具体实施方式

下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本实施例针对ECU回用件型号繁多、检测复杂耗时等特点，建立了发动机喷油模型，实现了在不同工况下对于ECU性能的精准检测，同时还可以兼容检测不同型号ECU，从而降低检测成本，提高资源利用率。

本实施例是通过以下技术方案来实现的，如图2所示，一种汽车ECU回用件检测装置，其检测装置由上位机模块、工况模拟模块、信号适配单元、相机模块和信号采集模块组成；上位机模块依次连接工况模拟模块、信号适配模块和待测ECU，信号采集模块分别连接上位机模块和信号适配模块，相机模块分别连接上位机模块和待测ECU。

如图3所示，上位机模块包括：数据库、主控制界面和数据处理及可视化部分。

如图4所示，信号适配单元由保护电路、电压转换电路和信号适配单元组成，能向不同型号的ECU发送信号和采集信号。如图5所示，信号适配单元与待没ECU接口示意图。

如图1所示，利用汽车ECU回用件检测装置的检测方法，包括以下步骤：

步骤1)检测待测ECU是否存在包括锈蚀、开裂、凹陷等外观缺陷，并将外观信息上传到上位机模块；

步骤2)根据待测ECU型号信息，确定待测ECU的针脚定义，调整信号适配单元的工作模式；

步骤3)建立发动机喷油模型，保存在上位机模块；

步骤4)设置待测ECU工况信息，将各模拟传感器的输出值输入发动机喷油模型计算出理论喷油量；

步骤5)工况模拟模块向待测ECU输入模拟传感器信号；

步骤6)信号采集模块采集待测ECU输出的喷油信号，得到实际喷油量，与理论喷油量进行对比，得到喷油性能检测结果；

步骤7)信号采集模块监测通讯模块是否产生数据传输信号，判断待测ECU的通讯模块好坏；

步骤8)将待测ECU外观、喷油性能和通讯模块的检测结果整合为检测报告在上位机模块的人机交互界面显示，并上传到数据库，检测结束。

步骤1)所述外观缺陷检测由相机模块采集待测ECU外观信息，上位机模块根据外观信息判断是否存在缺陷。

步骤2)由数据库检索得到待测ECU的针脚定义信息；根据待测ECU的针脚定义信息调整信号适配单元的工作模式；若定义为传感器或电源，将对应的适配单元工作模式调整成输出模式；若针脚定义为输出信号，则将对应的适配单元工作模式调整为采集模式。

步骤3)所述建立发动机喷油模型，能计算不同工况下的理论燃油喷射量。汽车喷油量由三部分组成，分别为基础喷油量，修正喷油量和喷油增量。基础喷油量是满足理想空燃比所需的燃油量，修正喷油量是为了适应外部环境对喷油量做出的修正量，喷油增量是为适应工况变化所增加或减少的燃油量。发动机喷油量模型为：

q＝q_b+q_c+q_Δ

q为汽车总喷油量，q_b为基础喷油量，q_c为修正喷油量，q_Δ为喷油增量。

理想状态下的空燃比为14.7。则发动机的每循环基础喷油量计算公式为：

q_b＝14.7×q_a/n_e

q_b为每循环基础喷油量；q_a为空气流量；n_e为发动机转速。

设定发动机外部环境传感器的输出值不变，则修正喷油量为0，即q_c＝0。

当汽车加速时混合气会变稀，减速时混合气变浓。所以在加速时汽车喷油量应适当增加，减速时喷油量应适当减少。此处我们引入加速度增益系数，将加速度和燃油增量近似看作线性关系。则燃油增量为：

q_Δ＝k×a×14.7×q_a/n_e

a为车身加速度；k为加速度增益系数，与汽车的加速度大小有关，当汽车加速时为正，当汽车减速时为负。k值通过数据样本拟合得到。

喷油量计算模型为：

q＝(1+ka)14.7×q_a/n_e

步骤3)所述的信号适配模块由保护电路、电压转换电路和信号适配单元组成，能向不同型号的待测ECU发送信号和采集信号。输入待测ECU型号信息，上位机模块在数据库自动检索得到待测ECU的针脚定义图，根据待测ECU的针脚定义调整信号适配单元的工作模式，以此兼容不同型号ECU的检测。

步骤4)由检测人员设定工况信息，工况信息为各个模拟传感器的输出值；工况模拟模块根据设定的工况信息输出信号，使待测ECU产生喷油信号。

步骤5)所述工况模拟模块能模拟汽车传感器的输出，让待测ECU工作在指定工况下。工况模拟模块根据上位机模块的工况数据模拟传感器输出，促使待测ECU在指定工况下发出喷油信号和CAN通讯信号。

步骤6)由信号采集模块采集待测ECU发出的喷油信号，发送到上位机，通过数据可视化部分处理喷油信号得到每循环实际喷油量，并将喷油信号可视化后在操作界面显示；将实际喷油量与理论喷油量进行比较，若二者差距不大于阈值，则判定待测ECU喷油性能达标。

步骤7)所述信号采集模块监测待测ECU通讯模块，采用CAN总线检测方法监测待测ECU有无发送帧起始与帧结束信号，用于判断待测ECU通讯模块好坏。

步骤8)所述的人机交互界面由PYQT编制，包括主控制部分、数据库部分、数据可视化部分。主控制部分设置工况数据，调节工况模拟模块输出；数据库存储待测ECU针脚定义图和检测报告；数据可视化部分用于接收信号采集模块的输出信号，并使用matplotlib将数据可视化。

具体实施时，如图1所示，一种汽车ECU回用件检测方法，其检测过程如下：

S1、检测人员将待测ECU放置在工作台的外观图像采集区域，通过相机模块采集待测ECU外观信息，并将外观信息传到上位机模块；上位机模块通过图像颜色空间转换、去噪、二值化、特征提取的步骤提取待测ECU外观缺陷；具体处理过程如下：首先将图像转化为灰度图；进行自适应中值滤波，消除噪声影响；再将图片二值化；通过canny算子提取ECU的外观缺陷。

S2、外观信息采集完成后，输入待测ECU的型号信息，上位机模块根据输入在数据库检索，得到待测ECU详细的针脚定义信息，若定义为传感器或电源，将对应的适配单元工作模式调整成输出模式；若针脚定义为输出信号，将对应的适配单元工作模式调整为采集模式。

S3、建立发动机喷油模型，汽车喷油量由三部分组成，分别为基础喷油量，修正喷油量和喷油增量。则汽车喷油量模型为：

q＝q_b+q_c+q_Δ

q为汽车总喷油量，q_b为理想喷油量，q_c为修正喷油量，q_Δ为喷油增量。

汽车基本喷油量是保持理想空燃比时所需要的燃油量，而燃油燃烧的方程式为：

通过燃油方程式可知理想状态下的空燃比为14.7。则发动机的每循环基础喷油量计算公式为：

q_b＝14.7×q_a/n_e

q_b为每循环基础喷油量；q_a为空气流量；n_e为发动机转速。

当发动机外部环境发生变化时，比如进气温度、大气压力和蓄电池电压改变时，需要对喷油量做出修正以保证发动机正常运行。再此处，我们设定发动机外部环境传感器的输出值不变，则修正喷油量为0，即q_c＝0。

当发动机运行工况改变时，比如启动过程、加速过程、减速过程，需要在基本喷油量的基础上进行修正。在加速或减速过程中如果仅仅使用基本喷油量，混合气的空燃比会相对目标空燃比发生偏移。加速时混合气会变稀，减速时混合气变浓。所以在加速时汽车喷油量应适当增加，减速时喷油量应适当减少。此处我们引入加速度增益系数，将加速度和燃油增量近似看作线性关系。则燃油增量为：

q_Δ＝k×a×14.7×q_a/n_e

a为汽车的加速度；k为加速度增益系数，与汽车的加速度大小有关，当汽车加速时为正，当汽车减速时为负。k值通过数据样本拟合计算得到。

综上所述，喷油量计算模型为：

q＝(1+ka)14.7×q_a/n_e

发动机进气量可以通过空气流量计传感器得到，发动机转速可通过曲轴位置传感器得到，所以在指定工况下，可以通过喷油量计算模型计算理论喷油量。

S4、检测人员在上位机模块设定工况信息，预设的工况为3种，分别为加速、制动、匀速。工况模拟模块通过模拟空气流量传感器、节气门开度传感器、曲轴位置传感器、促使待测ECU产生喷油信号。

S5根据S4设置的模拟空气流量传感器的输出值可以得到进气量，根据模拟曲轴位置传感器可以得到发动机转速，根据模拟加速度传感器可以得到车身的加速度信息，将发动转速、进气量、加速度信息输入发动机喷油模型，喷油模型自动计算出每循环理论喷油量。

S6、信号采集模块采集待测ECU发出的喷油信号，发送到上位机模块，通过数据可视化部分处理喷油信号得到每循环实际喷油量，并将喷油信号可视化后在操作界面显示。得到理论喷油量和实际喷油量后，若二者差距不大于阈值，则判定待测ECU喷油性能达标。

S7待测ECU发送喷油信号时，也会通过CAN总线发送数据。信号采集模块持续采集CAN high与CAN low的电压值。CAN总线发送的是CAN数据帧，根据CAN数据帧的编码规则，每条发送的数据都存在帧起始与帧结束。帧起始由1个低电平组成，帧结束由7个高电平组成。按照CAN总线通讯的规则，CAN high-CAN low<0.5V时候为隐性的，逻辑信号表现为"逻辑1",为高电平,CAN high-CAN low>0.9V时候为显性的，逻辑信号表现为"逻辑0"，为低电平。若在数据发送时能监测到帧起始，数据发送完毕后，能检测到帧结束，则表示待测ECU的通讯性能正常。

S8将待测ECU的外观信息、喷油数据和通讯数据整合生成检测报告，上传到数据库，检测结束。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。