硬件测试规范完整版

硬件测试规范

HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

项目:纯电动A级轿车项目

整车控制器硬件测试规范

编号：

版本: V

编制：

校对：

审核：

标准化：

会签：

批准：

安徽江淮汽车股份有限公司

2010年 07月 10 日

版本信息

目录

1 适用范围

本《规范》适用于JAC技术中心新能源汽车部整车控制器硬件测试。该测试规范只用于研发阶段的功能测试，不包含控制器环境耐久测试。

2 参考标准

3 术语解释

原理图

电路原理图，用原理图设计工具（EDA）绘制的，表达硬件电路中各种器件之间的连接关系的图。

网络表

由原理图设计工具自动生成的，表达元器件电气连接关系的文本文件，一般包含元器件封装、网络列表和属性定义等组成部分。

PCB

Print circuit Board：印刷电路板。目前大多数的电路板都是采用贴附抗蚀刻剂(压膜或涂布)，经过曝光显影后，再用蚀刻方式做出电路板。

布局

PCB设计过程中，按照设计要求，把元器件放置到印刷电路板上的过程。

单位换算

1 英寸（mil）=毫米(mm)

1克(g)=盎司(OZ)

4 硬件单元系统测试规范

数字信号输入测试

在试验室里，按照电路设计原理图，在万能板上离线搭建开放测试电路。利用万

用表，示波器，独立可调电源，信号发生器等设备进行电路调试，特别是器件参数的调整。

测试结果和电路调整应该做好相应的纪录。硬件电路的变更纪录，包括试验过程

中测试和实验数据的纪录和模块参数的更新和调节。纪录表格模板见第6章附录。

输入信号的来源，有实际部件的，需要将实际部件接入电路；如果实际部件获取

比较困难的，如ABS控制器等，可以通过信号发生器产生需要的信号。

电路测试和调整的内容包括：

A.正常信号输入下，电路能否正常工作。特别是需要通过示波器观察实际信号的

跳变过程。如果电路无法正常工作，或正常工作了，但信号无法达到设计要求时，应该

进行参数调整，如更换电阻阻值等。如果是电路原理本身逻辑有问题，可采用在Mulisim上进行电路仿真，确认逻辑是正确的后，再实际搭建电路调整。

B.在极限工作情况下，电路能否能正常工作，以及是否需要正常工作。极限工作

情况的出现，主要是由于电源电压变化，导致的输入信号和上拉电压等产生变化。电路

应该根据电源等级进行功能的实现。下表为在不同电源电压下，控制器功能实现的分级。该表格可用来判断该电路在极限工作情况下是否需要正常工作。

表1：电源等级表

C.确认电路中，各个器件的对该部分接口电路的影响，便于后期DFEMA的形成。如，电路中某电阻短路后，电路会出现什么异常等。在实际电路测试中，可采用将器件断路，短路或通过极限条件将器件烧毁的方式，实际分析电路的变化。

D.对于某些重要的电路，看是否有冗余设计。在测试时，可将冗余设计的所有电路进行同时整体测试。例如制动踏板上的两路冗余的刹车信号。

E.特别注意，某些输入信号可能其他部件也在使用。所以，测试时可将其余部件的对外电气特性引入。例如，手刹信号，该信号同时还要给仪表。仪表接收该信号时，对外有输出上拉电压。

Low Side数字信号输入

Low Side数字信号，即信号状态为0V（车身搭铁地）和OPEN（悬空）两种类型。典型信号代表为手刹上触点开关信号。拉上手刹时，手刹上的触点开关，通过机械结构与车身导通，触点开关信号为0V；释放手刹时，手刹上的触点开关断开，此时触点开关信号处于悬空的状态。该部分接口电路的原理图如图1所示。测试时，可按照上述的A、B、C、D、E的规范进行测试。

图1：Low Side输入信号原理图

High Side数字信号输入

High Side数字信号，即信号状态为12V（车载12V铅酸蓄电池）和OPEN（悬空）两种类型。典型信号代表为点火开关ON信号。点火开关旋至ON和ST档时，输出12V电平信号；点火开关旋至ACC和OFF档时，该信号断开，处于悬空状态。该部分接口电路的原理图如图2所示。测试时，可按照上述的A、B、C、D、E的规范进行测试。

图2：High Side输入信号原理图

隔离数字信号输入

隔离数字信号，即信号状态为12V或者悬空状态，以及12V或者0V状态。该信号为电流信号，抗干扰能力比电压信号强，且能够将两个系统的地信号平面隔开。这部分电路主要是用于整车控制系统中一些电控部件不希望受到外部信号干扰。例如，BMS的外部接口信号，电机控制器外部接口信号。测试时，可按照上述的A、B、C、D、E的规范进行测试。唯一特别的是，需要测量该信号的电流强度，确定光耦器件导通信号范围。同时，还需要考虑不同温度下，信号的受影响情况。具体可参考该器件的Datasheet描述。

图3：隔离数字信号输入

模拟信号输入测试

整车控制器采集的模拟信号主要来自两部分：传感器（如，水温传感器）的输出信号和人机部件的输出信号（如，电子加速踏板）。模拟信号的接口电路一般比较简单，主要是一些滤波，分压和钳位电路。测试时，模拟信号的产生需接入实际部件，如将电子加速踏板接入电路。具体的测试波形，需用示波器进行纪录。测试时，可按照上述的A、B、C、D、E的规范进行测试。图3为该部分信号的接口电路原理图。注意：水温传感器等部件，需要控制器内部上拉。这里的原理图，没有画出。

图4：模拟信号接口电路

频率信号输入测试

整车上的频率信号主要来源于ABS控制器车速信号。频率信号需要控制器内部上拉电压，接口电路也比较简单，同模拟信号输入接口电路类似，只是MCU的接口Pin脚不同，需要用到特殊的捕捉口进行采集。图4为接口电路原理图。测试时，可按照上述的A、B、C、D、E的规范进行测试。

图5：频率信号输入接口电路

数字信号输出测试

数字信号输出采用Driver芯片。该芯片能够驱动负载工作，同时能够将输出端口的故障进行反馈。芯片离线平台电路，首先可根据芯片的Datasheet搭建标准电路，让芯片能够工作，如果对芯片比较熟悉的话，可以跳过；然后，根据原理图搭建开放电路测试。测试时，可用信号发生器模拟控制信号，控制芯片输出；当芯片是采用SPI等串口通讯方式进行控制时，可利用开发板进行控制芯片输出。

图6为驱动芯片的外围应用实例。测试时，也可按照上述的A、B、C、D、E的规范进行测试。在极限测试时，可将输出口进行对电源短接，对地短接，过温，多过流等。在产生这些故障时，输出口是否带有保护功能，同时是否有故障进行反馈。