机控制模块在接收到相应的信号后，进行反馈。模拟信号或数字模拟信号可以通过A/D转换器获得。本领域技术人员知晓，相应的信号能够通过对应的传感器获得，也可以直接通过设置好的参数，通过Matla/simulink建模仿真软件，将该参数输入到硬件平台获得。

步骤三：接收发动机控制模块的反馈信号，将实时的测试的状态显示在测试系统显示控制单元的显示器上，同时将测试信号通过无线传输的模式，通过外接单元发送到车载系统中的显示器屏幕上，调用外接单元识别车载系统的显示参数，调整测试的状态信息在车辆车载系统中的显示。可选地，该显示控制模块中的外接单元能够进行图形的绘制，依据反馈的信号，绘制相应的警告图形或数据的趋势变化图。

步骤四：当输出的反馈信号与预先设定的状态不符时，显示控制单元中的显示器发出报警信号，该显示器的报警信号可以以图形闪烁的方式或警报鸣响的形式，提供给测试人员或用户。与之相应的警告信号等可以以数据参数的方式，发送给车辆驾驶员或在车载系统中的显示装置予以显示。所述显示装置或显示器可以为触摸显示屏。

进一步地，如果警报提示为有故障发生，则根据故障规则，分析判断故障的严重性，若超出正常设定的参数范围，则判断为严重故障，在显示器上显示严重故障，同时调节使蜂鸣器发出急促声音；如果根据故障规则或优先级别，可以判断出所设定的故障类型，则在显示器上显示故障类型名称，同时使蜂鸣器发出不同的报警声音。

步骤五：当告警信息较多时，测试人员或用户可以根据预先设置的警报模式，输出测试报告及故障的产生原因及代码。该测试报告信息可以以共享的方式，通过移动通信网络或wifi等与车辆驾驶员共享。

综上所述，本发明的测试系统，能够通过其包括的控制单元和显示控制单元进行发动机类型的检测匹配，从而在检测到设置的类型不匹配时，能够执行动画化的跳线设置，便于测试人员进行跳线的配置，同时通过跳线的配置也使得用户测试装置能够适应不同的发动机类型，无需做更多的硬件改动即可匹配不同的发动机控制模块的输入和输出信号的模式。同时通过外接单元的显示器控制，便于在发动机执行测试时，与在车辆中的驾驶员进行沟通，在车载系统中同步显示和存储故障信息，也利于对于故障信息日志的存储，便于驾驶员了解发动机故障的情况。同时通过外接单元中的子显示控制，能够使得测试系统基于web或http浏览器格式的显示器的图形与车载系统中的显示图形相协调，便于用户观看。本领域技术人员知晓，不同的图形在转换显示系统之后，布局都会有所变化，从而影响协调匹配，而在外接单元中直接予以控制，使得图形能够和车载系统相匹配，提高了用户体验。

很显然，虽然附图1是示例性地描述车辆测试系统，以上本发明的技术方案同样使用于船用发动系统，本领域技术人员知晓，在适用于船用发动系统的检测时，图1中的车载系统可以替换为船载系统，被测的发动机可以设置为被测船舶的发动机，则显示器的配合可为船载系统的显示系统相配合。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种发动机测试系统

其特征在于，包括：控制单元和显示控制单元，所述控制单元包括中央处理模块、数字扩展模块和模拟扩展模块；所述中央处理模块用于加载相应的测试样例并模拟成被检测的车辆发动机；模拟扩展模块和数字扩展模块与中央处理器相连接，数字扩展模块用于接收中央处理器模块运行测试样例时所输出的数字信号，并输出该数字信号到发动机控制模块；模拟扩展模块，用于接收中央处理器运行测试样例时所述输出的模拟信号，并输出该模拟信号到发动机控制模块；所述控制单元与发动机控制模块相连接，中央处理模块还用于判断发动机控制模块的类型，调用对应的测试样例，模拟发动机，进一步判断现有的跳线方式是否与发动机控制模块的类型匹配；若不匹配，则通知显示控制单元进行显示，显示控制单元中所包含的显示器对错误的跳线方式进行提示，并显示正确跳线方式的动画，引导用户进行跳线操作；显示控制单元还具有外接单元，所述外接单元用于将测试结果在车载系统中，进行分区域显示，并将分区域显示的测试结果与车载系统其它的显示数据相兼容，外接单元具备外接接口，用于加载扩展程序脚本或测试样例。

2.如权利要求1所述发动机测试系统，进一步包括：控制单元通过运行测试样例中的命令操作，向发动机控制模块发送数字开关量信号或模拟信号，控制单元接收发动机控制模块的反馈信号，并将实时测试的状态显示在显示控制单元中的显示器上。

3.如权利要求2所述的所述发动机测试系统进一步包括：

控制单元通过测试样例，向发动机控制模块发送模拟得到的油门踏板信号、排气温度信号、进气温度信号、进气压力信号、机油温度信号和机油压力信号。

4.如权利要求3所述发动机测试系统，进一步包括：当输出的反馈信号与预先设定的状态不符时，显示控制单元通过显示器发出报警信号，显示控制单元将该报警信号同时发送给被测车辆的车载系统的显示系统，予以显示。

5.如权利要求4所述发动机测试系统，进一步包括：

如果报警信号发生，则根据预先设置的故障规则，分析故障的严重性，依据故障类型的不同，进行不同声音的提醒。

6.如权利要求5所述发动机测试系统，进一步包括：所述显示控制单元，对车载系统中的显示进行控制，识别车载系统中的显示参数，将故障检测报告的显示图形与车载系统的显示系统相匹配。

7.如权利要求6所述发动机测试系统，进一步包括：在车载系统的显示系统中，同步显示和存储故障信息，保存检测故障信息日志，并显示在车载系统的显示系统中。

8.如权利要求1－7中任意一项的发动机测试系统，进一步包括，将车载系统替换成为船载系统，将被测的车辆替换成为被测的船舶，从而将该发动机测试系统，应用于船载系统中。