[发明专利]基于ECU的整车信号解析模拟系统及其工作方法

说明书

本发明提出了一种基于ECU的整车信号解析模拟系统，包括3个层次：硬件抽象层，服务层和应用层。硬件抽象层包括：时钟模块、定时器模块、IO模块、AD模块、CAN模块、SCI模块、PWM模块，只与单片机硬件相关的；服务层包括：接口模块，用于硬件抽象层与应用层的接口；应用层包括：输入采集模块、网关模块、CCP模块、信号模拟模块，用于具体的功能实现。本发明可提高软件开发效率，增强软件的可靠性和可移植性，采用模块化思想，结合嵌入式操作系统构架，对软件进行规范化开发。

技术领域

本发明涉及一种通信信号模拟的技术领域，特别涉及一种基于ECU的整车信号解析模拟系统及其工作方法。

背景技术

发动机开发主要存在两种开发方式，即正向开发和逆向开发。发动机正向开发的核心之一是产品数据的积累。通过积累行业大量先进发动机即标杆机的各种性能数据，掌握性能所处水平，为在研发动机性能目标的定义和分解提供参考。因此，获得标杆机准确的性能数据至关重要。

标杆机通常都是从整车上拆解得到的，然后通过发动机台架测试获得期望的各种性能数据。然而随着现代汽车技术的进步，发动机控制系统与整车其余相关系统通过信号交互逐渐成为一个整体，发动机运行工况不同程度地受到整车其余相关系统运行状态的影响。比如挂空挡时发动机的最高转速可能会受到限制，而当传动系统出现故障时发动机扭矩也可能会受到限制。为了让标杆机在性能台架上正常运转，进而测得准确的性能数据，首先，发动机与整车各系统之间的正常信号交互是必需的；其次，某些会对发动机性能有影响的信号也必须是合适的值。因此，整车信号解析及模拟技术研究就成为标杆机性能对标需要首先攻克的难题。并且随着汽车与发动机电控系统的复杂度越来越高，特别是混合动力车型发动机对标需求的出现，整车信号解析及模拟的难度也越来越高，因此，研究并建立一套行之有效的整车信号解析及模拟技术也越发重要。

综上所述，为建立发动机正向开发能力，需要开展大量先进发动机的测试评价和积累工作，而整车信号解析及模拟技术研究就是开展发动机正向开发能力建设需要完成的第一个任务。

为了解决先进发动机性能对标工作中的整车信号模拟问题，传统的方法是使用信号发生器等设备直接模拟相关传感器输出的原始信号，采用手动调整或者事先设定参数值等方式给出模拟信号值。而本专利研究的方法，其优点在于，基于CAN总线信号的解析结果，在获得期望信号的同时，采用网关的方式，将整车端对发动机运行有影响的关键信号修改后再转发给发动机电控单元，以保证发动机的正常运行。模拟信号基于CAN总线数据解析的结果，由整车模拟器按设计的策略自动计算并输出，与发动机实际运行工况相匹配，能够对发动机工况的变化做出及时的响应。可以灵活地控制各关键控制单元接收到的信号取值，避免整车系统因模拟信号的异常而报故障。

与传统的方法相比，本专利研究的方法，模拟信号不仅更准确，而且更易被整车系统认可，为电控系统越来越复杂的先进车型的对标工作提供了一套行之有效的方案，有效地提升了我们在先进发动机测试评价领域的市场竞争力。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于ECU的整车信号解析模拟系统。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于ECU的整车信号解析模拟系统，包括：

硬件抽象层：时钟模块、定时器模块、IO模块、AD模块、CAN模块、SCI模块、PWM模块，用于单片机稳定工作的模块；

服务层：接口模块，用于完成应用层数据与底层数据的交互；

应用层：输入采集模块，用于整车信号的采集工作；网关模块，用于CAN网络上具体信号的提取、直接转发、修改转发和屏蔽处理；CCP模块，用于模拟信号和驱动控制参数的在线调节，以及实时监控系统运行参数；信号模拟模块，用于车速或轮速信号模拟，电压信号精确模拟，直流电机驱动控制功能和调压阀驱动控制。