一种车用发动机硬件在环仿真过程中的信号匹配方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种车用发动机硬件在环仿真过程中使用的信号匹配方法及装置，建立在已有的发动机硬件在环仿真系统的背景和基础上，在目标机和发动机ECU控制器之间设置信号匹配电路，分别对低速信号和高速信号进行匹配处理；主要解决车用发动机硬件在环仿真中目标机数据采集卡与发动机ECU控制器之间的信号匹配问题，不仅能实现电平转换，还能利用硬件完成仿真过程中高速信号的生成和采集，可以有效降低仿真对硬件在环仿真平台性能的要求，可利用较低配置的仿真平台，实现模型以较短步长进行的实时仿真。

【技术实现步骤摘要】
一种车用发动机硬件在环仿真过程中的信号匹配方法及装
本专利技术涉及一种车用发动机硬件在环仿真测试
，具体涉及一种车用发动机硬件在环仿真过程中的信号匹配方法及装置。
技术介绍
现代汽车电子开发流程往往采用V字型模式，相比传统的开发流程具有开发效率高，省时、省力、开发风险低的优点，硬件在环仿真属于V字型开发流程中的一个环节。在车用发动机控制系统的开发过程中，利用硬件在环仿真的技术主要是指利用发动机实时仿真模型代替实物发动机作为控制对象，通过数据采集卡或者其他类型的接口转换电路将仿真模型的运行结果转换成真实电信号，与真实发动机ECU控制器连接调试。已知发动机的仿真模型有很多种，其中应用广泛且具有代表性的仿真方法有两种。一种是基于计算流体动力学(CFD)的建模方法如GT-Power、AVLBOOSTre、Fluent、KIVA等商业软件，其主要关注发动机工作过程中的流体的流动特性和燃烧状态，适用于对发动机工作过程的模拟计算以及性能的预测和评价，但是由于其复杂的求解过程不具有实时性，在应用中不适用于控制系统的设计与实现。另一种是基于平均值模型思想的建模方法，该模型忽略了不同曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车用发动机硬件在环仿真过程中使用的信号匹配方法，利用主机、目标机、发动机ECU控制器进行发动机硬件在环平台进行仿真测试，其中，主机上建立有硬件在环仿真的工作环境，目标机由实时仿真模型平台配合数据采集卡予以实现，其上设置有实时操作系统内核，发动机实时仿真模型、传感器接口模型、数据采集卡驱动，通过主机对发动机实时仿真模型的配置后编译并下载到目标机上实时运行；其特征在于：在目标机和发动机ECU控制器之间设置信号匹配电路，分别对低速信号和高速信号进行匹配处理；所述信号匹配电路包括高速信号处理电路和低速信号调理电路，主要涉及对高速信号处理以及低速信号调理；高速信号处理包括：将发动机实时仿真模型输出的...

【技术特征摘要】
1.一种车用发动机硬件在环仿真过程中使用的信号匹配方法，利用主机、目标机、发动机ECU控制器进行发动机硬件在环平台进行仿真测试，其中，主机上建立有硬件在环仿真的工作环境，目标机由实时仿真模型平台配合数据采集卡予以实现，其上设置有实时操作系统内核，发动机实时仿真模型、传感器接口模型、数据采集卡驱动，通过主机对发动机实时仿真模型的配置后编译并下载到目标机上实时运行；其特征在于:在目标机和发动机ECU控制器之间设置信号匹配电路，分别对低速信号和高速信号进行匹配处理；所述信号匹配电路包括高速信号处理电路和低速信号调理电路，主要涉及对高速信号处理以及低速信号调理；高速信号处理包括:将发动机实时仿真模型输出的发动机转速信号还原成真实曲轴、凸轮轴传感器信号，将发动机ECU控制器输出的喷油、点火信号转换成喷油脉宽信号和点火提前角信号发送给发动机实时仿真模型作为仿真输入，利用所述高速信号处理的方法，将高速信号的产生过程从硬件在环平台上剥离；低速信号调理包括:将温度、进气压力、氧传感器信号经实时仿真模型仿真发生后与ECU控制器接口之间的信号进行调理，主要包括电压转换、限流保护，将工作电压、电流调理至目标机数据采集卡和发动机ECU控制器的工作范围之内。2.根据权利要求1所述的车用发动机硬件在环仿真过程中使用的信号匹配方法，其特征在于:具体包括如下步骤: 51:首先根据所仿真的发动机参数以及其对应的传感器类型，对信号匹配电路中高速信号处理电路中的单片机进行初始化设定和参数配置；具体包括:根据发动机装配特性明确曲轴、凸轮轴传感器信号的相位差，计算得到曲轴凸轮轴同步相位控制字参数；根据曲轴、凸轮轴传感器类型，修改曲轴、凸轮轴传感器波形ROM中的曲轴、凸轮轴传感器波形ROM参数； 52:给发动机ECU控制器上电， 发动机ECU控制器输出初始化多路点火线圈驱动信号、多路喷油器驱动信号到信号匹配电路；发动机ECU控制器输出的初始化的多路点火线圈驱动信号、多路喷油器驱动信号经过信号匹配电路的电平转换电路将电压值转换到0-5V的直流电压区间，送入信号匹配电路中高速信号处理电路单片机的输入捕获IO接口，通过计算将多路信号处理成单路信号，随后通过计算得到初始化的点火提前角信号和喷油脉宽信号，利用信号匹配电路中高速信号处理电路的DA转换器实现输出，作为仿真用参数输送给目标机内的数据采集卡供发动机实时仿真模型进行实时仿真； 53:然后，启动主机和目标机使发动机实时仿真模型工作，发动机实时仿真模型根据目标机内数据采集卡采集得到的仿真用点火提前角信号、喷油脉宽信号开始运行，模拟发动机的运转过程，仿真得到发动机转速值和温度、进气压力、排气空燃比参数信号，并通过传感器接口模型转化为实际的传感器信号值，通过目标机内数据采集卡输出； 54:目标机内数据采集卡输出的仿真后的发动机转速值信号再次进入信号匹配电路中的高速信号处理电路；仿真后的转速信号模拟电压通过0-5V的直流电压表征发动机O-1OOOOrpm的转速特征，之后，通过信号匹配电路中的高速信号处理电路的AD采集端口采集后，计算得到频率控制字，结合Si中预设的曲轴凸轮轴同步相位控制字参数和曲轴、凸轮轴传感器波形ROM参数，单片机内部的DDS累加器开始工作，得到同步后的曲轴传感器信号和凸轮轴传感器信号，再通过高速信号处理电路中...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾春年，孟磊，李向华，罗文，魏晓旭，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：