[发明专利]一种基于TTCAN的燃料电池汽车整车通讯网络测试系统

说明书

技术领域

一种基于TTCAN的燃料电池汽车整车通讯网络测试系统，适用于燃料电池汽车整车通讯网络各零部件控制器的在线检测和评估，属于工业现场监控装置技术领域。

背景技术

燃料电池汽车采用分布式控制系统结构，各零部件都具有独立的控制器，各控制器以及整车控制器通过TTCAN网络对整个系统进行能量管理及协调控制。CAN通讯协议满足了系统数据交换量大，实时性、可靠性要求高的特点。

在整车控制系统的开发过程中，需要约定通讯协议，以保证CAN通讯的正常运行。有时还需要在开发阶段对于协议的时序和内容进行修订，这就要求有一个功能强大的网络仿真和测试系统，在整车网络定型之前，对于零部件控制器和整车控制器的通讯质量进行硬件在环的测试。

CAN网络测试系统传统上都是面向单个控制器，针对传统CAN协议开发的。在传统的CAN协议中，信号桢中的数据部分固定为8位，而且信号的触发是基于事件的，实时性较弱。TTCAN是建立在传统CAN协议上的一种时间触发的通讯协议。相比传统的CAN协议，TTCAN具有实时性高、可靠性好，数据量大，信号桢中数据位数可变等特点。TTCAN协议适合燃料电池车通讯数据量大、实时性要求高的需求。

传统的CAN网络测试系统都采用离线分析的方法，工程人员在使用CAN采集硬件采集大量CAN信号之后，需要借助其他软件或人工操作才能完成CAN信号的分析，不适合在车上调试的需求。本系统将CAN采集与分析集成到一个软件中，并且实现了随时采集、随时分析的自动化功能。相比于传统CAN测试系统，本发明结构简单，可以满足工程现场在线测试的需求，能够节约CAN通讯协议的开发时间和开发成本。

测试系统的上位机部分采用LabVIEW等软件开发，通过CAN卡通讯实现数据采集的功能，并对采集的信号实时进行处理，得到CAN通讯质量的评估结果。基于台式机和笔记本的数据分析算法，可以利用计算机强大的数据处理能力，在很短时间内完成CAN信号的通讯时序的采集、记录、统计与分析。本系统可以实现CAN通讯质量的快速在线评估。测试系统的下位机部分是由自行开发的燃料电池整车CAN网络仿真程序和MPC561车用控制器组成的整车网络硬件在环仿真环境，它可以以1×10^-6s的精度模拟整车网络通讯。硬件在环仿真环境采用与实车相同的通讯协议和通讯时序，能够完全模拟整车通讯的网络负荷。

发明内容

本发明的目的在于针对目前新一代整车TTCAN通讯网络的构建和新的基于TTCAN通讯协议的设计需求，提供一种新的基于TTCAN总线的燃料电池汽车整车通讯网络测试系统，以满足燃料电池车各部件的控制器的开发需要。

本发明所提出的基于TTCAN总线的燃料电池汽车整车通讯网络测试系统包括上位机和下位机两部分。上位机部分包括带有PCI插槽或PCMCIA插槽的上位机和CAN2.0卡；下位机部分由带CAN接口的燃料电池整车CAN网络仿真器和带CAN接口的被测零部件控制器组成。

上位机可以为：台式机、笔记本、工控机；

CAN卡型号可以为：NI-CAN，NI-CAN/2，NI PCMCIA-CAN，NI PCMCIA-CAN/2；

下位机整车CAN网络仿真器可以为：Motorola MPC561、MPC555、MPC563。

本发明提出了一种基于TTCAN的燃料电池通讯网络测试系统，其特征在于：

A.由下位机模拟燃料电池汽车整车TTCAN网络环境，由上位机完成下位机与被测零部件控制器的信号测试，所述上位机、下位机与被测零部件控制器的连接关系如下：

1.上位机的CAN卡的CAN接口通过CAN电缆与下位机CAN网络相连；

2.下位机燃料电池整车CAN网络仿真器通过CAN电缆与下位机CAN网络相连；

3.被测零部件的CAN接口通过CAN电缆与下位机CAN网络相连。

B.被测零部件接入模拟TTCAN网络，与下位机信号仿真器进行通讯；

C.所述所述的上位机带有基于LabVIEW开发的TTCAN网络信号测试程序，所述程序按如下步骤实行：

1.软件启动后，首先进行初始化：

1)根据用户的设置，进行测试的信号ID、协议通讯速率的初始化；

2)对CAN进行初始化：

a)根据网络协议中的信号ID列表，使用文字编辑软件生成TTCAN网络配置基于可扩展置标语言(XML)的信号配置文件；

b)调用CAN Task Init或者CAN Task Init&Start命令，导入生成的配置文件；