Transcript Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor

Adaptación, programación y
puesta a punto de un
simulador motor
(Hardware in the loop)
Alumno:
Director:
Ponente:
Titulación:
Marc Rigo Morey
Carles Sabaté Peralta
Salvador Manich Bou
Ingeniero Industrial
Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
La electrónica en el automóvil
Δ demanda prestaciones
Δ seguridad ocupantes
Volkswagen
Δ restricciones legales emisiones
Golf
Audi A3
Δ número de sensores y actuadores
Δ unidades electrónicas de control
Δ seguridad, confort y prestaciones
SEAT León
δ emisiones contaminantes
Marc Rigo Morey
ETSEIB, Marzo 2006
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Unidad de control (ECU) motor
Regula el funcionamiento del motor (Electronic Control
Unit)
• Recibe información de los sensores (estado del
motor, demanda del conductor, parámetros externos
al motor…)
• Gobierna los actuadores para satisfacer la demanda
Componentes:
• μC principal + μC auxiliar (soporte)
• ICs de memoria (ROM, Flash)
• Drivers de potencia
• ICs alimentación
Marc Rigo Morey
ETSEIB, Marzo 2006
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
El sistema de control Motronic
Sistema de control en lazo cerrado desarrollado
por la empresa Bosch
Monitoriza el estado del motor y regula su
funcionamiento
Unidad de control electrónica (ECU)
Caracteriza su comportamiento (curvas P y Γ)
Motor
actuadores
sensores
• Ciclo Otto, 1.8l 20VT
• 4 cilindros en línea, 20 válvulas
• Inyección indirecta multipunto secuencial
• Grupo turbocompresor e intercooler
Marc Rigo Morey
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Motivación
Δ necesidades y requerimientos  Δ complejidad sistemas de control
Incorporación de nuevos sensores y actuadores
Nuevas funciones  Ampliación/modificación programación ECU
Programación modular compleja
Abordar ampliación/modificación del código de forma analítica
Herramientas de desarrollo  Generan entorno ECU (señal eléctrica)
• Herramientas parciales: estudio de funciones concretas
• Herramientas completas: generación del entorno completo de la unidad
de control
Marc Rigo Morey
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Concepto Hardware in the loop
Herramienta de estudio completa
Integración dentro del bucle de control
Lazo abierto/cerrado
Aplicaciones: estudio de la ECU motor
• Regulación del funcionamiento:
 Inyección y encendido
 Control calentamiento y detonación
 Influencia de p y T en aire de admisión
• Gestión de la diagnosis de averías
• Adaptación de nuevos sensores
• Comprobación de actuadores
Marc Rigo Morey
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Objetivos del proyecto
Funcionamiento completo del simulador
Inicialmente: ECU motor de SEAT Ibiza 1.8l 20VT 110kW PQ24
ECU motor de VW Touran 1.8l 20VT 110kW PQ35
Sistema de control Motronic ME 7.5
• Relés
• Electroválvulas
Generación de señales de sensores (plausibilidad)
• Resistivos
Cálculo del gobierno sobre actuadores
• Transductores V
Desarrollo de un panel de mando
• Piezoeléctricos
Puesta a punto del sistema  Minimizar
errores en(relé)
diagnosis de averías
• Actuadores
• Otros…
Marc Rigo Morey
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
El simulador motor
Herramienta HiL en lazo abierto
Armario rack 19’’ de 1.5m de altura
Subracks con diferentes funcionalidades
Alimentación 220/230V~
Componentes externos:
• ECU motor (VW Touran 1.8l 20VT)
• Llave de contacto
• Cuadro indicadores PQ35
• Periféricos PC
• Gateway (opcional)
• Herramienta de diagnóstico VAS 5052
• Generador de ondas Yokogawa
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
El simulador motor: bloques
Computador
Electrónica
Fuente
Elementos
Panel
de
deconexiones
tensión
no
y industrial
señal
simulados y cableado
INOVA, bus
tipo
Compact-PCI
Contiene
Generación
Alimentación
Adaptación
160yde
pines
adaptación
del
cableado
sistema
con conectores
para
de
a partir
señales
los pines
de
hembra
de
la de
tensión
entrada
tipo
banana
de
y cálculo
de
red
laque
ECU
conectan
de salidas
con la ECU
S.O. Windows 2000
Dos conjuntos
Genera
Contiene
Permite
tensiones
acceder
actuadores
dea de
rectificadores:
cualquier
referencia
del motor,
señal
KL30
reales
de yy
Control del funcionamiento del simulador
KL31
emulados,
cualquier
pin
con conexiones equivalentes a un
• Salidas de ±15V y ±24V, masa común
automóvil
real
Comunicación:
ethernet, serie, paralelo,
Conexiones
Permite
cortar
eléctricas
cualquier
equivalentes
señal de entrada
a la o
USB •y 2FireWire
salidas de +5V, masas separadas
bateríamediante
salida
del automóvil
puentes
TarjetasIC
Tarjeta
I/O:
de potenciómetros digitales
Programable en tensión y corriente
Tarjeta
• ICP IC
Multi
de adaptación
I/O
de señal:
Posibilidad de regulación a través de
voltaje
• Circuito
IPB
externo
CANcon montaje A.O.
• Circuitos
Módulo M8
de GPIB
optoacopladores
Tarjeta
kitCON-167:
• Módulo
M27 salidas digitales [V]
• Microcontrolador
Infineon
C167CR
Módulo M33 salidas
analógicas
[V/I]
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
El simulador motor: programación
Microcontrolador
Infineon
C167CR
National
Instruments
LabWindows/CVI
Programación
mediante compilador
Keil μVision
Desarrollo
y programación
de aplicaciones
visuales
en lenguaje C/C++
Montado sobre kitCON, equipada con conectores,
alimentación
Estructurayde
módulos
proyecto
de(prj)
memoria
compilado
necesarios
a partir de
ficheros c, h, lib y uir (user interface)
CPU 16-bit con reloj de 20 MHz
Manejo del simulador a través de los controles del
Sistema vectorizado de interrupciones
panel de mando
111 líneas I/O en 9 puertos paralelos
Gobierna funcionamiento de tarjetas I/O usando
funciones
5 contadores/temporizadores
de sus librerías
Temporización
Interfaz
serie asíncrono
de eventos
full-duplex
(timers) y comunicaciones
a través de protocolo RS-232
32 líneas para captura/comparación
Watchdog
Marc Rigo Morey
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
El simulador motor: panel CVI
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Estado inicial del proyecto
Armario rack y cableado general
90%
Circuitería subrack elementos no simulados
50%
Circuitería subrack electrónica
1/3
Tarjetas I/O computador
2/5
Sensores simulados y cableados
3/15
Actuadores calculados
0/4
Programación CVI
10%
Programación microcontrolador
0%
Comunicación RS-232 y CAN
ø
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Generación de señales. Sensores
• Cigüeñal
• Árbol de levas
• EGAS
• Masa de aire de
admisión
• Temperatura agua:
pre y post radiador
• Temperatura aire
• Velocidad
• Detonación
• Sondas lambda
• Presión
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Sensores. Relé KL15: inicialización
Activo al girar la llave del automóvil  Activa la ECU
Montado en el subrack de elementos no simulados
Se controla mediante una salida digital de la tarjeta ICP
Multi I/O
Inicialización del simulador:
Señales de posición de pedales (gas, freno, embrague)
Tensión inicial del sensor de caudal
Valores iniciales de presión a 980mbar, temperaturas a
25ºC y tensión de batería a +12V
Activación de comunicaciones (CAN y RS-232)
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Sensores. Señales de pedales
Acelerador
Embrague
Regulación
mariposa
mediante sistema
Señal digitalde
a través
de interruptor
NC ETC
(Electronic Throttle Control)
Generada en una salida digital de ICP Multi I/O
Posición del pedal transmitida por dos potenciómetros
Freno
en señales de tensión continua
Doble
señalen
digital
con interruptores
NOM33
y NC alternados
Generadas
dos salidas
analógicas de
Generadas en dos salidas digitales de ICP Multi I/O
Marc Rigo Morey
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Sensor de presión
Programación
(2
Proporciona información
sobre la presión
LabWindows/CVI
(1 de 2): del aire de
admisión
/***** M33 rango unipolar 0..+10V *****/
/******************** EVENTO DEL SENSOR DE PRESIÓN ********************/
voltage = 10; Evento_Sensor_presion (int panel, int control, int event, void
int CVICALLBACK
Formado
por
una cámara
de referencia y una membrana
base = 0x10000;
*callbackData,
int eventData1,
int eventData2)
/*******************************************/
{
deformable
con elementos piezoresistivos
unsigned char voltage;
value =short
base*Vout/voltage;
unsigned
presion, value;
Contiene
circuitería
que evalúa la medida//diferencial
y
M_setstat (M33_path, M_MK_CH_CURRENT, 1);
Canal #1
int base;
generadouble
en
la
salida
unavalue);
tensión analógica continua
M_write
(M33_path,
Vout;
}
break;(event)
switch
}{
return
0;
case EVENT_COMMIT:
GetCtrlVal (panelHandle, PANEL_NUMERICSLIDE, &presion);
presion = presion/10;
Vout = (presion*(0.85/230)+1.4/230)*5;
Marc Rigo Morey
// mbar -> kPa
// Característica V=f(kPa)
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Sensor de masa de aire de admisión
Situado en el filtro de aire, proporciona información vital
para la formación de la mezcla aire-combustible
Basado en el concepto de película caliente (Hot film)
Contiene circuitería que evalúa la medida diferencial y
genera en la salida una tensión analógica continua
Marc Rigo Morey
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Sensores. Sonda lambda LSU
Montada enmediante
el conducto
de escape
antes
del catalizador,
Conectada
6 pines
a la ECU,
4 entradas
y2
mide lacorrespondientes
cantidad de O2 deallos
gases de W
salidas
calefactor
Formado
una
cerámica
electrodos de
El
módulopor
M33
nocelda
puede
generar(ZrO
Ip< 02)niy absorber
platino
microporosos
en sus
superficies
corriente
en configuración
-5V..+5V
Genera una corriente proporcional al factor λ (CJ125IC)
Marc Rigo Morey
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Sensores. Sonda lambda LSF
Montada en el conducto de escape después del
catalizador, cierra un lazo que evalúa su rendimiento
Sensor tipo λ=1 de dos estados, con estructura similar
a la sonda LSU
Genera una tensión continua proporcional al factor λ
Marc Rigo Morey
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Sensores de detonación
Señalretrasa
compleja
y de difícil
Programación
LabWindows/CVI:
Transductores
piezoeléctricos
capaces
de detectar
ECU
encendido
en cuantificación
cilindros
donde
detectala
vibración
acústica
de una combustión irregular
detonación
/**************
EVENTO SENSOR DE DETONACIÓN CILS. 1-2 **************/
Escasa
documentación
int CVICALLBACK Evento_Picado_12 (int panel, int control, int event, void
Se*callbackData,
montan int
anclados
en
motor
entre
cada pareja de
Simulación
deeventData1,
situación
con
posible
detonación,
int el
eventData2)
Registro sobre
un motor
real 1.8l 20VT
{
cilindros
comprobando
encendido y mensajes en VAS 5052
unsigned char picado;
Generan
una señal
en Yokogawa,
tensión y frecuencia
Pruebas
usando
unvariable
generador
con ondas de
switch (event)
según{ la aceleración
la que se les somete
diferentes
tensiones ya frecuencias
case EVENT_VAL_CHANGED:
Valores equivalentes obtenidos para onda cuadrada:
GetCtrlVal (panelHandle, PANEL_BINARYSWITCH_5, &picado);
if (picado) {
(1, "CHANnel1:WAVE:AMPLitude
5Vpp");
Sinib_output
detonación
Con detonación
ib_output (1, "CHANnel1:WAVE:FREQuency 650Hz");
{
// Picado
•} else
Vib_output
• Vmax = +2.5V
max = +1.5V
(1, "CHANnel1:WAVE:AMPLitude
3Vpp");
ib_output (1, "CHANnel1:WAVE:FREQuency 150Hz");
•} Vmin = -1.5V
• Vmin = -2.5V
break;
} •f=
return 0; }
Marc Rigo Morey
150Hz
• f = 650Hz
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Sensores. Tensión de batería
ECU monitoriza
valor
de la
tensión
para evitar
descargas
[8V <V
La tensión
de controlelse
genera
con
una salida
analógica
del módulo
M33
bat< 16V]
Interviene
ralentí delamotor
desconectando consumidores
La
ECU noregulando
puede ser el
alimentada
más deo +16V
secundarios (calefactores de espejos, lunas, asientos…)
El valor de la tensión en bornes se conecta a una entrada analógica de la tarjeta
fuente
ICPLa
Multi
I/Ode tensión programable del rack emula el comportamiento de la
batería del automóvil
Periódicamente (timer CVI 250ms) se monitoriza el valor, desconectando el
módulo M33 si se exceden los 16V
Marc Rigo Morey
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Sensores de temperatura
Emulación
mediante
ICs
potenciómetros
digitales
Rangos:
Transductores
-40ºC
..tipo
130ºC
NTC
↔ de
40kΩ
.. 100Ω
Placa
Generación
de potenciómetros
valor
resistivo
Pines
de entrada:
CLK
y CS sobre
Compromiso
Información:
entre
amplio
o altaCS
resolución
Decodificador
3 a U/D,
8 rango
líneas,
actúa
Inicializar
potenciómetros
Pines
de salida:
Baire
y W
(wiper)
Se
dosA,
montajes:
• proponen
Cálculo
masa
de
Tª aire admisión
Potenciómetros
Memorizar
posición
digitales
actual
(x8)
Serie. Paralelo.
Mayor
resolución
(Analog
Devices)
Mayor
rango
(Xicor)
ICs
comerciales:
Xicor
y
Analog
Devices
• Calentamiento
motor
 Tª
agua
pre-radiador
Control
Según
lade
temperatura
señales
digitales
deseada,
mediante
calcular
el módulo M27
la nueva
posición
del
cursor
W
Valores
resistivos:
1kΩ, 10kΩ
y 50kΩ
• Rendimiento
radiador
 Tª
agua post-radiador
Entrada
U/D IC:
Resoluciones
Generar
CLK para
• Xicor:pulsos necesarios
Rpoten/ 99
mover el cursor
• Analog Devices:
Rpot / 128
El valor resistivo varía en diferencias
constantes (resolución) por cada flanco de
bajada de CLK
A
A
W
B
Marc Rigo Morey
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W
B
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Sensores. Señal de velocidad
Señal generada
por
el de
microcontrolador
C167CR
Generada
Contadores
por
T2la(reload
ECU
mode)
ABS
y T3 (timer mode)
Señal
cuadrada
positiva
VHlatch)
≥ 5Va la ECU motor
La
recibe
el cuadro,
enviándola
Latch
T3OTL
(output
toggle
VH <T3OUT
5Vformado
en el
pinpor
de
salida
delelμC
(P3.3)
Sensor
un
elemento
ferroresistivo
Pin
(P3.3)
exterioriza
valor
de T3OTLy un
transmisor de efecto Hall
IC de optoacopladores
VH = +24V
Intervención
mínima desoftware
Se monta en la rueda próximo a una corona magnética
IRQ al recibir un nuevo valor por puerto serie
llamada generatriz de impulsos
+24V
vel (P3.3)
Contador T2
de recarga según
resolución de T3 (r ):
Genera una señal cuadrada con relación f [Hz] ≡ vT3[km/h]
T2 = (2f · rT3)-1 ≡ (2v · rT3)-1
Rk
Marc Rigo Morey
pin 54
Re
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Sensor de giro del cigüeñal
Prioridad
deprogramando
atención
de IRQ
(ILVL, con
interrupt
level) de
Señal imprescindible
para
inyección
Contador
T6
(timer
mode)
con
recarga
desde
CAPREL
Simulación
un
patrón
generador
ondas Yokogawa
SensorT6OTL
Servicio
inductivo,
Interrupción
formado
T6 [ILVL=1101
por
imán
Latch
(output
toggle
latch)
B]: permanente, núcleo
de void
hierro
y bobinado
Transición
incorrecta
al0x26
cambiar
f Revoluciones
interrupt
//
PinT6underflow
T6OUT (void)
(P3.1)
exterioriza
elTimer
valor
de T6OTL
{
Se
monta enfrentado
la rueda
fónica,
solidariamediante
al cigüeñal
Generación
medianteaμC
C167CR
y adaptación
cont_rev++;
Intervención
mínima
de
software
if (cont_rev>115) operacional
IC amplificador
Genera
una señal asimétrica de amplitud variable y
{
IRQ
al
desbordar
T6 base transistor de puesta-1 a 0
P7_1 = 1;con relación
// Control
frecuencia
f [Hz] ≡ n/60 [min ]
T6OE = 0;
// Desactiva función alternativa del Timer 6
IRQ al recibir un nuevo valor por puerto serie
}
Marc Rigo Morey
Imán permanente Carcasa del motor
if (cont_rev==120)
{
Valor
de CAPREL según resolución de T6 (rT6):
P7_1 = 0;
T6OTL =CAPREL
1;
-1 ≡ (0,033n · r )-1
=
(2f
·
r
)
T6
T6
T6OE = 1;
// Función alternativa activa
cont_rev =0 ;
}
Núcleo de hierro
}
Bobinado
…
Rueda fónica
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Sensor de giro del árbol de levas
Generación
con μC
C167CRena el
partir
de la señal de giro
Señal
utilizada
arranque
Escasasecundaria
documentación
del cigüeñal, comparando datos obtenidos en registro
Informa
ciclo
en20VT
cada cilindro
Registro sobre
sobre la
unetapa
SEATdel
Ibiza
1.8l
Servicio Interrupción T6 [ILVL=1101B]:
Sensor de efecto Hall activado mediante una rueda
void T6underflow
(void) solidaria
interrupt 0x26al árbol
// Timer Revoluciones
generatriz
que gira
{
}
cont_rev++;
if (cont_rev>115)
{
…
}
cont_levas++;
if (cont_levas==240) cont_levas=0;
Transmisor Hall
Comparación de flancos y generación de la señal (P7.0)
Rueda
generatriz
en la rutina principal del μC
Tapa de
cierre
Marc Rigo Morey
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Carcasa del
árbol de levas
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Cálculo de respuestas. Actuadores
• Inyectores
• Encendido
• Mariposa
• Relés principales
• EV limitación turbo
• EV AKF
• EV ULT
• EV bypass SLP
• Calefactor LSU
• Calefactor LSF
• EV cruce árbol levas
Marc Rigo Morey
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26
Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Actuadores. Relés y electroválvulas
La ECU actúa sobre sus circuitos de control
Controlan bombas, circuitos de recirculación, etc.
Circuito principal conectado a KL87 y a entradas
digitales de ICP Multi I/O
Periódicamente (timer CVI 250ms) se monitoriza el valor
y se representa en el panel
Marc Rigo Morey
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Actuadores. Ángulos de encendido
Señaldel
Momento
generada
de encendido:
por
ECU arco
para eléctrico
cada bobina
en electrodos
individual
Cálculo
ángulo
de encendido
Señal rectangular
condistribuidor
valores
Sistemas
actuales
sin
Resolución
de 3º (360º
cigüeñalTTL

120Semiconductores
flancos)
Sistema
chispa
simple
(single-spark
coil)
En flancodede
bajada
 Momento
de encendido
Secuencia
de
encendido
1-3-4-2
Regulación
electrónica
a partir
de mapas
de encendido
Cálculo
mediante
C167CR,
usando
4 líneas
PMS cilindros
1 y 4μC
a 78º
del hueco
 flanco
26del
servicio Fast external interrupts
PMS
cilindros
y 3 a 78º
+ 180º del
hueco  flanco 86
Cambios
en el 2ángulo
αz (avance,
retraso)
Muestreo de entradas cada 2 ciclos de reloj (2TCL)
Comparación con señal de cigüeñal y cálculo del ángulo
de encendido
rutina principal
μC
IRQ para elen
encendido
de cadadel
cilindro
Función de
ActualizaVariables:
Servicio
interrupción para αz1 [ILVL=1000B]:
#define r 3
// Resolución 3 grados/flanco
void
ExtFastInt0
(void)
interrupt 0x18 // Ext.Interrupt0: Encendido cil.1
…
{tec1 = (26-ang1)*r;
ang1
= cont_rev; // Compara con el PMS de cada cilindro
tec2
=1000
(86-ang2)*r;
rev/min
3000 rev/min
}tec3 = (86-ang3)*r; //
y multiplica por la resolución
tec4 = (26-ang4)*r;
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Actuadores. Tiempos de inyección
Sistema
Cálculo
tiempo
deTiempo
Aportación
inyección
en
precisa
cadaestá
cilindro
de abierta
la masalade
Tiempo del
inyección
en el
que
combustible
requerida
en cada ciclo
válvula del
mediante
unidades
inyector
CAPCOM
1.8l
20VT y
SistemaCAPCOM
deinductivo
inyección
secuencial
4Actuador
canales
fuertemente
registros
indirecta
CCxIO
Pico de
y CCx
tensión
x=
al0..3
cerrar la EV (Vpico ≈ +50V)
4Contador
inyectores
tipo EV6 (timer mode)
CAPCOM0
VIH = Vbat en el pin del μC C167CR (P2.x x Alimentación
= 0..3) de
combustible
Captura con precisión del valor
IC de optoacopladores  Filtro de pico y VIH = +5V
IRQ en cada flanco de subida/bajada en CCxIO
Alimentación
Se activa/desactiva
e
inicializa
+5V el contador
de aire
ECU
El valor de CCx para cada cilindro se transfiere a una
variable de conteo
Rk
P2.x
Re
Baño de
aireCAPCOM0 (r
El tiempo se obtiene con la resolución
de
T0)
Inyección secuencial  Uso de un solo contador
4000
rev/min
(CAPCOM0) para
los
tiempos de los cuatro cilindros
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Actuadores. Modulación AKF
Interesa
El
Cálculo
proceso
de
conocer
de
la
mezcla
el ciclo
sufre
de
mediante
interferencia
trabajo
unidad CAPCOM
de la
válvula
Limitación
demodulación
emisiones
de
HC  negativo
Sistemas
control
(negative
ratio) [D
]
con filtroduty
de carbón
activo
La ECU
Canal
CC4IO
acciona
y registro
la -válvula
CC4,
a intervalos
contador CAPCOM1
regulares de tiempo
ElIHfiltro
V
= Vbat
retiene
en la entrada
vaporesdel
delμC
combustible
C167CR (P2.4)
La regulación
Captura
con precisión
de la válvula
del valor
se realiza
(id. inyección)
mediante una
modulación
Recirculación
por anchura
hacia el de
conducto
de
IC
de optoacopladores
pulso
V =(PWM)
+5Vadmisión
Cálculo de valores extremosIH(D-=0%, D-=100%)
La válvula
AKF
la cantidad
de aire-vapores
frecuencia
deregula
la modulación
es variable
IRQ al desbordar contador (~400ms)
incorporados en admisión
+5V
Se actualizapinel64valor de D- en el rutina principal, función
ActualizaVariables:
float temp;
…
Rk
temp = (long)count5+(long)count6;
temp = count5/temp;
temp = 100*temp+0.5;
AKF = (char)temp;
Marc Rigo Morey
P2.4
Re
// Toff + Ton
// Toff/(Ton+Toff)
// % y redondeo
// Neg. duty rate = Toff/(Ton+Toff)
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30
Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Comunicación serie RS-232
Transmitir
El computador
el valor
industrial
unay8variable
el
microcontrolador
requiere
C167CR
trama
completa
se envían
ó 5 bytes)
a través
Trama
“simple”
de de
datos:
bits
de datos
+ 1una
bit de
paridad
(par) (4datos
del puerto serie de comunicaciones
La trama de fin de mensaje se calcula según:
La comunicación vía protocolo RS-232 es asíncrona full-duplex a 19.2kBaud
EOM = FFH – (id + byte0 + byte1)/3
El μC envía cada 500ms los resultados del cálculo de actuadores al computador:
Al transmitir
se calcula
el valor
de EOM
y se incluye
en la trama completa
Trama
completa
diseñada
para una
comunicación
efectiva:
• Ángulos de encendido
Al
de nuevo‘I’el valor de EOM y se compara con el recibido:
• recibir
Trama se
decalcula
inicio: carácter
• Tiempos de inyección
Si coincide
la transmisión
se identifica
considera la
correcta
• Trama
de identificación
(id):
variable
• Modulación AKF
500ms
• Si no coincide, se contesta reenviando una nueva trama completa:
El computador envía al μC para su generación los valores de:
 Trama de identificación (id): ‘E’
• Velocidad
 Trama
de datos
(byte):
id deel
lavalor
variable
incorrecta
• Trama
de datos
(byte):
contiene
de la
variable (1 ó 2 bytes)
• Giro del cigüeñal
Se• transmite
la variable(s)
pedida para comprobación de errores
Trama de de
finnuevo
de mensaje
(EOM): utilizada
Marc Rigo Morey
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Comunicación bus CAN
ECU motor conectada a una red CAN, donde otras ECUs introducen mensajes
La ECU motor lee mensajes de diferentes ECUs (ABS, Airbag, Clima y
Bordnetz-SG) con diferentes tasas de repetición
Es necesario generar todos estos mensajes  Tarjeta IPB CAN
Usando un timer de CVI, enviaremos los mensajes a la red con la tasa adecuada
La información de las tramas permanece constante, excepto para:
• Velocidad de automóvil y ruedas (Freno1 y Freno3)
• Accionamiento del pedal de freno (Freno1)
• Tensión de batería (BSG-Carga)
Se incluye una aplicación de simulación de colisión frontal (Airbag1)
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32
Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Puesta a punto
Integración del simulador en el esquema Hardware in the loop
Minimización de errores en diagnosis de averías
Importancia de la herramienta de diagnóstico VAS 5052
Comprobación de regulaciones básicas (lazo abierto) de la ECU:
• Mariposa
• Inyección
• Relés y electroválvulas
• Situaciones de ralentí o detonación
Errores dinámicos debidos a la simulación manual
Integración total en cuanto a errores estáticos
Desarrollo de aplicaciones complementarias: tramas CAN y registro simulaciones
Marc Rigo Morey
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Adaptación, programación y puesta a punto de un
simulador motor (HiL)
Conclusiones
El simulador motor Hardware in the loop es capaz de generar el entorno de la ECU
Panel de mando sencillo, intuitivo y funcional
Simulación y cálculo completos de sensores y actuadores
Programación eficiente en LabWindows/CVI y μC C167CR  Funcionamiento
de todas las tareas, incluso a altos niveles de exigencia (7000rpm)
Comunicaciones RS-232 y CAN realizadas en los tiempos previstos
Flexibilidad en el diseño  Adaptable a nuevas ECUs
Limitación: errores dinámicos
• Diseño en lazo abierto
• Modo de simulación manual  Modo de simulación perfil de conducción
Marc Rigo Morey
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