纯电动汽车空调控制器测试系统的研究与设计
发布时间：2021-06-09 02:15
在电动化背景下,电子技术在纯电动汽车中的比重日益增多。空调控制器作为纯电动汽车空调系统中的大脑,其功能越来越复杂,电气复杂程度也越来越高,造成纯电动汽车空调控制器的测试开发周期变长,测试难点也越发突出。本文针对空调控制器电路故障定位不精确以及策略测试难以脱离实车试验的测试难题,采用判定表测试法、基本路径测试法和故障传播有向图理论三种关键测试技术,分别运用于空调控制器的功能测试、策略测试以及电路故障定位中,设计出了合理的测试用例。通过自主设计的测试系统和三种测试方法相结合,实现了整个测试系统在空调控制器功能测试、策略测试以及电路故障定位的测试验证。本文的主要内容如下:1.首先对纯电动汽车空调控制器的测试关键技术进行研究。分析了空调控制器的工作原理,针对测试关键技术理论中的判定表测试法、基本路径测试法和故障传播有向图理论进行了详细的分析,并以此明确了测试系统的需求。2.其次根据测试关键技术,设计了空调控制器的详细测试方法。对于空调控制器的功能测试采用判定表测试法,实现了对空调控制器10类电气功能测试用例的设计。对于空调控制器的策略测试采用基本路径测试法,以制热策略测试为例,确定了制热策略程...
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国新能源汽车销量数据及预测图
重庆邮电大学硕士学位论文第2章纯电动汽车空调控制器测试关键技术的分析9通过阀门状态改变制冷剂流向，从而使制冷剂以不同的状态和流向在系统管道中循环流动，达到制冷和制热效果[63]。图2.1纯电动汽车空调系统总体结构图2.1.2纯电动汽车空调控制器工作原理纯电动汽车空调控制器作为纯电动汽车空调系统的核心控制单元，具有极其重要的作用。空调控制器根据驾乘人员的需求，采集车内外的环境信息，通过内部逻辑判断后，输出相应信号控制空调系统各部件工作，完成对乘员舱内环境温湿度的调节，从而将所有参数控制在设定的范围，同时能够完成对内外部空气的交换，保证乘员舱内空气的清新。空调控制器主要由单片机最小系统模块、电源模块、模拟量输入、数字量输入和输出模块、脉冲宽度调制（PulseWidthModulation,简称PWM）输出模块、电机驱动模块以及控制器局域网（ControllerAreaNetwork,简称CAN）模块等组成[64]。纯电动汽车空调控制器硬件结构如图2.2所示。图2.2中，微控制器模块(MicrocontrollerUnit，简称MCU)是空调控制器的控制大脑，它能够完成对外部信号的采集、内部数据的运算和控制信号的输出等。电源模块可将外部12V车载电源通过过压过流保护电路和低压差稳压电路后，将电压稳定到5V为MCU提供工作电压，实现微控制器模块的稳定工作。模拟量输入模块中，
重庆邮电大学硕士学位论文第2章纯电动汽车空调控制器测试关键技术的分析10当各个面板按键输入按下后，经过面板操作检测电路，MCU可采集到相应按键按下的状态，从而执行对应的程序，实现与各个面板按键相对应的功能。模拟量输入模块同时能够实时采集到内外部温传感器、温度电机反馈信号等模拟电压，MCU检测到各类电压值并经过内部数据计算，从而达到空调控制器实时调节车内环境温度的目的。数字量输入模块通过除霜反馈检测电路，能够采集到空调系统前除霜以及后除霜反馈输入数字量信号状态，从而保证空调控制器能够实时监测系统当前除霜状态。数字量驱动输出模块主要用于驱动如鼓风机前继电器、冷凝风扇继电器、电磁阀和热力膨胀阀等器件。PWM输出模块主要用于实现鼓风机、PTC、双闪信号的驱动，并完成对鼓风机的调速以及对PTC功率的控制。SPI片内通讯模块用于温度电机、模式电机和循环电机的驱动。空调控制器中CAN总线模块用于与压缩机控制器通信，完成对压缩机的控制工作，同时通过CAN总线模块可实现空调控制器与汽车中其他ECU通信功能。图2.2纯电动汽车空调控制器硬件结构图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LPS模型的飞行器控制系统故障诊断方法[J]. 曾庆华,黄哲志,贾涛,陈龙志. 国防科技大学学报. 2013(05)
[2]基本路径测试与逻辑覆盖的对比研究[J]. 宋婉娟. 湖北第二师范学院学报. 2013(08)
[3]基于ADVISOR电动汽车自动空调模块仿真开发[J]. 韩少剑,杨世文. 汽车实用技术. 2013(06)
[4]汽车空调控制器测试系统的设计[J]. 袁体春,翁惠辉. 长江大学学报(自科版). 2013(13)
[5]基本路径测试法的应用[J]. 高春艳,崔雅博,李恒涛. 开封大学学报. 2012(02)
[6]故障传播有向图在地面电源故障诊断的应用[J]. 吴玉彬,张合新,吕永佳. 现代防御技术. 2012(01)
[7]基于基本路径测试的程序图自动生成的应用研究[J]. 解圣霞. 通化师范学院学报. 2009(12)
[8]基于分层有向图的航天器故障诊断[J]. 宋其江,徐敏强,王日新. 航空学报. 2009(06)
[9]因果图与判定表组合生成测试用例的方法及其应用[J]. 黄燕,姜林. 软件导刊. 2008(12)
[10]关于程序控制流程图的路径测试方法研究[J]. 余俊,张菊平,赵莉. 电子科技. 2008(07)
博士论文
[1]基于有向图模型的故障诊断方法研究及其在航天中的应用[D]. 宋其江.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]程序基本路径测试用例自动生成方法和技术研究[D]. 李硕.北方工业大学 2018
[2]电动汽车PMSM硬件在环系统搭建及其自动化测试系统开发[D]. 曾凡沂.湖南大学 2018
[3]基于有向图的数控车床故障传播机理研究[D]. 刘津彤.吉林大学 2017
[4]车载空调控制器的测试系统设计[D]. 张程程.中国计量大学 2017
[5]基于有向图和模糊集的火箭故障诊断技术研究与实现[D]. 康位位.兰州大学 2016
[6]汽车空调控制器生产线资源配置优化的应用研究[D]. 崔建亭.上海交通大学 2015
[7]地源热泵联合冰蓄冷空调系统测试研究[D]. 匡环.中国计量学院 2012
[8]汽车空调控制器自动测试系统的设计[D]. 黄俊.长江大学 2012
[9]基于ARM9的空调自动化检测系统[D]. 严荣智.华南理工大学 2010
本文编号：3219705
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国新能源汽车销量数据及预测图
重庆邮电大学硕士学位论文第2章纯电动汽车空调控制器测试关键技术的分析9通过阀门状态改变制冷剂流向，从而使制冷剂以不同的状态和流向在系统管道中循环流动，达到制冷和制热效果[63]。图2.1纯电动汽车空调系统总体结构图2.1.2纯电动汽车空调控制器工作原理纯电动汽车空调控制器作为纯电动汽车空调系统的核心控制单元，具有极其重要的作用。空调控制器根据驾乘人员的需求，采集车内外的环境信息，通过内部逻辑判断后，输出相应信号控制空调系统各部件工作，完成对乘员舱内环境温湿度的调节，从而将所有参数控制在设定的范围，同时能够完成对内外部空气的交换，保证乘员舱内空气的清新。空调控制器主要由单片机最小系统模块、电源模块、模拟量输入、数字量输入和输出模块、脉冲宽度调制（PulseWidthModulation,简称PWM）输出模块、电机驱动模块以及控制器局域网（ControllerAreaNetwork,简称CAN）模块等组成[64]。纯电动汽车空调控制器硬件结构如图2.2所示。图2.2中，微控制器模块(MicrocontrollerUnit，简称MCU)是空调控制器的控制大脑，它能够完成对外部信号的采集、内部数据的运算和控制信号的输出等。电源模块可将外部12V车载电源通过过压过流保护电路和低压差稳压电路后，将电压稳定到5V为MCU提供工作电压，实现微控制器模块的稳定工作。模拟量输入模块中，
重庆邮电大学硕士学位论文第2章纯电动汽车空调控制器测试关键技术的分析10当各个面板按键输入按下后，经过面板操作检测电路，MCU可采集到相应按键按下的状态，从而执行对应的程序，实现与各个面板按键相对应的功能。模拟量输入模块同时能够实时采集到内外部温传感器、温度电机反馈信号等模拟电压，MCU检测到各类电压值并经过内部数据计算，从而达到空调控制器实时调节车内环境温度的目的。数字量输入模块通过除霜反馈检测电路，能够采集到空调系统前除霜以及后除霜反馈输入数字量信号状态，从而保证空调控制器能够实时监测系统当前除霜状态。数字量驱动输出模块主要用于驱动如鼓风机前继电器、冷凝风扇继电器、电磁阀和热力膨胀阀等器件。PWM输出模块主要用于实现鼓风机、PTC、双闪信号的驱动，并完成对鼓风机的调速以及对PTC功率的控制。SPI片内通讯模块用于温度电机、模式电机和循环电机的驱动。空调控制器中CAN总线模块用于与压缩机控制器通信，完成对压缩机的控制工作，同时通过CAN总线模块可实现空调控制器与汽车中其他ECU通信功能。图2.2纯电动汽车空调控制器硬件结构图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LPS模型的飞行器控制系统故障诊断方法[J]. 曾庆华,黄哲志,贾涛,陈龙志. 国防科技大学学报. 2013(05)
[2]基本路径测试与逻辑覆盖的对比研究[J]. 宋婉娟. 湖北第二师范学院学报. 2013(08)
[3]基于ADVISOR电动汽车自动空调模块仿真开发[J]. 韩少剑,杨世文. 汽车实用技术. 2013(06)
[4]汽车空调控制器测试系统的设计[J]. 袁体春,翁惠辉. 长江大学学报(自科版). 2013(13)
[5]基本路径测试法的应用[J]. 高春艳,崔雅博,李恒涛. 开封大学学报. 2012(02)
[6]故障传播有向图在地面电源故障诊断的应用[J]. 吴玉彬,张合新,吕永佳. 现代防御技术. 2012(01)
[7]基于基本路径测试的程序图自动生成的应用研究[J]. 解圣霞. 通化师范学院学报. 2009(12)
[8]基于分层有向图的航天器故障诊断[J]. 宋其江,徐敏强,王日新. 航空学报. 2009(06)
[9]因果图与判定表组合生成测试用例的方法及其应用[J]. 黄燕,姜林. 软件导刊. 2008(12)
[10]关于程序控制流程图的路径测试方法研究[J]. 余俊,张菊平,赵莉. 电子科技. 2008(07)
博士论文
[1]基于有向图模型的故障诊断方法研究及其在航天中的应用[D]. 宋其江.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]程序基本路径测试用例自动生成方法和技术研究[D]. 李硕.北方工业大学 2018
[2]电动汽车PMSM硬件在环系统搭建及其自动化测试系统开发[D]. 曾凡沂.湖南大学 2018
[3]基于有向图的数控车床故障传播机理研究[D]. 刘津彤.吉林大学 2017
[4]车载空调控制器的测试系统设计[D]. 张程程.中国计量大学 2017
[5]基于有向图和模糊集的火箭故障诊断技术研究与实现[D]. 康位位.兰州大学 2016
[6]汽车空调控制器生产线资源配置优化的应用研究[D]. 崔建亭.上海交通大学 2015
[7]地源热泵联合冰蓄冷空调系统测试研究[D]. 匡环.中国计量学院 2012
[8]汽车空调控制器自动测试系统的设计[D]. 黄俊.长江大学 2012
[9]基于ARM9的空调自动化检测系统[D]. 严荣智.华南理工大学 2010
本文编号：3219705
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