一種基于UDS的控制器入廠檢測設(shè)備和檢測方法

徐遠(yuǎn)新

摘 要：針對汽車生產(chǎn)制造領(lǐng)域 控制器硬件損壞或者部分功能異常 導(dǎo)致在汽車裝配調(diào)試過程中 異常返修降低裝配效率 或者更嚴(yán)重的 導(dǎo)致異常件流入市場等問題 提出一種基于UDS的控制器入廠檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過模擬控制器輸入信號 監(jiān)控控制器輸出信號 結(jié)合上位機(jī)對控制器發(fā)送的一系列UDS指令 實(shí)現(xiàn)對控制器輸入信號引腳、輸出信號引腳以及總線的檢測 在控制器進(jìn)入總裝工位前 就先對控制器進(jìn)行檢測 保證生產(chǎn)線上控制器硬件的功能正常。

關(guān)鍵詞：汽車;生產(chǎn);檢測;UDS

中圖分類號：U467? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：1671-7988（2020）18-175-03

Abstract： For the problem that in the field of automobile manufacturing， the controller hardware is damaged or some functions are abnormal， lead to abnormal repair or reduces assembly efficiency in the process of automobile assembly and debugging， or worse， cause abnormal parts to flow into the market. This paper presents a UDS based controller detection system before assembly. Through an analog controller to get the inputs signals， monitor controller output signal， and the UDS command which send by the computer， realize the detection of controller input signal pin， output signal pin and bus.Before the controller enters the general assembly station， the controller shall be tested to ensure the normal function of the controller hardware on the production line.

Keywords： Automobile; Production; Inspection; UDS

CLC NO.： U467? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）18-175-03

引言

在汽車生產(chǎn)制造領(lǐng)域 控制器單件的合格檢測是一項(xiàng)重要內(nèi)容 控制器硬件損壞 或者只有部分功能正常 導(dǎo)致在汽車裝配調(diào)試過程中 由于不良件導(dǎo)致?lián)Q件 會降低裝配效率并增加調(diào)試風(fēng)險。若在調(diào)試過程中 不能有效及時的發(fā)現(xiàn)控制器硬件本身問題 問題控制器可能會流到市場 從而形成更大的安全隱患。當(dāng)前生產(chǎn)廠家都會通過供應(yīng)商提供的產(chǎn)品合格率或者簡易的引腳測試等方法來確認(rèn)控制器硬件是否正常 但無法做到有效的入廠檢測確認(rèn)。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

1.1 系統(tǒng)整體組成

基于UDS的控制器入廠檢測主要由模擬控制器輸入信號的信號發(fā)生器、檢測控制器輸出引腳信號的信號采集設(shè)備、給控制器發(fā)送UDS指令的CAN收發(fā)器 以及控制上述信號發(fā)生器、信號采集設(shè)備和發(fā)送指令的上位機(jī)組成 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖：

其中：1.被測控制器;2.控制器接插件;3.信號發(fā)生器;4.CAN總線收發(fā)設(shè)備;5.信號檢測設(shè)備;6.上位機(jī)。

1.2 系統(tǒng)部件組成

1.2.1 信號發(fā)生器

本系統(tǒng)的信號發(fā)生器用于模擬控制器輸入引腳的信號 采用某品牌的信號發(fā)生器 模擬信號包括括數(shù)字信號、模擬信號、PWM信號 具體的輸入信號種類和對應(yīng)引腳數(shù)量視控制器引腳而定。

1.2.2 信號采集設(shè)備

本系統(tǒng)的信號采集設(shè)備用于檢測控制器輸出引腳的電平狀態(tài)和PWM信號 采用某品牌的信號采集設(shè)備 具體的輸出信號種類和對應(yīng)引腳數(shù)量視控制器引腳而定。

1.2.3 CAN總線收發(fā)器

本系統(tǒng)的CAN總線收發(fā)設(shè)備 用于向控制器發(fā)送UDS指令 并接受控制反饋的UDS指令。

1.2.4 上位機(jī)

本系統(tǒng)的上位機(jī)采用工業(yè)控制計算機(jī) 用于綜合控制上述設(shè)備 實(shí)現(xiàn)檢測流程自動化。

2 系統(tǒng)檢測方法

2.1 輸入引腳檢測方法

本系統(tǒng)的控制器硬線引腳檢測基于UDS指令 需控制器軟件開發(fā)對所有輸入、輸出引腳的UDS檢測功能。對于輸入引腳的檢測 主要采用UDS的22服務(wù) 基本原理為在引腳信號的合理范圍內(nèi) 通過上位機(jī)控制信號發(fā)生器模擬信號A 然后通過上位機(jī)發(fā)送讀取該引腳的UDS指令 期望值在誤差范圍內(nèi)應(yīng)為A。更改信號發(fā)生器的輸入值為B 重新執(zhí)行上述檢測 檢測的期望值在誤差范圍內(nèi)應(yīng)為B。

2.2 輸出引腳檢測方法

輸出引腳控制的具體的負(fù)載 因此需要先在控制器輸出引腳與地之間接入電阻負(fù)載 用于模擬實(shí)際負(fù)載 負(fù)載電阻大小需根據(jù)控制器驅(qū)動引腳的驅(qū)動能力確定。輸出引腳的檢測需通過UDS的2F服務(wù) 先驅(qū)動輸出引腳 然后通過外接監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測輸出引腳信號是否發(fā)生預(yù)期變化。控制器輸出引腳主要有高/低電平、PWM兩種 兩種引腳的檢測方式如下：

控制器的高低電平輸出引腳在未使能控制前是高電平/低電平 驅(qū)動使能后 該引腳電平會發(fā)生反向變化。如在未使能電平輸出引腳前 該引腳輸出高電平 則通過外接電平信號檢測儀檢測到的電平為高電平 通過UDS的2F服務(wù)使能該引腳后 通過外接電平信號檢測儀檢測到的電平為低電平。若該引腳檢測符合上述檢測結(jié)果 則該引腳功能正常。

控制器的PWM輸出引腳在未使能控制前是占空比A 驅(qū)動使能后 該引腳占空比會發(fā)生變化。如在未使能PWM引腳前 該引腳輸出占空比A 則通過外接PWM信號檢測儀檢測到的占空比為A 通過UDS的2F服務(wù)使能該引腳后 通過外接電平信號檢測儀檢測到的占空比為B。若該引腳檢測符合上述檢測結(jié)果 則該引腳功能正常。

2.3 系統(tǒng)軟件開發(fā)

本系統(tǒng)的信號發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、UDS指令發(fā)送均由上位機(jī)控制，上位機(jī)采用VC++6.0編寫。其中，信號發(fā)生器的值根據(jù)引腳特性預(yù)先設(shè)定，輸出引腳的期望電平狀態(tài)同樣根據(jù)引腳特性事先設(shè)定，本系統(tǒng)的上位機(jī)控制界面如圖4所示。

3 結(jié)束語

控制器單件的合格率會影響到工廠總裝的效率，合格率越高，車輛檢測出異常和返修的概率越低。而且作為工廠生產(chǎn)資質(zhì)的重要組成部分，完整的、自動化的控制器硬線引腳入廠檢測系統(tǒng)應(yīng)得到推廣和應(yīng)用。本系統(tǒng)通過對控制器所有輸入引腳、輸出引腳逐一進(jìn)行檢測，以保證裝車的控制器正常，可顯著降低因控制器異常導(dǎo)致的工廠總裝返修概率，從而提高總裝生產(chǎn)效率。

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