电子控制单元(ECU)仿真与测试

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1、电子控制单元(ECU)仿真与测试NationalInstrumentsXXX2006.08.17议题：•汽车ECU简述•利用NI软硬件平台实现ECU仿真和开发定制板卡•基于CAN实现ECU测试•总结汽车用ECU概述•平均一辆汽车中含有15-20个ECU(高端的会有60-70个)•为了更好地同步，将高端的多个ECU合成一个复杂的ECU(最终20-30个ECU)•ECU可靠性非常重要(出于安全&担保)•ECU故障–硬件占20%,软件占80%–自动测试,基于部件的设计,调试和诊断,端到端工具•新领域–混合动力总成

2、,燃料电池,主动悬架,X-by-wire摘自:Variousarticles,SAE2003主题演讲产品开发周期系统模型系统评定系统测试定义最后的系统控制器硬件在环测试快速建模测试实时控制实时测试硬件原型系统建立目标底层I/O系统测试在LabVIEW中建模建模RCPHILLabVIEWSimulationModule1.线性、非线性、离散和连续仿真系统2.可以在仿真循环内设置I/O3.可运行于实时系统4.可将Simulink模型转化为LabVIEW模型控制模型的应用建模Simulink接口工具箱（SIT）连

3、接LabVIEW与Simulink®控制器快速建模工具硬件在环测试工具•动态用户界面–使用LabVIEW面板作为Simulink数据的输入和输出•动态模型接口–把用Simulink制作的模型导入到LabVIEW中系统建模和产品原型设计建模RCP产品原型采用实际进行测试•开发中产品的模型及原型制作•开发工具：–仿真软件–实时系统（包括I/O）硬件在环测试HIL完成的目标系统仿真测试环境•在仿真测试环境中验证开发的产品•所使用的工具–实时系统（包括I/O）–仿真软件实时目标硬件RCP+HILPXIRTCPU：P

4、entium4-3.0GHz•高速、多通道、多种I/O(CAN、视频等)•面向动力总成、ITS的ECU开发LabVIEWReal-TimeCompactRIOCPU：MMXPentium-233MHz•坚固、低功耗、低成本、FPGA•面向车身系统、汽车空调的ECU开发利用LabVIEWFPGA开发定制板卡RCP+HIL•FPGA目标：–PXIR系列–CompactRIO•定制板卡用于原型开发和硬件在环仿真–输出与定时信号同步的脉冲–PWM输出LabVIEWFPGAModule–PWM编码–定制通信协议•硬件

5、高速运算–单操作和I/O时间：25纳秒•大幅缩短硬件开发时间–不必使用VHDL等专用语言可重复配置I/O硬件应用举例：利用NI-RIO构建高度灵活的HIL系统MicroNova基于NI-RIO硬件的发动机HIL板卡采用的NI产品及理由RIOPXI控制器PXI-7831PXI-8187开发软件LabVIEWFPGA模块+LabVIEWReal-Time模块LabVIEW仿真接口工具包+模拟输出PXI-6723cRIOCAN选择NI产品的理由：NI9853“我们利用NI产品开发的发动机硬件在环系统具有很高的集成

6、性和出色的性能。通过配置，我们可以很容易地捕捉发动机上快速变化的接近一般计量仪器极限的信号。最终，有效的改进了发动机控制测试的质量和效率。”LabVIEWEmbeddedModuleforADIBlackfin用于嵌入式系统设计的图形化开发环境CustomerApplication•可应用于ECU部署(deploy)•综合LabVIEW和VisualDSP++，更容易编程•用于Blackfin的LabVIEW图形化环境GeneratedCCode–优化c代码产生技术ComponentDriversBlack

7、finOptimizedVIs–目标Blackfin533,537VisualDSP++Kernel(VDK)ECUI/O通信/总线CAN模拟输入开关量输出(温度、进气压力、流量等)(风扇、空气电磁阀等)DAQ,AODMM,数字化仪，开关开关量输入PWM输出(点火、驻车、制动等开关等)ECU(燃油喷射、火花塞定时等)开关，隔离DIODAQ，数字化仪，开关频率输入模拟传感器电源/接地(凸轮轴、曲轴速度/位置等)DMM，数字化仪，开关Arb,AO电源/接地DMM/开关,电源模块总线技术将极大方便ECU测试丰富的

8、总线协议目前支持的协议行业PXIPCIPCMCIAcRIOCAN汽车VVVVDeviceNet工业VVVCANopen工业VVVLIN汽车V*V*V*FlexRay汽车V*MOST汽车V*V*CCP汽车VVVXCP汽车J1939汽车V*V*V*KWP2000汽车V*V*V*V=完全支持V*=三方厂家EPASECU测试转向力矩RPM...RPM=2000...CANbusCANECU同步转向力矩AI/AOPWM电压