[發明專利]發動機硬件在環測試方法及系統

有效

• 申請號: 202010032267.4
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN113110367B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 何宇;周鑫;付經浩;連學通
• 申請（專利權）人: 廣州汽車集團股份有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 張美君

本發明公開一種發動機硬件在環測試方法及系統。該方法包括：實時處理器接收攜帶仿真模型設定參數的仿真測試指令，采用實時仿真復合模型模擬仿真模型設定參數對應的發動機測試工況，獲取發動機測量信號，將發動機測量信號發送給發動機控制單元，其中，實時仿真復合模型包括子系統仿真高斯模型和子系統仿真均值模型；發動機控制單元接收發動機測量信號，采用待測試控制程序對發動機測量信號進行處理，獲取目標控制信號，將目標控制信號發送給實時處理器；實時處理器接收目標控制信號，采用實時仿真復合模型根據目標控制信號調整模型運行狀態，獲取仿真測試運行結果。該方法可保障測試過程中，既兼顧仿真計算精度，又保障實時性。

技術領域

本發明涉及發動機測試技術領域，尤其涉及一種發動機硬件在環測試方法及系統。

背景技術

隨著汽車電子技術發展，汽車及動力總成系統中的控制器數量及功能不斷增加，導致發動機控制單元(Engine Contro Unit，簡稱ECU)中的控制程序的測試任務和標定任務驟增。當前ECU的標定是在整車及樣機開發完成之后進行的，這與企業縮短開發周期、降低開發成本的要求之間形成了尖銳的矛盾。

硬件在環仿真可以模擬實物汽車的各種運行工況來替代工程試驗工作，還可以對在工程試驗中可能出現的危險和極端工況提供模擬試驗，使發動機控制單元設計開發擺脫外圍器件開發進度的限值，在設計初期進行充分設計方案驗證，避免每次控制程序更新都要到實物汽車上進行驗證，既縮短控制程序的開發周期，也降低控制程序的開發成本。

現有硬件在環仿真技術僅能對控制系統進行功能檢測與驗證，還不具有標定功能，主要是因為現有硬件在環仿真技術中模擬被控對象的仿真模型多半采用均值物理模型，這種均值物理模型不考慮時間和空間上的變化，只能計算出一定空間和時間范圍內的被控對象的物理狀態平均值。均值物理模型雖然具有較好的實時性，但模型較粗糙，測試結果精度較低，僅能做功能檢測與驗證，使得硬件在環測試系統測試后的控制程序無法直接進行后續的標定。

發動機硬件在環測試是以實時處理器模擬發動機的運行工況代替工程試驗工作的測試過程。當前應用在仿真測試的模型包括綜合考慮發動機各個控制子系統瞬態變化過程的高精度仿真模型(如GT-POWER模型)，能夠對發動機運行的任意時刻進行詳細分析，其仿真計算精度高，但是實時性差，模型運行時間約幾十倍于真實時間，只能在離線環境下進行仿真測試，無法滿足硬件在環測試系統的實時性要求。當前應用在仿真測試的模型還包括綜合考慮發動機各個控制子系統工作過程的均值物理模型，具體是將發動機的運行過程中每個工作循環中的變化忽略，以其各參數的平均值作為該工作循環的替代，使其滿足硬件在環測試系統的實時性要求，但其仿真計算精度較低，使得測試過程中控制精度較差，測試效果不理想。

在發動機控制系統的控制程序開發過程中，標定是指將特定的軟件邏輯功能應用在具體項目，根據項目的目標車型對軟件邏功能的控制參數進行調整和匹配，使得發動機控制系統能夠控制發動機實現預期性能目標的過程。在傳統發動機控制系統開發過程中，通過發動機硬件在環測試，可獲取特定的軟件邏輯功能，由于發動機硬件在環測試過程中采集的仿真模型的存在實時性差或者精度較低的問題，使得測試獲取的軟件邏輯功能控制發動機運行的控制精度和實時性無法達到標定對應的標準，使得發動機的標定只能在實物汽車上開展，使得汽車開發周期較長且增加開發成本。

發明內容

本發明實施例提供一種發動機硬件在環測試方法及系統，以解決當前發動機硬件在環測試過程中存在的無法兼顧精度和實時性的問題。

本發明提供一種發動機硬件在環測試方法，包括：

實時處理器接收攜帶仿真模型設定參數的仿真測試指令，采用實時仿真復合模型模擬所述仿真模型設定參數對應的發動機測試工況，獲取發動機測量信號，將所述發動機測量信號發送給發動機控制單元，其中，所述實時仿真復合模型包括子系統仿真高斯模型和子系統仿真均值模型；