車輛網(wǎng)絡(luò)總線仿真與測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車電子技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種車輛網(wǎng)絡(luò)總線仿真與測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)汽車的功能需求越來越多樣化。為了滿足客戶要求，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能，網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)開始應(yīng)用于車輛中，目前應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)總線主要為LIN總線、CAN總線、Flexray總線、Most總線等，整車的所有功能按照開發(fā)需求，將這些功能分配到網(wǎng)絡(luò)總線的各個(gè)控制器或節(jié)點(diǎn)中，整車大量的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)傳輸都依靠網(wǎng)絡(luò)總線來完成，網(wǎng)絡(luò)總線承載了大量的數(shù)據(jù)和控制信息，從而完成整車功能的實(shí)現(xiàn)。因此，需要一種準(zhǔn)確性高、通用性強(qiáng)的，并可實(shí)時(shí)進(jìn)行仿真和測試網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)的方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種車輛網(wǎng)絡(luò)總線仿真與測試方法。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:該車輛網(wǎng)絡(luò)總線仿真與測試方法包括以下步驟:
a)在臺(tái)架上搭建待測車輛網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)，在Matlab/Simulink中搭建仿真網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)模型；
b)啟動(dòng)仿真網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)模型，在CANoe中編寫CAPL程序，在CAPL程序中加載用于完成所有功能的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)總線的波特率和采樣點(diǎn)，并建立測試界面；
c)通過切換不同的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，對(duì)車輛網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行仿真，模擬車輛實(shí)現(xiàn)的具體功能和控制邏輯，模擬臺(tái)架上各ECU控制或者節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換和功能實(shí)現(xiàn)，并在臺(tái)架中實(shí)時(shí)傳輸及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；
d)用臺(tái)架網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)控制替換仿真模型，回放仿真模型記錄的數(shù)據(jù)，即可實(shí)現(xiàn)仿真模型和真實(shí)控制器的功能對(duì)比、測試和驗(yàn)證。
[0005]所述仿真模型按照不同類別分為四個(gè)區(qū)域:閉環(huán)模型BodylFastTask、1l模型BodyllO、系統(tǒng)總線模型 BodylBus、102 模型 Body210。
[0006]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及積極的技術(shù)效果是:通過搭建車輛E⑶(ElectronicControl Unit，電子控制單元)的Matlab/Simulink仿真模型，并通過CANoe編寫CAPL(Communicat1n Applicat1n Programming Language)程序，在臺(tái)架上建立車輛網(wǎng)絡(luò)總線，在仿真環(huán)境中實(shí)現(xiàn)車輛所有的功能，并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)交換，通過仿真環(huán)境和真實(shí)ECU控制器的切換，對(duì)真實(shí)ECU控制器進(jìn)行測試和驗(yàn)證。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明Matlab/Simulink模型的原理示意圖；
圖2為本發(fā)明模型內(nèi)部的信號(hào)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]以下結(jié)合圖1~2，通過具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的內(nèi)容。該車輛網(wǎng)絡(luò)總線仿真與測試方法包括以下步驟:
a)在臺(tái)架上搭建待測車輛網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)，在Matlab/Simulink中搭建仿真網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)模型；
b)啟動(dòng)仿真網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)模型，在CANoe中編寫CAPL程序，在CAPL程序中加載用于完成所有功能的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)總線的波特率和采樣點(diǎn)，并建立測試界面；
c)通過切換不同的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文數(shù)據(jù)，對(duì)車輛網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行仿真，模擬車輛實(shí)現(xiàn)的具體功能和控制邏輯，模擬臺(tái)架上各ECU控制或者節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換和功能實(shí)現(xiàn)，并在臺(tái)架中實(shí)時(shí)傳輸及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；
d)用臺(tái)架網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)控制替換仿真模型，回放仿真模型記錄的數(shù)據(jù)，即可實(shí)現(xiàn)仿真模型和真實(shí)控制器的功能對(duì)比、測試和驗(yàn)證。用各ECU節(jié)點(diǎn)的控制器替換仿真模型后，通過控制界面，可對(duì)臺(tái)架系統(tǒng)和ECU輸入的傳感器執(zhí)行器進(jìn)行控制，完成仿真模型到真實(shí)控制器的切換，建立閉環(huán)的測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛網(wǎng)絡(luò)總線仿真和測試。
[0009]采用上述步驟，實(shí)現(xiàn)了對(duì)車輛網(wǎng)絡(luò)總線的各ECU控制器或節(jié)點(diǎn)進(jìn)行仿真，存儲(chǔ)和記錄仿真的過程和結(jié)果數(shù)據(jù)，并通過仿真數(shù)據(jù)對(duì)真實(shí)ECU控制器進(jìn)行測試。上述步驟所采用的軟件為仿真和測試系統(tǒng) Vector_CANoe、Vector_CANcase、dSPACE_ControIdesk 以及dSPACE_Matlab/Simulink模塊；硬件采用板卡、車輛系統(tǒng)臺(tái)架和電源系統(tǒng)。
[0010]如圖1所示，整個(gè)仿真模型在Matlab/Simulink中搭建，鑒于系統(tǒng)較為龐大，而將仿真模型分成三部分，其直接通過接口進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。按照不同類別分為四個(gè)區(qū)域:BodylFastTask (閉環(huán)模型)、Bodyl10 (101 模型)、BodylBus (系統(tǒng)總線模型)、Body210 (102模型)。
[0011]圖2為模型內(nèi)部的信號(hào)流程圖，A部分為該模型與其他模型的信息交換。B部分為信號(hào)選擇，即選擇哪些信號(hào)通過總線進(jìn)行發(fā)送。C部分為具體的1模型，按照真實(shí)ECU控制器的引腳定義將這些分配到板卡中，如BCM(Body Control Module，車身控制模塊)、ESCL (Electronic Steering Column Lock，電子轉(zhuǎn)向管柱鎖)、IMMO (Immobilizer，發(fā)動(dòng)機(jī)防盜鎖止系統(tǒng))、PEPS (Passive Entry Passive Start，無鑰匙進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng))，仿真這些引腳信號(hào)的發(fā)送和接收。其中，ControlPanel模塊是為了方便對(duì)測試界面的信號(hào)監(jiān)控和讀取，把相關(guān)的信號(hào)都輸入到Cont1lPanel中。每個(gè)模塊又根據(jù)功能，由各個(gè)子模塊組成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車輛網(wǎng)絡(luò)總線仿真與測試方法，包括以下步驟: a)在臺(tái)架上搭建待測車輛網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)，在Matlab/Simulink中搭建仿真網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)模型； b)啟動(dòng)仿真網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)模型，在CANoe中編寫CAPL程序，在CAPL程序中加載用于完成所有功能的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)總線的波特率和采樣點(diǎn)，并建立測試界面； c)通過切換不同的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，對(duì)車輛網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行仿真，模擬車輛實(shí)現(xiàn)的具體功能和控制邏輯，模擬臺(tái)架上各ECU控制或者節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換和功能實(shí)現(xiàn)，并在臺(tái)架中實(shí)時(shí)傳輸及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)； d)用臺(tái)架網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)控制替換仿真模型，回放仿真模型記錄的數(shù)據(jù)，即可實(shí)現(xiàn)仿真模型和真實(shí)控制器的功能對(duì)比、測試和驗(yàn)證。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛網(wǎng)絡(luò)總線仿真與測試方法，其特征在于:所述仿真模型按照不同類別分為四個(gè)區(qū)域:閉環(huán)模型BodylFastTask、1l模型BodyllO、系統(tǒng)總線模型BodylBus, 102 模型 Body210。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車輛網(wǎng)絡(luò)總線仿真與測試方法，包括以下步驟：a）在臺(tái)架上搭建待測車輛網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)，在Matlab/Simulink中搭建仿真網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)模型；b）啟動(dòng)仿真網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)模型，在CANoe中編寫CAPL程序，在CAPL程序中加載用于完成所有功能的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)總線的波特率和采樣點(diǎn)，并建立測試界面；c）通過切換不同的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，對(duì)車輛網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行仿真，模擬車輛實(shí)現(xiàn)的具體功能和控制邏輯，模擬臺(tái)架上各ECU控制或者節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換和功能實(shí)現(xiàn)，并在臺(tái)架中實(shí)時(shí)傳輸及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；d）用臺(tái)架網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)控制替換仿真模型，回放仿真模型記錄的數(shù)據(jù)，即可實(shí)現(xiàn)仿真模型和真實(shí)控制器的功能對(duì)比、測試和驗(yàn)證。
【IPC分類】G05B23-02
【公開號(hào)】CN104536434
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410771486
【發(fā)明人】陸元, 詹德凱, 趙德華, 張超
【申請(qǐng)人】華晨汽車集團(tuán)控股有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月15日