CN104898647A - 一种ecu台架自动标定仿真测试系统 - Google Patents

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    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0208—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system
    • G05B23/0213—Modular or universal configuration of the monitoring system, e.g. monitoring system having modules that may be combined to build monitoring program; monitoring system that can be applied to legacy systems; adaptable monitoring system; using different communication protocols

Abstract

本发明公开了一种ECU台架自动标定仿真测试系统,包括发动机控制器ECU、标定设备ES590，运行标定软件INCA和自动标定软件ACME的标定PC机、运行仿真测试软件HYVAT的仿真测试系统PC机、PeakCAN/ValueCAN3USBCAN通讯设备、仿真硬件平台和电子节气门，仿真硬件平台包括可以模拟出发动机控制器所需的各种传感器信号，并为发动机控制器提供仿真负载的HY230功能测试台或实时仿真系统HY360中的一种。本发明在仿真测试系统上开发测试案例，实现对台架自动标定案例的逻辑测试，充分验证自动标定案例，无需占用宝贵的台架资源，节省标定成本；亦可用于发动机控制器ECU的台架预标定工作，缩短真实台架标定时间。

Description

一种ECU台架自动标定仿真测试系统
技术领域
本发明涉及发动机台架标定和电子控制系统仿真领域的交叉领域，特别是一种ECU台架自动标定仿真测试系统。
背景技术
专利《发动机台架自动标定系统》(受理号：20140321318.X)描述了一种发动机台架测试设备，具体来说，涉及一种使用更加方便，可以极大节省人力和时间，可以实现发动机所有工况点自动遍历的发动机台架自动标定系统。但是在发动机台架自动标定系统的自动标定案例开发及调试过程中中，占用台架资源，不能进行仿真测试并对自动标定案例进行充分的验证。自动标定的效率依赖于标定流程与案例的成熟度，在传统标定过程中，标定案例的设计和测试需在发动机台架上在线进行，从而长时间占用台架资源，成本较高。
发明内容
本发明针对发动机台架自动标定系统的自动标定案例开发过程中，占用台架资源，不能进行仿真测试对自动标定案例进行充分的验证的不足，提供一种不占用台架资源，可以在该仿真测试平台上开发自动标定案例，并对自动标定案例进行充分的验证，提高台架利用效率，缩短标定时间，降低标定成本的ECU台架自动标定仿真测试系统。本发明的技术方案为：
一种ECU台架自动标定仿真测试系统,包括发动机控制器ECU、标定设备ES590，运行标定软件INCA和自动标定软件ACME的标定PC机、运行仿真测试软件HYVAT的仿真系统PC机和通讯模块，自动标定软件ACME通过虚拟COM口与标定软件INCA交互；仿真系统PC机通过仿真测试软件HYVAT模拟ASAP3从机节点经过RS232或Ethernet与标定PC机中自动标定软件ACME的ASAP3主机节点交互；标定PC机中标定软件INCA通过标定设备ES590与发动机控制器ECU交互；还包括仿真硬件平台和电子节气门，标定PC机通过通讯模块备与仿真硬件平台交互；仿真系统PC机通过Ethernet与仿真硬件平台交互；仿真硬件平台与发动机控制器ECU线束直连，仿真硬件平台与电子节气门电气连接。
本发明的工作原理：
仿真系统PC机能够与自动标定软件ACME间进行CAN通讯和ASAP3通讯(Ethernet或者RS232)。仿真硬件平台模拟出发动机控制器所需的各种传感器信号，并为发动机控制器提供仿真负载。(1)ECU台架自动标定仿真测试系统通过仿真测试软件HYVAT控制仿真硬件平台，从而模拟出发动机的转速信号、相位传感器信号、水温信号、进气歧管压力信号等传感器信号，并且为发动机控制器ECU提供仿真负载(如喷油器、点火线圈等)，采集ECU驱动输出信号。(2)仿真测试软件HYVAT内部留给python脚本控制接口，用户通过python脚本编写各种模型程序，从而建立发动机排温模型、负荷模型、空燃比模型、扭矩模型。(3)模型输出信号可通过仿真硬件平台直接输出至发动机控制器ECU，从而为ECU工作提供模拟的发动机环境；模型输出信号还可以通过CAN总线输出至自动标定软件ACME，从而实现测试过程的闭环控制。(4)仿真测试软件HYVAT能够模拟ASAP3协议的从机节点，而自动标定软件ACME作为ASAP3的主机节点，从而通过RS232或Ethernet与自动标定软件ACME完成数据交互。
作为本发明的进一步说明，所述的仿真硬件平台包括可以模拟出发动机控制器所需的各种传感器信号，并为发动机控制器提供仿真负载的HY230功能测试台或实时仿真系统HY360。仿真硬件平台采用HY230功能测试台，即采用HY230功能测试台模拟发动机的传感器信号，并采集ECU执行器驱动输出信号，主要用于ACME自动标定案例的测试。
作为本发明的进一步说明，所述通讯模块包括PeakCAN/ValueCAN3USBCAN通讯设备，所述PeakCAN/ValueCAN3USBCAN通讯设备与标定PC机通过USB接口连接，所述PeakCAN/ValueCAN3USBCAN通讯设备与仿真硬件平台通过CAN连接。
作为本发明优选的技术方案，所述PeakCAN/ValueCAN3USBCAN通讯设备具有用于连接其他CAN设备的外部接口，可以拓展本发明的功能。
作为本发明优选的技术方案，仿真硬件平台采用实时仿真系统HY360，所述的实时仿真系统HY360包括多核工控电脑、实时系统RTPC、输入输出IO板卡和发动机模型。通过在Matlab/simulink环境下建立发动机模型，并下载到实时系统RTPC上运行。实时仿真系统HY360通过IO输入板卡实时采集发动机控制器ECU的驱动输出信号(喷油、点火信号等)，经发动机模型运算后，再将运算结果通过IO输出板卡输出至发动机控制器ECU，从而完成各种传感器信号的模型(曲轴转速信号、水温信号等)。发动机相关模型(负荷模型、排温模型等)运行于实时仿真系统HY360的实时系统RTPC上。由于实时仿真系统HY360运行速度更快，精度更高，因此能够实时运行更为复杂的发动机模型，该方案既可以用来测试ACME开发案例，又可以来进行发动机控制器的预标定。
本发明的优点：
(1)本发明采用仿真平台系统测试自动标定案例的逻辑测试，无需占用宝贵的台架资源，节省标定成本；
(2)本发明可以用于发动机控制器ECU的台架预标定工作，缩短真实台架标定时间；
(3)本发明可以在仿真测试平台上开发测试案例，并对自动标定案例进行充分的验证。
附图说明
图1为本发明的实施例1结构框图；
图2为本发明的实施例2结构框图。
具体实施方式
实施例1：
一种ECU台架自动标定仿真测试系统,包括发动机控制器ECU、标定设备ES590，运行标定软件INCA和自动标定软件ACME的标定PC机、运行仿真测试软件HYVAT的仿真系统PC机、PeakCAN/ValueCAN3USBCAN通讯设备、HY230功能测试台和电子节气门，自动标定软件ACME通过虚拟COM口与标定软件INCA交互；仿真测试软件HYVAT模拟ASAP3从机节点(RS232或Ethernet)，与自动标定软件ACME的ASAP3主机节点交互；标定软件INCA通过标定设备ES590与发动机控制器ECU交互；自动标定软件ACME通过PeakCAN/ValueCAN3USBCAN通讯设备与HY230功能测试台或其他CAN设备交互；仿真测试软件HYVAT通过Ethernet与HY230功能测试台交互；HY230功能测试台与发动机控制器ECU线束直连；HY230功能测试台外接电子节气门。
本实施例的工作过程：
启动本实施例ECU台架自动标定仿真测试系统,系统通过仿真测试软件HYVAT控制功能测试台HY230，模拟出发动机的转速信号、相位传感器信号、水温信号、进气歧管压力信号等传感器信号，并且为发动机控制器ECU提供仿真负载(如喷油器、点火线圈等)，采集ECU驱动输出信号,实时采集电子节气门开度。用户通过python脚本编写模型程序，从而建立发动机排温模型、负荷模型、空燃比模型、扭矩模型，例如对于发动机负荷模型(即进气歧管压力)可采用简单的转速、节气门开度算法建立。模型输出信号通过功能测试台HY230直接输出至发动机控制器ECU，从而为ECU工作提供模拟的发动机环境；模型输出信号通过CAN总线输出至自动标定软件ACME，从而实现测试过程的闭环控制。仿真测试软件HYVAT能够模拟ASAP3协议的从机节点，而自动标定软件ACME作为ASAP3的主机节点，从而通过RS232或Ethernet与自动标定软件ACME完成数据交互。
实施例2：
与实施例1不同的是,仿真硬件平台采用实时仿真系统HY360,包括多核工控电脑、实时系统RTPC、输入输出IO板卡和发动机模型。发动机相关模型(负荷模型、排温模型等)运行于实时仿真系统HY360的实时系统RTPC上,实时仿真系统HY360通过IO输入板卡实时采集发动机控制器ECU的驱动输出信号(喷油、点火信号等)，经发动机模型运算后，再将运算结果通过IO输出板卡输出至发动机控制器ECU，从而完成各种传感器信号的模型(曲轴转速信号、水温信号等)。其余工作原理相同。

Claims (5)

1.一种ECU台架自动标定仿真测试系统,包括发动机控制器ECU、标定设备ES590，运行标定软件INCA和自动标定软件ACME的标定PC机、运行仿真测试软件HYVAT的仿真系统PC机和通讯模块，自动标定软件ACME通过虚拟COM口与标定软件INCA交互；仿真系统PC机通过仿真测试软件HYVAT模拟ASAP3从机节点经过RS232或Ethernet与标定PC机中自动标定软件ACME的ASAP3主机节点交互；标定PC机中标定软件INCA通过标定设备ES590与发动机控制器ECU交互；其特征在于:还包括仿真硬件平台和电子节气门，标定PC机通过通讯模块备与仿真硬件平台交互；仿真系统PC机通过Ethernet与仿真硬件平台交互；仿真硬件平台与发动机控制器ECU线束直连，仿真硬件平台与电子节气门电气连接。
2.根据权利要求1所述的ECU台架自动标定仿真测试系统,其特征在于:所述的仿真硬件平台包括可以模拟出发动机控制器所需的各种传感器信号，并为发动机控制器提供仿真负载的HY230功能测试台或实时仿真系统HY360。
3.根据权利要求1或2所述的ECU台架自动标定仿真测试系统,其特征在于:所述通讯模块包括PeakCAN/ValueCAN3USBCAN通讯设备，所述PeakCAN/ValueCAN3USBCAN通讯设备与标定PC机通过USB接口连接，所述PeakCAN/ValueCAN3USBCAN通讯设备与仿真硬件平台通过CAN连接。
4.根据权利要求3所述的ECU台架自动标定仿真测试系统,其特征在于:所述PeakCAN/ValueCAN3USBCAN通讯设备具有用于连接其他CAN设备的外部接口。
5.根据权利要求3所述的ECU台架自动标定仿真测试系统,其特征在于:所述的实时仿真系统HY360包括多核工控电脑、实时系统RTPC、输入输出IO板卡和发动机模型，发动机模型运行在多核工控电脑的实时系统RTPC上，多核工控电脑控制输入输出IO板卡工作。
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