CN113760956A - 基于asap标准的通用发动机标定系统 - Google Patents

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CN113760956A CN202111060226.7A CN202111060226A CN113760956A CN 113760956 A CN113760956 A CN 113760956A CN 202111060226 A CN202111060226 A CN 202111060226A CN 113760956 A CN113760956 A CN 113760956A
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Abstract

本发明公开了一种基于ASAP标准的通用发动机标定系统，包括：A2L文件生成插件，用于读取.MAP文件中的不同变量，将不同的所述变量写入A2L文件中，PC端标定监控软件，解析A2L文件中的监控变量的基本信息和属性信息，对发动机数据进行实时监控和在线标定，还用于控制上位机和下位机的连通和关断，ECU端标定软件，根据PC端标定监控软件的监控周期上传监控参数数值至PC端标定监控软件。本发明能够根据需求灵活选择变量进行监控和标定并且存储监控标定数据以便处理分析。

Description

基于ASAP标准的通用发动机标定系统
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，更具体地，涉及一种基于ASAP标准的通用发动机标定系统。
背景技术
标定是控制器V型开发流程中非常重要的环节，标定工作的质量决定了ECU在既定软硬件基础上所能发挥的最大潜能，也将直接影响到电控系统开发周期的长短与发动机最终性能的优劣。发动机ECU标定分为离线标定和在线标定两种方式。与离线标定相比，在线标定系统要求控制器内嵌入相应的在线标定算法及定义在线标定接口，虽然在一定程度上增加了控制器内部软件的设计难度，但在线标定能够实时反映标定参数对发动机运行状态的影响，有助于缩短发动机标定的工程时间，目前主流采用的标定工具均为在线标定。
标定软件为标定试验的进行提供一个可视化的平台，满足离线标定和在线标定的使用需求。针对具体硬件平台和控制器设计的专用标定软件可移植性不强，系统内部关联性较大，转换平台时需要进行大量的修改工作。通用型标定那件能够在很大程度上做到独立性，对不同控制器之间的标定转换，相对进行的系统工作量较小，有效提高标定前期工作的效率。因此，开发一套通用性强、功能强大的标定软件具有重要的工程意义。
在发动机在线标定过程中，需要实时监控标定变量的变化，虚拟仪表不仅可以实现方便、快捷地监控和标定变量，同时也可以减少开发成本。因此对于虚拟仪器的开发和应用是很有必要的，目前可用于虚拟仪器开发的软件可以分为两类：文本式编程语言，如VisualC++、VisualBASIC、Java、C++Builder、LabWindows/CVI等；图形化编程语言，如LabVIEW(LaboratoryVirtualinstrumentEngineeringWorkbench)、HP/VEE等。其中LabVIEW是美国国家仪器公司(NI)开发的一种基于图形化编程语言—G语言(GraphicsLanguage)的虚拟仪器软件，在LabVIEW中很容易实现VCI库函数的调用，例如VCI_OpenDevice、VCI_StartCAN、VCI_ResetCAN、2VCI_Transmit、VCI_Receive等，因此使用LabVIEW来实现标定系统的开发。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于ASAP标准的通用发动机标定系统，包括：
A2L文件生成插件，用于读取.MAP文件中的不同变量，将不同的所述变量写入A2L文件中，包括：响应生成A2L文件的按钮，对响应事件处理生成文件框架，调用匹配正则表达式函数，匹配筛选.MAP文件中的不同变量，采用时间结构的超时事件统计待监控的变量，采用事件结构响应保存到A2L文件，将变量信息写入A2L文件；
PC端标定监控软件，与所述A2L文件生成插件相耦接，解析A2L文件中的监控变量的基本信息和属性信息，对发动机数据进行实时监控和在线标定，还用于控制上位机和下位机的连通和关断，包括：
解析A2L文件监控变量的基本信息和属性信息并组织监控设置命令发送帧CRO发送给下位机；
ECU端标定软件，与所述PC端标定监控软件相耦接，根据PC端标定监控软件的监控周期上传监控参数数值至PC端标定监控软件，包括：下位机根据监控设置命令发送帧CRO组织监控数据周期性上传的数据接收帧DTO显示在PC端标定监控软件监控界面上，利用超时事件监控数据的周期性上传，监控界面监控数值实时更新。
可选地，所述A2L文件生成插件包括筛选监控标定变量子程序和设定监控标定变量属性子程序，其中；
所述筛选监控标定变量子程序，采用事件结构对生成A2L文件按钮进行响应；对响应事件进行处理，包括：索引参数基本信息，利用报表新建EXCEL文件，在EXCEL文件的sheet中写入基本信息，生成文件框架；
所述设定监控标定变量属性子程序，采用事件结构的超时事件统计监控变量的显示个数、五种显示类型的变量个数以及五种上传周期的变量个数；采用事件结构对保存到A2L文件按钮进行响应，将变量信息写入A2L文件；采用事件结构对退出按钮进行响应，将包含事件结构的while循环停止并关闭所述设定监控标定变量属性子程序。
可选地，所述筛选监控标定变量子程序还用于响应添加按钮、删除按钮、生成A2L文件按钮，在程序初始化阶段通过提取监控标定信息子程序提取.MAP文件中的有效信息，对添加按钮、删除按钮的响应，通过数组插入和删除数组元素两个函数将选中的变量选到结果池数组中，并将其从筛选池数组中删除。
可选地，所述A2L文件生成插件还包括提取监控标定信息子程序，所述筛选监控标定变量子程序还用于初始化阶段调用提取监控标定信息子程序提取有效信息，提取监控标定信息子程序调用匹配正则表达式函数，匹配筛选.MAP文件中的不同变量，对应关系为：
变量类型为监控变量，对应的特殊字符为_M；
变量类型为数据块，对应的特殊字符为_C；
变量类型为曲线，对应的特殊字符为_CUR_；
变量类型为等节点MAP，对应的特殊字符为_MAP1_；
变量类型为不等节点MAP,对应的特殊字符为_MAP2_。
可选地，所述PC端标定监控软件包括：通信模块、CAN驱动模块、CCP驱动模块、A2L文件解析模块、监控模块和标定模块，其中，
所述通信模块，包括CAN卡设置子程序、参数监控子程序、参数标定初始化子程序和参数标定子程序，调用CAN卡设置子程序，配置CAN卡设备型号、索引号、通道号和波特率，动态调用参数监控子程序进入参数监控模块；调用参数标定初始化子程序进行参数标定初始化，动态调用参数标定子程序进入参数标定模块；
所述CAN驱动模块，响应连接设备按钮中打开CAN卡，发送上电手握报文帧，依次调用Open CAN Device、StartCAN、生成带校验码的上位机命令、以及Transmit_1；
所述CCP驱动模块，通过生成带校验码的CRO子程序和解析带校验码的DTO子程序在Polling模式下实现CAN帧的组织和解析，分别调用Transmit_1子程序和Receive子程序实现对CAN帧的发送和接收；调用CCPInit函数对CCP驱动模块初始化，调用CCPCommand函数解释并执行CRO命令，调用CCPSend函数组织并发送CRM命令，调用CCPDaq函数在DAQ模式下组织并发送DAQ-Polling命令；
所述A2L文件解析模块，通过将变量的屏幕显示名和单位属性信息连接字符串并赋值给对应控件的属性节点标题文本显示信息；
所述标定模块，从参数标定初始化子程序读取A2L文件，该参数标定初始化子程序通过读取A2L文件生成树形字符串子程序得到树形字符串和缩进层次，并将四种类型的标定变量的信息分别存储在四个数组中；
所述监控模块，实时上传发动机和整车的运行状态和参数以及存储某一运行条件下的上传数据。
可选地，所述监控模块中实时上传发动机和整车的运行状态和参数包括：
调用生成带校验码的上位机命令子程序，PC端标定监控软件解析A2L文件监控变量的基本信息和属性信息并组织监控设置CRO命令发送给下位机，下位机根据监控设置CRO组织监控数据周期性上传的DTO经PC端标定监控软件显示在监控界面上，利用超时事件实现监控数据的周期性上传，监控界面监控数值实时更新。
可选地，所述超时事件中设定超时时间为1ms。
可选地，所述监控模块中存储某一运行条件下的上传数据，包括：
响应监控数据记录，触发监控数据记录事件后调用设置动态参数属性子程序处理监控数据，调用写入测量文件子程序将变量数据顺序写入EXCEL文件。
可选地，所述标定模块用于发动机在线标定初始化，包括：调用参数标定初始化子程序完成标定初始化，在参数标定初始化子程序中调用读取A2L文件生成树形字符串子程序配置树形字符串数组和对应的缩进层次数组，并且将A2L文件中数据块、曲线、等节点MAP和不等节点MAP信息分别存储在四个数组中以备调用，同时校核A2L文件与标定数据文本文件，若校核通过则读取标定数据文本文件得到标定原始数据数组；校核不通过则配置文本提示框消息。
可选地，所述标定模块还用于发动机在线标定，包括：
调用参数标定子程序对发动机在线标定，在参数标定子程序中，调用数据同步文件数组子程序提取标定原始数据数组的初始值；点击数据标定按钮会通过参数工作数组和参考数组的对比定位出修改数值，得到修改数值的数组及其对应地址数组；调用标定命令子程序生成标定命令报文帧，通过Transmit_N子程序下发；点击数据固化按钮事件对应调用生成带校验码的上位机命令子程序发送数据固化命令给下位机ECU；点击读ECU按钮程序通过生成带校验码的上位机命令子程序发送当前参数的标定设置命令。
本发明中ASAP是the standardization of application systems的缩写，是指应用系统的标准化，下文不再赘述。
与现有技术相比，本发明提供的基于ASAP标准的通用发动机标定系统，至少实现了如下的有益效果：
本发明提供的一种基于ASAP标准的发动机通用标定监控系统，能够根据需求灵活选择变量进行监控和标定并且存储监控标定数据以便处理分析；
本发明提供的基于ASAP标准的通用发动机标定系统中的ECU端标定软件具有一定的独立性，在不同的控制器间可移植；
本发明提供的基于ASAP标准的通用发动机标定系统中的PC监控端标定软件具有以下功能：生成和解析数据库文件；数据采集和实时显示；在线标定；数据存储；离线标定，其遵循国际标准、操作方便、功能强大，能够实现方便、快捷地监控和标定变量，以提高发动机标定工作的效率，为发动机标定工作提供技术支持。
当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明实施例提供的基于ASAP标准的通用发动机标定系统结构框架图；
图2是本发明实施例提供的基于ASAP标准的通用发动机标定系统的数据流；
图3是本发明实施例提供的A2L文件生成插件的筛选监控标定变量子程序前面板图；
图4是本发明实施例提供的A2L文件生成插件的设置监控标定变量子程序前面板图；
图5是本发明实施例提供的A2L文件样例；
图6是本发明实施例提供的PC端标定监控软件实时监控模块数据流；
图7是本发明实施例提供的PC端标定监控软件监控模块通信图；
图8是本发明实施例提供的PC端标定监控软件监控模块工作流程图；
图9是本发明实施例提供的PC端标定监控软件监控模块界面；
图10是本发明实施例提供的PC端标定监控软件标定模块数据流；
图11是本发明实施例提供的PC端标定监控软件标定模块通信图；
图12是本发明实施例提供的PC端标定监控软件标定模块工作流程图；
图13是本发明实施例提供的PC端标定监控软件标定模块界面。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
参照图1至图13，图1是本发明实施例提供的基于ASAP标准的通用发动机标定系统结构框架图；图2是本发明实施例提供的基于ASAP标准的通用发动机标定系统的数据流；图3是本发明实施例提供的A2L文件生成插件的筛选监控标定变量子程序前面板图；图4是本发明实施例提供的A2L文件生成插件的设置监控标定变量子程序前面板图；图5是本发明实施例提供的A2L文件样例；图6是本发明实施例提供的PC端标定监控软件实时监控模块数据流；图7是本发明实施例提供的PC端标定监控软件监控模块通信图；图8是本发明实施例提供的PC端标定监控软件监控模块工作流程图；图9是本发明实施例提供的PC端标定监控软件监控模块界面；图10是本发明实施例提供的PC端标定监控软件标定模块数据流；图11是本发明实施例提供的PC端标定监控软件标定模块通信图；图12是本发明实施例提供的PC端标定监控软件标定模块工作流程图；图13是本发明实施例提供的PC端标定监控软件标定模块界面。
本实施例提供了一种基于ASAP标准的通用发动机标定系统，结合图1，包括A2L文件生成插件101、PC端标定监控软件102和ECU端标定软件103，软件结构框架参照图1。
A2L文件生成插件101，用于读取.MAP文件中的不同变量，将不同的变量写入A2L文件中，包括：响应生成A2L文件的按钮，对响应事件处理生成文件框架，调用匹配正则表达式函数，匹配筛选.MAP文件中的不同变量，采用时间结构的超时事件统计待监控的变量，采用事件结构响应保存到A2L文件，将变量信息写入A2L文件；
PC端标定监控软件102，与A2L文件生成插件101相耦接，解析A2L文件中的监控变量的基本信息和属性信息，对发动机数据进行实时监控和在线标定，还用于控制上位机和下位机的连通和关断，包括：
解析A2L文件监控变量的基本信息和属性信息并组织监控设置命令发送帧CRO发送给下位机；
ECU端标定软件103，与PC端标定监控软件102相耦接，根据PC端标定监控软件102的监控周期上传监控参数数值至PC段标定监控软件，包括：下位机根据监控设置命令发送帧CRO组织监控数据周期性上传的数据接收帧DTO显示在监控界面上，利用超时事件监控数据的周期性上传，监控界面监控数值实时更新。
可以理解的是PC端标定监控软件102作为上下位机之间数据交互的工具需要保证数据传递的准确性。数据流是在标定软件工作过程中由于数据传递而形成的，因此PC端标定监控软件102数据流的合理设计是PC端标定监控软件102功能实现的基础，也为系统模块化设计提供了参考，标定软件数据流参照图2。
上位机根据编译器提供的.MAP文件生成A2L文件，上位机软件解析A2L文件得到监控及标定变量的属性信息。通过向下位机发送监控设置信息使下位机周期性上传监控数据，实时监控数据可保存为监控数据文件。在标定开始前，如果数据库中没有标定数据文件或标定数据文件与ECU RAM中的标定原始数据不一致，上位机软件通过向下位机发送标定设置信息，使下位机上传标定原始数据生成标定数据文件，或者读取标定数据文件将标定原始数据全部下发到ECU RAM实现数据同步。上位机软件中的标定原始数据由读取数据库中的标定数据文件得到。标定是通过上位机软件向ECU RAM传递标定数据实现的，标定工作完成后将标定结果固化到EEPROM中防止掉电丢失，同时保存为新的标定数据文件，可供下次标定使用。
在一些可选的实施例中，A2L文件生成插件101包括筛选监控标定变量子程序(VI)和设定监控标定变量属性子程序，其中；
筛选监控标定变量子程序，采用事件结构对生成A2L文件按钮进行响应；对响应事件进行处理，包括：索引参数基本信息，利用报表新建EXCEL文件，在EXCEL文件的sheet中写入基本信息，生成文件框架；
设定监控标定变量属性子程序，采用事件结构的超时事件统计监控变量的显示个数、五种显示类型的变量个数以及五种上传周期的变量个数；采用事件结构对保存到A2L文件按钮进行响应，将变量信息写入A2L文件；采用事件结构对退出按钮进行响应，将包含事件结构的while循环停止并关闭设定监控标定变量属性子程序。
A2L文件生成插件101，由.MAP文件通过筛选监控标定变量和设置监控标定变量属性两个步骤实现，在A2L文件生成插件101中分别用筛选监控标定子程序和设置监控标定变量属性子程序来实现。
A2L文件生成插件101还包括提取监控标定信息子程序，筛选监控标定变量子程序用于生成包含所需监控标定变量基本信息的A2L文件框架，操作步骤如下：打开筛选监控标定量子程序，在跳出的选择要读取的MAP文件的文件对话框中选择编译器自动生成的.MAP文件。参照图3所示，分别在监控变量和标定变量选项卡中将所需变量从筛选池中选中，点击添加按钮选到结果池中；也可以在结果池中选中变量点击删除按钮将变量送回相应筛选池以撤销添加操作。变量选择完毕后点击生成A2L文件生成A2L文件框架(以A2L文件+当前时间作为文件名的excel文件)。如果在文件对话框中选择的文件不符合.MAP文件的格式或取消选择文件操作，则会跳出无效的.MAP文件提示框。
可以理解的是，对添加按钮、删除按钮的响应，通过数组插入和删除数组元素两个函数将选中的变量选到结果池数组中，并将其从筛选池数组中删除。删除事件的效果与之相反。
需要说明的是，对生成A2L文件按钮的响应，首先从五个基本信息数组中将选中参数的基本信息索引出来，然后通过报表新建一个EXCEL文件并将选中参数的基本信息写入文件的对应sheet中，完成包含基本信息的A2L文件框架的生成。
提取监控标定信息子程序，通过匹配正则表达式函数匹配筛选.MAP文件中的监控变量和四种类型的标定变量的名称从而得到其基本信息，提取监控标定信息子程序输出监控参数等五个数组分别存放监控参数、数据块、曲线、等节点MAP、不等节点MAP参数的基本信息。
设置监控标定变量属性子程序用于生成满足使用要求的A2L文件，操作步骤如下：打开属性设置子程序，在跳出的选择所要读取的A2L文件的文件对话框中选择A2L文件。参照图4所示，在监控变量和标定变量选项卡中分别设置监控和标定变量的属性。属性设置完毕后，点击保存到A2L文件按钮将属性信息保存到A2L文件中满足使用要求。如果在文件对话框中选择的文件不符合A2L文件的格式或取消选择文件操作，则会跳出无效的A2L文件提示框。A2L文件样例参照图5。
进一步地，所述筛选变量时的匹配正则表达式函数，变量类型与正则表达式的对应关系如下：变量类型为监控变量，其对应的特殊字符为_M；变量类型为数据块，其对应的特殊字符为_C；变量类型为曲线，其对应的特殊字符为_CUR_；变量类型为等节点MAP，其对应的特殊字符为_MAP1_；变量类型为不等节点MAP，其对应的特殊字符为_MAP2_。
设置监控标定变量属性子程序中，设置监控标定变量的属性以生成满足使用要求的A2L文件，此监控标定变量属性子程序程序中的事件结构用于实现对保存到A2L文件、退出按钮的响应，在程序的初始化阶段读取A2L文件各个标准模块(sheet)的内容，显示在属性设置界面上。
用事件结构实现对保存到A2L文件、退出按钮的响应，保存到A2L文件按钮的响应事件中，将界面显示的变量信息写入到相应A2L文件的对应模块中；在退出按钮的响应事件中，将包含事件结构的while循环停止并关闭此监控标定变量属性子程序。
在一些可选的实施例中，PC端标定监控软件102包括：通信模块、CAN驱动模块、CCP驱动模块、A2L文件解析模块、监控模块和标定模块，其中，
通信模块，包括CAN卡设置子程序、参数监控子程序、参数标定初始化子程序和参数标定子程序，用于调用CAN卡设置子程序，配置CAN卡设备型号、索引号、通道号和波特率，动态调用参数监控子程序进入参数监控模块；调用参数标定初始化子程序进行参数标定初始化，动态调用参数标定子程序进入参数标定模块；用于实现CAN卡设置、连接设备、断开设备、以及进入参数监控模块、参数标定模块；
通信模块通过事件结构实现对界面上CAN卡设置、连接设备、断开设备、参数监控、参数标定各个按钮的响应。
实现对主程序上CAN卡设置按钮的响应，CAN卡设置按钮响应事件中包含CAN卡设置子程序，可通过该子程序设置CAN卡驱动过程中用到的设备型号、索引号、通道号和波特率，如果没有设置，将采用默认设置，CAN卡型号选择USBCAN2、波特率设置为250kbps、设备索引号设置为0、CAN通道索引号设置为0。
实现对主程序上参数监控和参数标定按钮的响应，参数监控按钮响应事件通过动态调用参数监控子程序进入参数监控功能模块。在参数标定按钮响应事件中用参数标定初始化子程序实现参数标定初始化，在该子程序中动态调用参数标定子程序进入标定界面。
CAN驱动模块，响应连接设备按钮中打开CAN卡，发送上电手握报文帧，依次调用Open CAN Device、StartCAN、生成带校验码的上位机命令、以及Transmit_1；CAN驱动模块用于实现CAN帧的收发；
CAN驱动模块，在连接设备的按钮响应事件中实现对CAN卡的打开，发送上电手握报文帧,在该事件中依次调用Open CAN Device、StartCAN、生成带校验码的上位机命令以及Transmit_1子程序来实现相应的功能。
CAN驱动模块，在主程序中采用生产者消费者方式实现对CAN帧的接收和解析。在生产者循环中采用Receive子程序接收CAN帧，Receive子程序是通过调用接收库函数VCI_Receive实现对CAN帧的接收；在消费者循环中将接收到的CAN帧依次进行解析。
CCP驱动模块，通过生成带校验码的CRO子程序和解析带校验码的DTO子程序在Polling模式下实现CAN帧的组织和解析，分别调用Transmit_1子程序和Receive子程序实现对CAN帧的发送和接收；调用CCPInit函数对CCP驱动模块初始化，调用CCPCommand函数解释并执行CRO命令，调用CCPSend函数组织并发送CRM命令，调用CCPDaq函数在DAQ模式下组织并发送DAQ-Polling命令；用于实现对CRO帧的组织发送和对DTO帧的接收解析
CCP驱动模块，处理两种不同模式(Polling模式、DTO模式)下的命令。对于Polling模式下的命令，通过生成带校验码的CRO子程序和解析带校验码的DTO子程序来实现CAN帧的组织和解析，然后分别调用Transmit_1和Receive子程序实现对CAN帧的发送和接收；对于DTO模式下的命令，根据命令内容编写特定的子程序实现对上传DTO的解析，例如监控模块中对上传监控数据的解析是通过解析监控数据子程序来实现的。
调用CCPInit函数实现CCP驱动模块初始化，调用CCPCommand函数解释并执行CRO命令，调用CCPSend函数组织并发送CRM命令，调用CCPDaq函数在DAQ模式下组织并发送DAQ-DTO命令。
A2L文件解析模块，通过将变量的屏幕显示名和单位属性信息连接字符串并赋值给对应控件的属性节点标题文本显示信息；
A2L文件解析模块，A2L文件的解析包含对A2L文件标准模块信息提取和信息显示两部分。信息提取是通过报表读取对应EXCEL文件的相应sheet实现；信息显示是通过将变量的屏幕显示名和单位属性信息连接字符串并赋值给对应控件的属性节点标题文本实现。
在监控模块中，程序从A2L文件监控模块读取监控变量信息，并按照发送周期属性分别存储在五个数组中，判断各个变量的显示类型，将变量与对应类型的控件相关联。标定模块从参数标定初始化子程序读取A2L文件各标定模块，该参数标定初始化子程序通过读取A2L文件生成树形字符串子程序得到树形字符串和缩进层次，四种类型的标定变量的信息分别存储在四个数组中。
A2L文件的解析主要包含对A2L文件标准模块信息的提取和显示两个步骤。用于监控和标定功能模块中。信息提取是通过报表读取对应EXCEL文件的相应sheet来实现的；显示在界面上的信息有变量的名称和单位等，是通过将变量的屏幕显示名和单位属性信息通过连接字符串相连并赋值给对应控件的属性节点“标题文本”实现。
在监控模块中，程序读取A2L文件监控模块将监控变量的信息读取出来并按照发送周期属性分别存储在五个数组中，通过对各个变量的显示类型进行判断将变量与对应类型的控件关联起来。
标定模块在“参数标定初始化”子VI中对A2L文件各标定模块进行读取。该VI通过“读取A2L文件生成树形字符串”子VI得到生成树形字符串的必要信息：树形字符串和缩进层次，以及四种类型的标定变量的信息分别存储在四个数组中以供调用。
标定模块，从参数标定初始化子程序读取A2L文件，该参数标定初始化子程序通过读取A2L文件生成树形字符串子程序得到树形字符串和缩进层次，并将四种类型的标定变量的信息分别存储在四个数组中；
在一些可选的实施例中，监控模块，实时上传发动机和整车的运行状态和参数以及存储某一运行条件下的上传数据。
调用生成带校验码的上位机命令子程序，PC端标定监控软件102解析A2L文件监控变量的基本信息和属性信息并组织监控设置CRO发送给下位机，下位机根据监控设置CRO组织监控数据周期性上传的DTO经PC端标定监控软件102显示在监控界面上，利用超时事件实现监控数据的周期性上传，监控界面监控数值实时更新，超时时间设为1ms。
对监控数据记录进行响应，在触发监控数据记录事件后调用设置动态参数属性子程序处理监控数据，调用写入测量文件子程序将变量数据顺序写入EXCEL文件。
本发明中的PC端标定监控软件具备的功能：生成和解析数据库文件。能够根据编译器提供的.MAP文件生成ECU数据描述文件—A2L文件作为系统的数据库文件，上位机软件通过解析数据库文件得到ECU变量的信息。2)数据采集和实时显示。能够按照一定周期采集ECU的各类信号和反映发动机运行状态的参数，按照类型实时显示在监控界面上，供标定人员参考。3)在线标定。在发动机运行过程中，修改发动机控制参数，根据控制效果确定控制参数在当前工况下的最优值。4)数据存储。能够将实时监控数据和最终标定数据存储在PC端，方便标定人员查看分析。5)离线标定。根据仿真或实验得到的最优控制参数修改标定数据，可在标定系统在线运行时将离线标定数据直接下载到ECU中完成标定。6)具备良好的人机交互界面。操作界面简洁直观，功能模块化，符合标定人员使用习惯。
打开PC端标定监控软件102主程序，本标定监控软件主要包含参数监控和参数标定两大功能模块。参数监控能实时显示发动机各项参数，参数标定能对发动机各项控制参数的数值进行标定。在主界面上点击CAN卡设置按钮进入CAN卡设置界面。选择CAN卡型号、设备号以及CAN通道，对上下位机通信波特率进行设置，点击参数设置确定按钮完成CAN卡设置。
进行CAN卡设置后，点击主界面右下角的连接设备按钮，按钮文本从连接设备变为连接成功并且颜色变为绿色，此时上位机PC与下位机ECU通讯成功；若连接不成功则按钮颜色不改变。连接成功的同时跳出选择A2L文件的文件对话框选择本次监控标定所需的A2L文件。点击断开设备按钮则可使上位机PC与下位机ECU断开连接。不连接设备时，参数监控和参数标定无法使用。
监控模块与标定模块是两个独立的模块；监控模块的作用是在标定过程中，实时监控实验者关注的变量，防止发生以外事故，保证标定过程的安全；监控模块周期性上传数据保证前面板的数据实时更新，监控发动机最新的状态。
监控模块的功能包括：实时上传发动机和整车的运行状态和参数以及存储某一运行条件下的上传数据。根据监控模块的主要功能，监控过程中数据流的方向大致分为两条：PC端标定监控软件102解析A2L文件监控变量的基本信息和属性信息并组织监控设置CRO发送给下位机ECU；ECU根据监控设置组织监控数据周期性上传的DTO经PC端标定监控软件102解析显示在软件监控界面上。某一运行条件下的实时监控数据可保存为监控数据文件以便后续查看。监控数据流参照图6。监控数据通过发动机传感器测得，需要监控的参数包括发动机运行状态参数、整车运行参数等，并且在下位机软件生成DTO帧周期性上传。
监控设置是使此次需要监控的参数按照一定周期自动上传的必要步骤，监控设置的内容包括这些参数的地址、数据类型和上传周期。下位机接收到本次监控设置CRO后，能够按照监控设置将监控参数从ECU相应的内存地址中取出，装帧，按照设定周期自动上传。其中，基于监控部分的周期使用需求，定义上传周期这一枚举变量包含10ms、20ms、50ms、100ms、500ms五项；考虑到标定系统上位机界面所能显示的监控参数数量有限，将每个上传周期的最大帧数定为5帧，定义了周期和ID号的对应关系，协议规定标定系统按照顺序调用相应周期的ID号，监控通信示意图参照图7。
在监控模块初始化阶段，软件解析A2L文件监控部分并组织发送监控设置命令，将需要监控的变量的地址、数据类型及上传周期发送给下位机ECU。在监控设置成功的情况下，标定人员通过监控界面发送监控数据上传命令，发动机ECU收到命令后按照设置将变量数值周期性上传。在监控数据上传过程中，标定人员可通过监控界面上的按钮触发监控数据记录事件，也可随时发送停止监控命令停止下位机数据上传，结束监控流程。监控模块工作流程参照图8。
参数监控操作如下：点击主界面参数监控按钮打开监控界面，参照图9，待跳出监控设置成功提示框后点击监控数据上传按钮。在实时监控发动机运行参数的过程中，点击监控数据记录使上传的监控数据以excel文件格式记录下来。点击停止监控按钮，停止监控数据上传。点击监控界面的关闭按钮，就可退回到软件主界面。
标定模块可以实现发动机在线标定初始化以及发动机在线标定。主要功能包括：标定人员能够修改发动机ECU中的控制参数以及能够离线查看与A2L文件标定部分对应的标定参数数据，需要保证标定数据文件与ECU中标定参数的同步性。根据标定模块的主要功能，标定过程中数据流的方向主要分为三条：PC监控端标定软件102解析A2L文件标定变量的基本信息和属性信息并组织标定设置CRO发送给下位机ECU；ECU将对应标定设置的标定参数数值组织成标定数据上传DTO经PC监控端标定软件102解析作为标定原始数据；PC监控端标定软件102通过将标定参数地址信息和数值下发给下位机ECU进行标定工作。标定数据流参照图10。
标定设置包括数据块：地址；曲线/等节点MAP/不等节点MAP：首地址、点数等信息。标定设置命令是上位机标定监控软件获得标定原始数据的途径。
表1变量类型、基本信息和属性信息
Figure BDA0003256201080000161
下位机原本设有所有标定参数，根据A2L文件定义的标定变量选择对应的量。组织成标定数据是指打包。这个数据不属于A2L文件，该数据在传输过程中以16进制数传输，需要解析成10进制。
PC监控端标定软件102通过将标定参数地址信息和数值下发给下位机ECU进行标定工作，这里的标定参数地址信息和数值是根据标定原始数据采集得到的。
标定工作主要针对的是标定ECU中RAM区存放的数据，即ECU中的控制参数，需要标定的变量，例如喷油脉宽、喷油时刻等变量，标定系统使用标定命令完成对RAM区数据的修改。标定完成后通过数据固化命令将数据固化到EEPROM中防止掉电数据丢失。标定通信示意图参照图11。
在本发明的标定系统中，将标定数据文件作为上下位机数据的同步文件和标定的原始数据文件。标定流程的设计主要针对在线标定设计，兼顾离线方式数据下载功能。PC监控端标定软件标定模块工作流程参照图12。标定分为离线和在线两种方式。离线方式指标定人员直接修改标定数据文件，待标定系统在线时将文件数据下载进ECU中；在线方式指标定人员在标定系统正常工作的情况下修改并标定参数数据，同时更新标定数据文件。本标定系统中，将标定数据文件作为离线标定的原始数据文件；同时将标定数据文件作为上下位机数据的同步文件。
标定模块开始运行时首先解析A2L文件标定部分并生成以标定变量名称为项目名的树形结构，同时判断PC机中是否有标定数据文件以及标定数据文件是否与A2L文件匹配。任一条件不满足都需要标定人员通过标定界面发送A2L文件全部标定参数的标定设置命令使标定原始数据上传生成标定数据文件。将数据文件解析后作为标定原始数据存放在标定软件内存中以便调用。至此标定初始化完成。标定人员通过双击标定界面上树形结构项目名从PC内存中调用并显示相应变量的数据和属性信息。标定人员修改参数数据后可通过标定界面上的按钮依次下发数据标定和数据固化命令，在标定成功的情况下标定软件自动更新标定数据文件以实现上下位机数据同步。通过界面按钮触发全部原始数据下发事件可完成离线标定数据下载。
参数标定如下：点击主界面参数标定按钮打开标定界面，参照图13所示。若界面跳出当前无同步文件，点击数据上传按钮或当前同步文件不匹配，点击数据上传按钮提示框，则点击数据同步选项卡中的数据上传按钮，使全部标定原始数据上传，待跳出数据全部上传完毕提示框时代表全部标定原始数据上传成功。双击树形结构的标定变量项目名，在跳出的相应的选项卡中修改变量数值，点击数据标定按钮将修改数据下发到ECU RAM区。若需确认标定原始数据，可点击读ECU按钮使当前变量的原始数据上传。标定完成后，可点击数据固化将标定数据写入ECU内部非易失型的存储器中，则在关闭ECU电源后所修改的数据不会消失。标定完成后点击数据块选项卡中的退出按钮或窗口界面的关闭按钮，就可退回到软件主界面。若需控制器与PC监控端标定软件102的标定原始数据同步，可点击数据同步选项卡中的数据上传按钮使控制器全部标定原始数据上传或点击数据下发按钮使PC监控端标定软件102全部原始数据下发至控制器。
调用参数标定初始化子程序完成标定初始化，在参数标定初始化子程序中调用读取A2L文件生成树形字符串子程序配置树形字符串数组和对应的缩进层次数组，并且将A2L文件中数据块、曲线、等节点MAP和不等节点MAP信息分别存储在四个数组中以备调用，同时校核A2L文件与标定数据文本文件，若校核通过则读取标定数据文本文件得到标定原始数据数组；校核不通过则配置文本提示框消息。
调用参数标定子程序实现发动机在线标定，在参数标定子程序中，程序调用数据同步文件数组子程序提取标定原始数据数组的初始值；点击数据标定按钮会通过参数工作数组和参考数组的对比定位出修改数值，得到修改数值的数组及其对应地址数组；调用标定命令子程序生成标定命令报文帧，通过Transmit_N子程序下发；点击数据固化按钮事件对应的程序调用生成带校验码的上位机命令子程序发送数据固化命令给下位机ECU；点击读ECU按钮程序通过生成带校验码的上位机命令子程序发送当前参数的标定设置命令。
点击读ECU按钮程序通过生成带校验码的上位机命令子程序发送当前参数的标定设置命令；数据同步选项卡包含数据上传数据下发两个按钮，分别将全部参数的标定设置命令依次发送和将所有参数的全部数据标定至ECU，点击数据上传按钮的同时对应的程序能将现有的数据文件备份至名为同步文件库的文件夹中。
通过上述实施例可知，本发明提供的基于ASAP标准的通用发动机标定系统，至少实现了如下的有益效果：
本发明提供的一种基于ASAP标准的发动机通用标定监控系统，能够根据需求灵活选择变量进行监控和标定并且存储监控标定数据以便处理分析；
本发明提供的基于ASAP标准的通用发动机标定系统中的ECU端标定软件具有一定的独立性，在不同的控制器间可移植；
本发明提供的基于ASAP标准的通用发动机标定系统中的PC监控端标定软件具有以下功能：生成和解析数据库文件；数据采集和实时显示；在线标定；数据存储；离线标定，其遵循国际标准、操作方便、功能强大，能够实现方便、快捷地监控和标定变量，以提高发动机标定工作的效率，为发动机标定工作提供技术支持。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种基于ASAP标准的通用发动机标定系统，其特征在于，包括：
A2L文件生成插件，用于读取.MAP文件中的不同变量，将不同的所述变量写入A2L文件中，包括：响应生成A2L文件的按钮，对响应事件处理生成文件框架，调用匹配正则表达式函数，匹配筛选.MAP文件中的不同变量，采用时间结构的超时事件统计待监控的变量，采用事件结构响应保存到A2L文件，将变量信息写入A2L文件；
PC端标定监控软件，与所述A2L文件生成插件相耦接，解析A2L文件中的监控变量的基本信息和属性信息，对发动机数据进行实时监控和在线标定，还用于控制上位机和下位机的连通和关断，包括：
解析A2L文件监控变量的基本信息和属性信息并组织监控设置命令发送帧CRO发送给下位机；
ECU端标定软件，与所述PC端标定监控软件相耦接，根据PC端标定监控软件的监控周期上传监控参数数值至PC端标定监控软件，包括：下位机根据监控设置命令发送帧CRO组织监控数据周期性上传的数据接收帧DTO显示在PC端标定监控软件监控界面上，利用超时事件监控数据的周期性上传，监控界面监控数值实时更新。
2.根据权利要求1所述的基于ASAP标准的通用发动机标定系统，其特征在于，所述A2L文件生成插件包括筛选监控标定变量子程序和设定监控标定变量属性子程序，其中；
所述筛选监控标定变量子程序，采用事件结构对生成A2L文件按钮进行响应；对响应事件进行处理，包括：索引参数基本信息，利用报表新建EXCEL文件，在EXCEL文件的sheet中写入基本信息，生成文件框架；
所述设定监控标定变量属性子程序，采用事件结构的超时事件统计监控变量的显示个数、五种显示类型的变量个数以及五种上传周期的变量个数；采用事件结构对保存到A2L文件按钮进行响应，将变量信息写入A2L文件；采用事件结构对退出按钮进行响应，将包含事件结构的while循环停止并关闭所述设定监控标定变量属性子程序。
3.根据权利要求1所述的基于ASAP标准的通用发动机标定系统，其特征在于，所述筛选监控标定变量子程序还用于响应添加按钮、删除按钮、生成A2L文件按钮，在程序初始化阶段通过提取监控标定信息子程序提取.MAP文件中的有效信息，对添加按钮、删除按钮的响应，通过数组插入和删除数组元素两个函数将选中的变量选到结果池数组中，并将其从筛选池数组中删除。
4.根据权利要求3所述的基于ASAP标准的通用发动机标定系统，其特征在于，所述A2L文件生成插件还包括提取监控标定信息子程序，所述筛选监控标定变量子程序还用于初始化阶段调用提取监控标定信息子程序提取有效信息，提取监控标定信息子程序调用匹配正则表达式函数，匹配筛选.MAP文件中的不同变量，对应关系为：
变量类型为监控变量，对应的特殊字符为_M；
变量类型为数据块，对应的特殊字符为_C；
变量类型为曲线，对应的特殊字符为_CUR_；
变量类型为等节点MAP，对应的特殊字符为_MAP1_；
变量类型为不等节点MAP,对应的特殊字符为_MAP2_。
5.根据权利要求1所述的基于ASAP标准的通用发动机标定系统，其特征在于，所述PC端标定监控软件包括：通信模块、CAN驱动模块、CCP驱动模块、A2L文件解析模块、监控模块和标定模块，其中，
所述通信模块，包括CAN卡设置子程序、参数监控子程序、参数标定初始化子程序和参数标定子程序，调用CAN卡设置子程序，配置CAN卡设备型号、索引号、通道号和波特率，动态调用参数监控子程序进入参数监控模块；调用参数标定初始化子程序进行参数标定初始化，动态调用参数标定子程序进入参数标定模块；
所述CAN驱动模块，响应连接设备按钮中打开CAN卡，发送上电手握报文帧，依次调用Open CAN Device、StartCAN、生成带校验码的上位机命令、以及Transmit_1；
所述CCP驱动模块，通过生成带校验码的CRO子程序和解析带校验码的DTO子程序在Polling模式下实现CAN帧的组织和解析，分别调用Transmit_1子程序和Receive子程序实现对CAN帧的发送和接收；调用CCPInit函数对CCP驱动模块初始化，调用CCPCommand函数解释并执行CRO命令，调用CCPSend函数组织并发送CRM命令，调用CCPDaq函数在DAQ模式下组织并发送DAQ-Polling命令；
所述A2L文件解析模块，通过将变量的屏幕显示名和单位属性信息连接字符串并赋值给对应控件的属性节点标题文本显示信息；
所述标定模块，从参数标定初始化子程序读取A2L文件，该参数标定初始化子程序通过读取A2L文件生成树形字符串子程序得到树形字符串和缩进层次，并将四种类型的标定变量的信息分别存储在四个数组中；
所述监控模块，实时上传发动机和整车的运行状态和参数以及存储某一运行条件下的上传数据。
6.根据权利要求4所述的基于ASAP标准的通用发动机标定系统，其特征在于，所述监控模块中实时上传发动机和整车的运行状态和参数包括：
调用生成带校验码的上位机命令子程序，PC端标定监控软件解析A2L文件监控变量的基本信息和属性信息并组织监控设置CRO命令发送给下位机，下位机根据监控设置CRO组织监控数据周期性上传的DTO经PC端标定监控软件显示在监控界面上，利用超时事件实现监控数据的周期性上传，监控界面监控数值实时更新。
7.根据权利要求6所述的基于ASAP标准的通用发动机标定系统，其特征在于，所述超时事件中设定超时时间为1ms。
8.根据权利要求4所述的基于ASAP标准的通用发动机标定系统，其特征在于，所述监控模块中存储某一运行条件下的上传数据，包括：
响应监控数据记录，触发监控数据记录事件后调用设置动态参数属性子程序处理监控数据，调用写入测量文件子程序将变量数据顺序写入EXCEL文件。
9.根据权利要求4所述的基于ASAP标准的通用发动机标定系统，其特征在于，所述标定模块用于发动机在线标定初始化，包括：调用参数标定初始化子程序完成标定初始化，在参数标定初始化子程序中调用读取A2L文件生成树形字符串子程序配置树形字符串数组和对应的缩进层次数组，并且将A2L文件中数据块、曲线、等节点MAP和不等节点MAP信息分别存储在四个数组中以备调用，同时校核A2L文件与标定数据文本文件，若校核通过则读取标定数据文本文件得到标定原始数据数组；校核不通过则配置文本提示框消息。
10.根据权利要求9所述的基于ASAP标准的通用发动机标定系统，其特征在于，所述标定模块还用于发动机在线标定，包括：
调用参数标定子程序对发动机在线标定，在参数标定子程序中，调用数据同步文件数组子程序提取标定原始数据数组的初始值；点击数据标定按钮会通过参数工作数组和参考数组的对比定位出修改数值，得到修改数值的数组及其对应地址数组；调用标定命令子程序生成标定命令报文帧，通过Transmit_N子程序下发；点击数据固化按钮事件对应调用生成带校验码的上位机命令子程序发送数据固化命令给下位机ECU；点击读ECU按钮程序通过生成带校验码的上位机命令子程序发送当前参数的标定设置命令。
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