【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柴油机hil仿真测试，尤其是涉及一种柴油机ecu hil测试中传感器与执行器模拟系统。
技术介绍
1、传统的汽车电子控制单元ecu(electronic control unit)的测试方法已不能适应市场对ecu的快速发展，ecu开发的初期只能在真实台架上进行验证ecu的正确性。这种方法不仅耗油量大，而且试验周期长，而且不灵活。因此，为减少真实台架使用率和增加ecu开发效率，快速发展的柴油机虚拟仿真技术出现在大众的视野，利用硬件在环技术代替台架测试的仿真系统，成为了ecu开发的必要选择和重要途径。硬件在环(hardware-in-the-loop,hil)测试是柴油ecu开发流程中保证ecu质量的关键一步，测试用例作为hil测试的测试方案，是hil测试中不可或缺的一个部分，测试前需要完成测试用例的开发。因此研发一款能够自动进行ecu各项功能检测的hil(hardware-in-the-loop)测试系统具有很重要的实际意义。
2、现有的测试方法主要采用硬件在环仿真技术，目前hil测试普遍采用黑盒测试用例实现对ecu总体控制功能测试，但随着柴油机ecu控制策略越来越复杂，功能程序模块越来越多，hil测试目的便不能仅停留在完成ecu总体控制功能测试层面，而是要将测试深入至ecu各控制程序模块内部。这种方法虽然可以实现柴油机ecu的测试，但研究hil系统仿真的实现方法时，对hil系统输入/输出数据流的阐述和具体输入/输出的实现方法研究得不够具体，这导致对系统实现的整个过程以及对系统输入/输出数据在各个节点所代
3、除此之外，一些hil测试系统开发依靠已经完善的软硬件技术，具有经济成本高且技术可重复性差等缺点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有hil系统在技术上存在的不足，为满足高压共轨柴油机控制器ecu的测试需求，提供一种基于ni软硬件开发的柴油机ecu hil测试中传感器与执行器模拟系统，该系统整体上由pc上位机、多功能可重配置设备、输入/输出接口设备、被测ecu、电源及ecu执行器组成，其中：
2、所述pc上位机通过通用串行总线usb连接至多功能可重配置设备，被测ecu与输入/输出接口设备进行信号传输；pc上位机1通过输入/输出接口设备向被测ecu4输出传感器信号，被测ecu驱动ecu执行器，ecu执行器产生的反馈信号通过输入/输出接口设备传输至pc上位机中，pc上位机将ecu执行器产生的反馈信号输入至在pc上位机中运行的虚拟柴油机仿真模型；
3、所述多功能可重配置设备是整套hil测试系统平台的核心，是虚拟柴油机仿真模型与真实ecu通讯的桥梁，主要用于接收pc上位机中的虚拟柴油机仿真模型产生的传感器信号并输出给被测ecu。主要设备包括现场可编程逻辑门阵列fpga,能够实现输入/输出信号的处理及灵活的系统定时及同步,是作为柴油机仿真模型和控制器ecu的数据传输媒介，实现两者之间的数据交互；
4、所述输入/输出接口设备由fpga内自主编写的i/o底层软件程序与接线盒、分线面板和can通讯设备组成，该设备将hil测试过程中虚拟的物理参数转换为真实的ecu可接收的电信号，是测试系统平台中进行参数虚实转换的重要部分。信号i/o接口负责hil测试系统平台与被测ecu4进行模拟、数字和总线信号的交互，除了生成激励信号，其还可用于获取和记录ecu发送出来的数据，为被测ecu与虚拟柴油机仿真模型提供了虚拟环境之间的传感器/ecu执行器交互；
5、所述接线盒用于将多功能可重配置输入/输出设备和被测ecu产生的各类输入输出信号分解、连接至分线面板插座上的装置；
6、所述分线面板是hil测试系统平台进行信号交互的重要接口，能够较为方便的对各个信号进行提取与通断。ecu线束一端与ecu插接件相连，另一端与插头相连。通过手动插拔插头至分线面板上插座，可实现被测ecu与hil测试系统平台输入/输出信号的通断，方便进行信号测量与分析；
7、所述can通讯设备在ecu hil测试系统平台中的作用是使pc上位机和被测ecu建立通信，并从被测ecu内部中读取测量点和标定参数等参数数据到pc上位机中；
8、所述被测ecu4接收传感器信号并判断此时发动所处工况，通过ecu内部底层程序和控制策略最终驱动ecu执行器工作；
9、所述电源用于控制ecu开关，与被测ecu连接；
10、所述ecu执行器在ecu hil测试系统平台中的作用是提供柴油机仿真模型所需要的ecu执行器反馈信号。
11、进一步地，所述虚拟柴油机仿真模型由柴油机实时仿真模型程序模块、hil主程序模块、测试程序模块、测量标定软件程序模块和fpga信号接口软件程序模块组成，其中：
12、所述柴油机实时仿真模型程序模块作为被控对象，用于向ecu发送来自仿真模型的传感器信号，ecu接收到传感器信号后进行工况判断，并根据ecu内部map进行计算当前工况下ecu执行器是所能工作的各种控制参数，从而通过功率驱动程序模块控制ecu执行器工作。ecu执行器的工作参数信号，例如电流，电压，脉宽等参数信号，作为柴油机仿真模型的反馈信号将通过ni板卡采集到模型中。柴油机实时仿真模型程序模块接收来自ecu执行器的信号，主要输入参数有：喷油持续角、fmu驱动电流、启动信号、负载扭矩信号等。在接受到这些信号后，柴油机实时仿真模型程序模块根据计算后输出的信号有：水温、轨压、有效扭矩、进气温度、进气压力、增压压力、喷油量、转速、增压温度、功率；
13、所述hil主程序模块是整个hil测试系统平台软件系统的中枢，用于发生柴油机模型生成的传感器信号，同时对fpga底层软件发出的ecu执行器信号进行处理。对ecu执行器的信号处理完毕后，对模型的参数进行配置。hil主程序模块与柴油机实时仿真模型程序模块相连接，hil主程序模块将模型配置参数信号发送给柴油机实时仿真模型程序模块；同时柴油机实时仿真模型程序模块将输出的传感器信号传输给hil主程序进行处理，以准备将信号传输给多功能可重配置输入/输出设备软件程序模块处理。同时hil主程序模块与hil测试程序模块连接，将ecu执行器信号与传感器信号传输给hil测试程序模块，对hil测试系统的信号和功能进行在线测试，验证hil测试系统是否可以对电控单元ecu的各个功能程序模块进行测试。hil主程序模块还与fpga信号接口软件程序模块连接，向fpga信号接口软件程序模块发送传感器信号，并且接受反馈信号；
14、所述hil测试程序模块用于验证测试系统的传感器i/o信号、ecu执行器i/o信号以及通信i/o信号等；将上述i/o信号测试完后，集成软硬件程序模块搭建hil测试系统并验证整体i/o数据流，系统实现闭环后，对柴油机仿真本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种柴油机ECU HIL测试中传感器与执行器模拟系统，其特征在于，由PC上位机(1)、多功能可重配置设备(2)、输入/输出接口设备(3)、被测ECU(4)、电源(5)及ECU执行器(6)组成，其中：
2.根据权利要求1所述的柴油机ECU HIL测试中传感器与执行器模拟系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的柴油机ECU HIL测试中传感器与执行器模拟系统，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的柴油机ECU HIL测试中传感器与执行器模拟系统，其特征在于：
5.根据权利要求2所述的柴油机ECU HIL测试中传感器与执行器模拟系统，其特征在于：
6.根据权利要求2所述的柴油机ECU HIL测试中传感器与执行器模拟系统，其特征在于：
7.根据权利要求3所述的柴油机ECU HIL测试中传感器与执行器模拟系统，其特征在于：
8.根据权利要求2所述的柴油机ECU HIL测试中传感器与执行器模拟系统，其特征在于：
9.根据权利要求2所述的柴油机ECU HIL测试中传感器与执行器模拟系统，其特
10.根据权利要求1-9任一项所述的柴油机ECU HIL测试中传感器与执行器模拟系统，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种柴油机ecu hil测试中传感器与执行器模拟系统，其特征在于，由pc上位机(1)、多功能可重配置设备(2)、输入/输出接口设备(3)、被测ecu(4)、电源(5)及ecu执行器(6)组成，其中：
2.根据权利要求1所述的柴油机ecu hil测试中传感器与执行器模拟系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的柴油机ecu hil测试中传感器与执行器模拟系统，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的柴油机ecu hil测试中传感器与执行器模拟系统，其特征在于：
5.根据权利要求2所述的柴油机ecu hi...
【专利技术属性】
技术研发人员：王贵勇，王煜华，赵友，肖雨寒，申立忠，
申请(专利权)人：昆明理工鼎擎科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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