CN105404289A - 一种基于vb的小型增程器电控单元监控系统及监控方法 - Google Patents

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CN105404289A
CN105404289A CN201511013239.3A CN201511013239A CN105404289A CN 105404289 A CN105404289 A CN 105404289A CN 201511013239 A CN201511013239 A CN 201511013239A CN 105404289 A CN105404289 A CN 105404289A
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赵建彪
韩晓东
万仲
李翠连
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Suzhou Automotive Research Institute of Tsinghua University
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25032—CAN, canbus, controller area network bus

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Abstract

本发明公开了一种基于VB的小型增程器电控单元监控系统及监控方法，监控系统包括控制增程器的电控单元ECU，还包括上位机，所述上位机通过CAN采集卡与ECU连接，所述上位机实时与ECU通过CAN采集卡进行数据交互，上位机解析ECU发送的数据报文，并将数据实时显示出来,同时向ECU发送控制命令，ECU解析并执行命令。本发明所提供的基于VB的小型增程器电控单元监控系统及监控方法，占用资源少，操作简单，能够实时观察重要变量的变化，在线修改标定变量的值，从而提高了小型增程系统ECU的开发效率，减少ECU开发过程中的工作量，降低开发成本。

Description

一种基于VB的小型增程器电控单元监控系统及监控方法
技术领域
本发明涉及增程器，特别涉及一种基于VB的小型增程器电控单元监控系统及监控方法。
背景技术
目前国内生产小型增程器产品，多为手动启动，定点运行，无电控单元（ECU）及控制算法，这就导致了增程器燃油消耗率增加，尾气排放增加。并且在车辆电机输出功率发生波动的情况下也会造成增程器中发动机负荷的波动，进而使整个增程系统的经济型和排放性能进一步恶化。尤其是在车辆急减速情况下，如果没有ECU的干预，会引起发动机转速巨大的超调，带来巨大的发动机轰鸣声，影响整车的NVH性能。
在ECU开发过程中，需要对整个系统进行控制参数调试以及可靠性试验，需要对增程器各项参数进行实时监测。目前尚无一款针对小型增程器控制单元的监控工具。开发过程中小型增程器ECU的调试只能通过反复的实验，记录数据，修改程序，再重新编译下载的方式完成，这就使得开发的周期变长，开发的工作量大大增加。
发明内容
本发明目的是：本发明是针对小型增程器控制单元提供一种占用资源少，操作简单的调试工具。旨在提高小型增程系统ECU的开发效率，减少ECU开发过程中的工作量，降低开发成本。
本发明的技术方案是：
一种基于VB的小型增程器电控单元监控系统，包括控制增程器的电控单元ECU，还包括上位机，所述上位机通过CAN采集卡与ECU连接，所述上位机实时与ECU通过CAN采集卡进行数据交互，上位机解析ECU发送的数据报文，并将数据实时显示出来,同时向ECU发送控制命令，ECU解析并执行命令。
优选的，所述CAN采集卡通过RS-232接口与上位机相连，通过高速屏蔽双绞线电缆与ECU的CAN模块连接；
优选的，所述CAN采集卡支持最高1Mb/s的传输速率。
优选的，所述ECU包括单片机和相应外围电路，所述单片机通过模拟数字转换模块采集经过调理的模拟信号，根据输入信号和控制逻辑计算输出信号。
优选的，所述输入信号至少包括：发动机转速信号、温度信号、油箱油位信号、开关信号、动力电池母线电压和电流信号，其中动力电池母线电压和电流信号由功率控制单元负责采集；所述输出信号至少包括：发动机阻风门和节气门控制信号、输油泵开关信号、发动机启动和停机信号。
优选的，所述上位机括安装有VB软件平台。
一种基于VB的小型增程器电控单元监控方法,包括以下步骤：
1）在ECU软件中编写与上位机通讯的底层服务程序；服务程序分为四部分：
a）按照一定的时序将一些重要数据如发动机转速，节气门开度，以及发动机温度等信号发送至CAN总线上；
b）接收并解析上位机发送过来的命令；
c）在线修改ECU中RAM对应变量的数值，方便进行在线调试；
d）在调试结束后，将最终需要保存更改的变量值从RAM中拷贝出来，并写入EEPROM中；
2）使用VB软件编写上位机后台服务程序，包括CAN报文的接收和发送，数据的解析以及保存路径；
3）使用VB软件编写上位机人机交互界面，提供人机交互操作接口；包括设备的开启，数据的显示与保存。
优选的，ECU上电以后，把需要被监控的数据以报文的形式发送出去，例如此时发动机的转速，节气门开度，发动机温度；ECU在将数据发送给上位机的同时，还会判断当前是否接收到上位机发送过来的指令，如果有，将会按照命令要求修改RAM中正在运行的变量的数值，实现在线调试功能；并在调试结束后将需要保存的数据从RAM中读出，写入EEPROM中。
本发明的优点是：
本发明所提供的基于VB的小型增程器电控单元监控系统及监控方法，占用资源少，操作简单，能够实时观察重要变量的变化，在线修改标定变量的值，从而提高了小型增程系统ECU的开发效率，减少ECU开发过程中的工作量，降低开发成本。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明所述的增程器控制单元的监控系统结构框架图；
图2是本发明所述的增程器控制单元ECU原理框图；
图3是本发明所述的上位机软件程序结构图；
图4是本发明所述的ECU中服务程序流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所揭示的增程器控制单元监控系统，包括增程系统控制单元ECU，CAN采集卡卡和一台电脑（上位机）。上位机上装有VB软件平台，通过CAN采集卡与ECU连接。
图2为增程器控制单元ECU的原理框图，ECU包括单片机以及保证其正常工作的外围电路。单片机通过模拟数字转换模块采集经过调理的模拟信号，根据输入信号和控制逻辑，单片机计算出输出信号，并通过特定的模块将控制信号发送给特定的执行机构。ECU主要的输入信号有：发动机转速信号，温度信号，油箱油位信号，开关信号，动力电池母线电压和电流信号等。输出信号主要有：发动机阻风门和节气门控制信号，输油泵开关信号，发动机启动、停机信号，指示灯信号等。其中，动力电池母线电压和电流信号由功率控制单元负责采集，同时，ECU集成有CAN通讯模块，能够实时的向上位机发送数据和接受上位机发来的控制命令。
ECU上电以后，会把需要被监控的数据以报文的形式发送出去，比如此时发动机的转速，节气门开度，发动机温度等等。图4为ECU内部与上位机进行通讯的服务子程序流程框图。ECU在将数据发送给上位机的同时，还会判断当前是否接收到上位机发送过来的指令，如果有，将会按照命令要求修改RAM中正在运行的变量的数值，实现在线调试功能；并在调试结束后将需要保存的数据从RAM中读出，写入EEPROM中。
上位机中运行的是由VB软件编写的调试程序，程序机构图如图3所示。调试程序的前面板程序提供良好的人机交互界面，为使用者提供良好的操作接口。前面板程序对应的就是后台服务程序，主要用来接收和发送CAN报文，并解析接收到的数据，为记录保存数据提供路径。
同样的，当增程器工作过程中，通过上位机的VB平台可以完成一些简单的标定工作。比如不同环境温度下增程器启动时节气门的开度，以及不同转速下的发动机负荷特性。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于VB的小型增程器电控单元监控系统，包括控制增程器的电控单元ECU，其特征在于：还包括上位机，所述上位机通过CAN采集卡与ECU连接，所述上位机实时与ECU通过CAN采集卡进行数据交互，上位机解析ECU发送的数据报文，并将数据实时显示出来,同时向ECU发送控制命令，ECU解析并执行命令。
2.根据权利要求1所述的基于VB的小型增程器电控单元监控系统，其特征在于：所述CAN采集卡通过RS-232接口与上位机相连，通过高速屏蔽双绞线电缆与ECU的CAN模块连接。
3.根据权利要求2所述的基于VB的小型增程器电控单元监控系统，其特征在于：所述CAN采集卡支持最高1Mb/s的传输速率。
4.根据权利要求1所述的基于VB的小型增程器电控单元监控系统，其特征在于：所述ECU包括单片机和相应外围电路，所述单片机通过模拟数字转换模块采集经过调理的模拟信号，根据输入信号和控制逻辑计算输出信号。
5.根据权利要求4所述的基于VB的小型增程器电控单元监控系统，其特征在于：所述输入信号至少包括：发动机转速信号、温度信号、油箱油位信号、开关信号、动力电池母线电压和电流信号，其中动力电池母线电压和电流信号由功率控制单元负责采集；所述输出信号至少包括：发动机阻风门和节气门控制信号、输油泵开关信号、发动机启动和停机信号。
6.根据权利要求1所述的基于VB的小型增程器电控单元监控系统，其特征在于：所述上位机括安装有VB软件平台。
7.一种基于VB的小型增程器电控单元监控方法,其特征在于，包括以下步骤：
1）在ECU软件中编写与上位机通讯的底层服务程序；服务程序分为四部分：
a）按照一定的时序将一些重要数据如发动机转速，节气门开度，以及发动机温度等信号发送至CAN总线上；
b）接收并解析上位机发送过来的命令；
c）在线修改ECU中RAM对应变量的数值，方便进行在线调试；
d）在调试结束后，将最终需要保存更改的变量值从RAM中拷贝出来，并写入EEPROM中；
2）使用VB软件编写上位机后台服务程序，包括CAN报文的接收和发送，数据的解析以及保存路径；
3）使用VB软件编写上位机人机交互界面，提供人机交互操作接口；包括设备的开启，数据的显示与保存。
8.根据权利要求7所述的基于VB的小型增程器电控单元监控方法,其特征在于，ECU上电以后，把需要被监控的数据以报文的形式发送出去，例如此时发动机的转速，节气门开度，发动机温度；ECU在将数据发送给上位机的同时，还会判断当前是否接收到上位机发送过来的指令，如果有，将会按照命令要求修改RAM中正在运行的变量的数值，实现在线调试功能；并在调试结束后将需要保存的数据从RAM中读出，写入EEPROM中。
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