专利名称：一种用于发动机电子控制系统的仿真测试设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于汽车的仿真测试设备，尤其是一种可用于对汽车发动机 的电子控制器系统进行测试的仿真测试设备。
背景技术：
典型的汽车电子控制系统，例如汽车电子控制器(ECU)等，是一种广泛应用于汽 车领域的电子控制装置，该装置通过测量汽车各部件的运行状态，对汽车进行调节和校准。在研制和开发汽车电子控制器(ECU)的时候，广泛采用了如下的开发流程和/或 开发方式在功能设计和开发阶段，借助于数学建模工具(Matlab/Simulink)抽象出汽车 电子控制器及其控制对象的数学模型，通过仿真的方式对设计进行验证。然后在快速控制原型(RCP)阶段，将前一个阶段抽象出来的汽车电子控制器模型 借助于代码生成器转换成一个可执行程序，该可执行程序在一个硬件平台上运行，该硬件 平台可以通过相应的I/O接口与实际控制对象相互作用。如果控制效果是满意的，则由代 码生成器将抽象出来的汽车电子控制器模型生成批量电子控制器硬件可执行的代码。在批 量汽车电子控制器与实际控制对象一起使用之前，需要进行详细的测试，通常使用硬件在 回路测试(Hardware-In-The-Loop，简称 HIL 测试)。在HIL测试中，批量汽车电子控制器与测试装置相连接，在测试装置上借助车辆 模型对被测电子控制器的功能进行仿真，车辆模型的状态通过传感器模拟传递给电子控制 器，同时采集电子控制器的输出，从而实现电子控制器和测试装置的交互联系。EP1898282A中公开了一种测试电子控制系统的方法和装置，其中提及所述控制系 统可以是一个电动机控制设备，或者是整部汽车的行驶和发动机动态模型。但是该现有技 术中所公开的内容十分宽泛而笼统，使得本领域技术人员在试图将其中的内容付诸实施的 时候，难以将其应用于任何一种具体的领域和/或控制系统中，例如，虽然该现有技术提及 了汽车，但是，其具体如何应用于汽车领域缺乏相应的技术解决手段，本领域技术人员在不 花费任何创造性劳动的情况下，难以将其付诸于汽车领域某一具体的方向上，例如ECU的 测试。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于发动机电子控制系统的仿真测试 设备，以减少或避免前面所提到的问题。为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种用于发动机电子控制系统的仿真测 试设备，该仿真测试设备通过线束与需要测试的发动机电子控制系统相连，所述仿真测试 设备通过双向接口与至少一台测试配置计算机交互；所述仿真测试设备由独立运行的发动 机仿真模型、测试模型以及所述发动机仿真模型和所述测试模型各自运行的载体组成；所 述发动机仿真模型通过所述测试模型将所述发动机的状态数据发送到所述发动机电子控 制系统，并通过所述线束接收来自所述发动机电子控制系统的控制信号，实现动态闭环的仿真测试。所述测试模型独立于所述发动机仿真模型在所述仿真测试设备中并行运行。所述测试模型通过访问所述发动机仿真模型中的数据存储的内存地址来改变所 述发动机仿真模型的数据，实现对所述发动机仿真模型的状态的控制。所述测试模型通过所述测试配置计算机下载到所述仿真测试设备，并可以与所述 发动机仿真模型异步地被执行。所述测试模型由所述发动机仿真模型产生的一个激活信号触发执行。本实用新型所提出的上述用于发动机电子控制系统的仿真测试设备可以具体应 用于对汽车发动机的电子控制系统进行硬件在回路测试，其结构简单易行，便于实施。
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范 围。其中，图1显示的是根据本实用新型的一个具体实施例的用于发动机电子控制系统的 仿真测试设备的系统结构框图；图2显示的是图1所示仿真测试设备运行测试模型的调度原理框图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明 本实用新型的具体实施方式
。其中，相同的部件采用相同的标号。图1显示的是根据本实用新型的一个具体实施例的用于发动机电子控制系统的 仿真测试设备的系统结构框图，其中发动机电子控制系统1通过线束2与仿真测试设备3 相连，仿真测试设备上运行着发动机仿真模型4，此模型4通过仿真测试设备3将发动机状 态数据发送到发动机控制系统1，并通过线束接收来自发动机电子控制系统1的控制信号， 实现动态闭环的仿真测试。通过仿真测试设备3对发动机控制系统1的测试，原则上可通过影响仿真测试设 备3上运行的发动机仿真模型4来完成，因此在仿真测试设备中运行一个独立于发动机仿 真模型4的，用于改变发动机仿真模型数据的测试模型5，测试模型5独立于发动机仿真模 型4在仿真测试设备中并行运行。测试模型5通过改变发动机仿真模型4的参数实现发动 机仿真模型状态的变更。也可以通过测试模型5经过线束为发动机控制系统1发送测试信 号，实现发动机控制系统的测试。图1所示的仿真测试设备3上执行的测试的优点在于测试模型5独立于发动机仿 真模型4被执行，从而使得测试模型5的测试内容改变时不需要调整两者之间的匹配关系。 因为这种独立性是通过共享内存的方式来实现的，即两个模型都是通过访问交互变量的固 定的存储地址进行数据交换。测试模型5可以随意修改，而发动机仿真模型4可以保持不 变，这种测试测试方式使得测试过程变得非常灵活。图1中还描述了系统的另一个特征，即测试模型可以通过测试配置计算机6通过 通讯接口 7下载到仿真测试设备3。下载完成的测试模型5可以与发动机仿真模型异步地 被执行。测试配置计算机6成为人机交互的接口，仿真测试设备3通过双向接口与至少一台测试配置计算机6交互，使得测试工程师可以根据测试用例随意更改仿真测试设备3上 运行的测试模型。由于发动机仿真模型4及测试模型5在功能上的独立性，在发动机仿真模型运行 的过程中，可以停止仿真测试设备3上运行的测试模型5的执行，也可以将一个测试模型5 下载到仿真测试设备3上并且在那里执行。图1-2中所示仿真测试设备中每个测试模型5在仿真测试设备4中以Python语 言代码的形式而存在，并且通过仿真测试设备中的Python解释器来实时执行。在所示实施 例中，为了使测试模型5与发动机仿真模型4同步，由发动机仿真模型4产生一个用于激活 测试模型5的激活信号8。在本实施例中，在发动机仿真模型4的所有输入量读入，且发动机仿真模型4的所 有状态量完成计算(必要时利用输入量计算)之后给出激活信号8。这样保证当发动机仿 真模型具有一致的数据组成时实现测试模型5对发动机仿真模型4的影响。本实用新型所提出的上述用于发动机电子控制系统的仿真测试设备可以具体应 用于对汽车发动机的电子控制系统进行硬件在回路测试，其结构简单易行，便于实施。以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新型的范 围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、 修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求一种用于发动机电子控制系统的仿真测试设备，该仿真测试设备(3)通过线束(2)与需要测试的发动机电子控制系统(1)相连，其特征在于，所述仿真测试设备(3)通过双向接口与至少一台测试配置计算机(6)交互；所述仿真测试设备(3)由独立运行的发动机仿真模型(4)、测试模型(5)以及所述发动机仿真模型(4)和所述测试模型(5)各自运行的载体组成；所述发动机仿真模型(4)通过所述测试模型(5)将所述发动机的状态数据发送到所述发动机电子控制系统(1)，并通过所述线束(2)接收来自所述发动机电子控制系统(1)的控制信号，实现动态闭环的仿真测试。
专利摘要一种用于发动机电子控制系统的仿真测试设备，该仿真测试设备(3)由独立运行的发动机仿真模型(4)、测试模型(5)以及所述发动机仿真模型(4)和所述测试模型(5)各自运行的载体组成；所述发动机仿真模型(4)通过所述测试模型(5)将所述发动机的状态数据发送到所述发动机电子控制系统(1)，并通过所述线束(2)接收来自所述发动机电子控制系统(1)的控制信号，实现动态闭环的仿真测试。本实用新型所提出的上述用于发动机电子控制系统的仿真测试设备可以具体应用于对汽车发动机的电子控制系统进行硬件在回路测试，其结构简单易行，便于实施。
文档编号G05B23/02GK201673407SQ20102022594
公开日2010年12月15日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者吉英存 申请人:北京经纬恒润科技有限公司