[发明专利]车辆网络总线仿真与测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，具体地说是一种车辆网络总线仿真与测试方法。

背景技术

随着网络技术的发展，人们对汽车的功能需求越来越多样化。为了满足客户要求，实现复杂的控制功能，网络总线技术开始应用于车辆中，目前应用的网络总线主要为LIN总线、CAN总线、Flexray总线、Most总线等，整车的所有功能按照开发需求，将这些功能分配到网络总线的各个控制器或节点中，整车大量的数据交换和数据传输都依靠网络总线来完成，网络总线承载了大量的数据和控制信息，从而完成整车功能的实现。因此，需要一种准确性高、通用性强的，并可实时进行仿真和测试网络总线系统的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆网络总线仿真与测试方法。

本发明的目的是这样实现的：该车辆网络总线仿真与测试方法包括以下步骤：

a）在台架上搭建待测车辆网络总线系统，在Matlab/Simulink中搭建仿真网络总线系统模型；

b）启动仿真网络总线系统模型，在CANoe中编写CAPL程序，在CAPL程序中加载用于完成所有功能的相关网络报文和网络信号，设置网络总线的波特率和采样点，并建立测试界面；

c）通过切换不同的网络报文，对车辆网络总线系统的信号进行仿真，模拟车辆实现的具体功能和控制逻辑，模拟台架上各ECU控制或者节点的数据交换和功能实现，并在台架中实时传输及存储数据；

d）用台架网络总线系统控制替换仿真模型，回放仿真模型记录的数据，即可实现仿真模型和真实控制器的功能对比、测试和验证。

所述仿真模型按照不同类别分为四个区域：闭环模型Body1FastTask、IO1模型Body1IO、系统总线模型Body1Bus、IO2模型Body2IO。

本发明具有的优点及积极的技术效果是：通过搭建车辆ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)的Matlab/Simulink仿真模型，并通过CANoe编写CAPL(Communication Application Programming Language)程序，在台架上建立车辆网络总线，在仿真环境中实现车辆所有的功能，并进行数据传输和数据交换，通过仿真环境和真实ECU控制器的切换，对真实ECU控制器进行测试和验证。

附图说明

图1是本发明Matlab/Simulink模型的原理示意图；

图2为本发明模型内部的信号流程图。

具体实施方式

以下结合图1~2，通过具体实施例详细说明本发明的内容。该车辆网络总线仿真与测试方法包括以下步骤：

a）在台架上搭建待测车辆网络总线系统，在Matlab/Simulink中搭建仿真网络总线系统模型；

b）启动仿真网络总线系统模型，在CANoe中编写CAPL程序，在CAPL程序中加载用于完成所有功能的相关网络报文和网络信号，设置网络总线的波特率和采样点，并建立测试界面；

c）通过切换不同的网络报文数据，对车辆网络总线系统的信号进行仿真，模拟车辆实现的具体功能和控制逻辑，模拟台架上各ECU控制或者节点的数据交换和功能实现，并在台架中实时传输及存储数据；

d）用台架网络总线系统控制替换仿真模型，回放仿真模型记录的数据，即可实现仿真模型和真实控制器的功能对比、测试和验证。用各ECU节点的控制器替换仿真模型后，通过控制界面，可对台架系统和ECU输入的传感器执行器进行控制，完成仿真模型到真实控制器的切换，建立闭环的测试系统，实现车辆网络总线仿真和测试。

采用上述步骤，实现了对车辆网络总线的各ECU控制器或节点进行仿真，存储和记录仿真的过程和结果数据，并通过仿真数据对真实ECU控制器进行测试。上述步骤所采用的软件为仿真和测试系统Vector_CANoe、Vector_CANcase、dSPACE_Controldesk 以及dSPACE_Matlab/Simulink模块；硬件采用板卡、车辆系统台架和电源系统。

如图1所示，整个仿真模型在Matlab/Simulink中搭建，鉴于系统较为庞大，而将仿真模型分成三部分，其直接通过接口进行网络通信。按照不同类别分为四个区域：Body1FastTask（闭环模型）、Body1IO（IO1模型）、Body1Bus（系统总线模型）、Body2IO（IO2模型）。

图2为模型内部的信号流程图，A部分为该模型与其他模型的信息交换。B部分为信号选择，即选择哪些信号通过总线进行发送。C部分为具体的IO模型，按照真实ECU控制器的引脚定义将这些分配到板卡中，如BCM(Body Control Module，车身控制模块)、ESCL(Electronic Steering Column Lock，电子转向管柱锁)、IMMO(Immobilizer，发动机防盗锁止系统)、PEPS(Passive Entry Passive Start，无钥匙进入及启动系统)，仿真这些引脚信号的发送和接收。其中，ControlPanel模块是为了方便对测试界面的信号监控和读取，把相关的信号都输入到ControlPanel中。每个模块又根据功能，由各个子模块组成。