Alumno: Marc Rigo Morey Director: Carles Sabaté Peralta

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1 Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (Hardware in the loop)
Alumno: Marc Rigo Morey Director: Carles Sabaté Peralta Ponente: Salvador Manich Bou Titulación: Ingeniero Industrial

2 La electrónica en el automóvil
Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL) La electrónica en el automóvil Audi A3 Volkswagen Golf Δ demanda prestaciones Δ seguridad ocupantes Δ restricciones legales emisiones Δ número de sensores y actuadores Δ unidades electrónicas de control Δ seguridad, confort y prestaciones δ emisiones contaminantes SEAT León Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

3 Unidad de control (ECU) motor
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

4 El sistema de control Motronic
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 Ciclo Otto, 1.8l 20VT 4 cilindros en línea, 20 válvulas Inyección indirecta multipunto secuencial Grupo turbocompresor e intercooler sensores actuadores Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

5 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 ETSEIB, Marzo 2006

6 Concepto Hardware in the loop
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 ETSEIB, Marzo 2006

7 Objetivos del proyecto
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 Generación de señales de sensores (plausibilidad) Cálculo del gobierno sobre actuadores Desarrollo de un panel de mando Puesta a punto del sistema  Minimizar errores en diagnosis de averías Relés Electroválvulas Resistivos Transductores V Piezoeléctricos Actuadores (relé) Otros… Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

8 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 Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

9 El simulador motor: bloques
Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL) El simulador motor: bloques Panel de conexiones Contiene 160 pines con conectores hembra tipo banana que conectan con la ECU Permite acceder a cualquier señal de cualquier pin Permite cortar cualquier señal de entrada o salida mediante puentes Elementos no simulados y cableado Adaptación de cableado para los pines de entrada de la ECU Contiene actuadores del motor, reales y emulados, con conexiones equivalentes a un automóvil real Electrónica y señal Generación y adaptación de señales de entrada y cálculo de salidas Dos conjuntos de rectificadores: Salidas de ±15V y ±24V, masa común 2 salidas de +5V, masas separadas Tarjeta IC de potenciómetros digitales Tarjeta IC de adaptación de señal: Circuito con montaje A.O. Circuitos de optoacopladores Tarjeta kitCON-167: Microcontrolador Infineon C167CR Fuente de tensión Alimentación del sistema a partir de la tensión de red Genera tensiones de referencia KL30 y KL31 Conexiones eléctricas equivalentes a la batería del automóvil Programable en tensión y corriente Posibilidad de regulación a través de voltaje externo Computador industrial INOVA, bus tipo Compact-PCI S.O. Windows 2000 Control del funcionamiento del simulador Comunicación: ethernet, serie, paralelo, USB y FireWire Tarjetas I/O: ICP Multi I/O IPB CAN Módulo M8 GPIB Módulo M27 salidas digitales [V] Módulo M33 salidas analógicas [V/I] Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

10 El simulador motor: programación
Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL) El simulador motor: programación Microcontrolador Infineon C167CR Programación mediante compilador Keil μVision Montado sobre kitCON, equipada con conectores, alimentación y módulos de memoria necesarios CPU 16-bit con reloj de 20 MHz Sistema vectorizado de interrupciones 111 líneas I/O en 9 puertos paralelos 5 contadores/temporizadores Interfaz serie asíncrono full-duplex 32 líneas para captura/comparación Watchdog National Instruments LabWindows/CVI Desarrollo y programación de aplicaciones visuales en lenguaje C/C++ Estructura de proyecto (prj) compilado a partir de ficheros c, h, lib y uir (user interface) Manejo del simulador a través de los controles del panel de mando Gobierna funcionamiento de tarjetas I/O usando funciones de sus librerías Temporización de eventos (timers) y comunicaciones a través de protocolo RS-232 Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

11 El simulador motor: panel CVI
Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL) El simulador motor: panel CVI Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

12 Estado inicial del proyecto
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 Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

13 Generación de señales. Sensores
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 Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

14 Sensores. Relé KL15: inicialización
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) Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

15 Sensores. Señales de pedales
Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL) Sensores. Señales de pedales Embrague Señal digital a través de interruptor NC Generada en una salida digital de ICP Multi I/O Acelerador Regulación de mariposa mediante sistema ETC (Electronic Throttle Control) Posición del pedal transmitida por dos potenciómetros en señales de tensión continua Generadas en dos salidas analógicas de M33 Freno Doble señal digital con interruptores NO y NC alternados Generadas en dos salidas digitales de ICP Multi I/O Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

16 Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL)
Sensor de presión Programación LabWindows/CVI (2 de 2): /***** M33 rango unipolar V *****/ voltage = 10; base = 0x10000; /*******************************************/ value = base*Vout/voltage; M_setstat (M33_path, M_MK_CH_CURRENT, 1); // Canal #1 M_write (M33_path, value); break; } return 0; Proporciona información sobre la presión del aire de admisión Formado por una cámara de referencia y una membrana deformable con elementos piezoresistivos Contiene circuitería que evalúa la medida diferencial y genera en la salida una tensión analógica continua Programación LabWindows/CVI (1 de 2): /******************** EVENTO DEL SENSOR DE PRESIÓN ********************/ int CVICALLBACK Evento_Sensor_presion (int panel, int control, int event, void *callbackData, int eventData1, int eventData2) { unsigned char voltage; unsigned short presion, value; int base; double Vout; switch (event) case EVENT_COMMIT: GetCtrlVal (panelHandle, PANEL_NUMERICSLIDE, &presion); presion = presion/10; // mbar -> kPa Vout = (presion*(0.85/230)+1.4/230)*5; // Característica V=f(kPa) Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

17 Sensor de masa de aire de admisión
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 ETSEIB, Marzo 2006

18 Sensores. Sonda lambda LSU
Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL) Sensores. Sonda lambda LSU Montada en el conducto de escape antes del catalizador, mide la cantidad de O2 de los gases Formado por una celda cerámica (ZrO2) y electrodos de platino microporosos en sus superficies Genera una corriente proporcional al factor λ (CJ125IC) Conectada mediante 6 pines a la ECU, 4 entradas y 2 salidas correspondientes al calefactor de W El módulo M33 no puede generar Ip< 0 ni absorber corriente en configuración -5V..+5V Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

19 Sensores. Sonda lambda LSF
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 ETSEIB, Marzo 2006

20 Sensores de detonación
Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL) Sensores de detonación Transductores piezoeléctricos capaces de detectar la vibración acústica de una combustión irregular Se montan anclados en el motor entre cada pareja de cilindros Generan una señal variable en tensión y frecuencia según la aceleración a la que se les somete Programación LabWindows/CVI: /************** EVENTO SENSOR DE DETONACIÓN CILS. 1-2 **************/ int CVICALLBACK Evento_Picado_12 (int panel, int control, int event, void *callbackData, int eventData1, int eventData2) { unsigned char picado; switch (event) case EVENT_VAL_CHANGED: GetCtrlVal (panelHandle, PANEL_BINARYSWITCH_5, &picado); if (picado) { ib_output (1, "CHANnel1:WAVE:AMPLitude 5Vpp"); ib_output (1, "CHANnel1:WAVE:FREQuency 650Hz"); } else { // Picado ib_output (1, "CHANnel1:WAVE:AMPLitude 3Vpp"); ib_output (1, "CHANnel1:WAVE:FREQuency 150Hz"); } break; return 0; } Señal compleja y de difícil cuantificación Escasa documentación Registro sobre un motor real 1.8l 20VT ECU retrasa encendido en cilindros donde detecta detonación Simulación de situación con posible detonación, comprobando encendido y mensajes en VAS 5052 Pruebas usando un generador Yokogawa, con ondas de diferentes tensiones y frecuencias Valores equivalentes obtenidos para onda cuadrada: Sin detonación Vmax = +1.5V Vmin = -1.5V f = 150Hz Con detonación Vmax = +2.5V Vmin = -2.5V f = 650Hz Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

21 Sensores. Tensión de batería
Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL) Sensores. Tensión de batería La tensión de control se genera con una salida analógica del módulo M33 La ECU no puede ser alimentada a más de +16V El valor de la tensión en bornes se conecta a una entrada analógica de la tarjeta ICP Multi I/O Periódicamente (timer CVI 250ms) se monitoriza el valor, desconectando el módulo M33 si se exceden los 16V La ECU monitoriza el valor de la tensión para evitar descargas [8V <Vbat< 16V] Interviene regulando el ralentí del motor o desconectando consumidores secundarios (calefactores de espejos, lunas, asientos…) La fuente de tensión programable del rack emula el comportamiento de la batería del automóvil Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

22 Sensores de temperatura
Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL) Sensores de temperatura Generación valor resistivo Inicializar potenciómetros Memorizar posición actual Según la temperatura deseada, calcular la nueva posición del cursor W Entrada U/D Generar pulsos necesarios en CLK para mover el cursor El valor resistivo varía en diferencias constantes (resolución) por cada flanco de bajada de CLK Emulación mediante ICs de potenciómetros digitales Pines de entrada: U/D, CLK y CS Pines de salida: A, B y W (wiper) Rangos: -40ºC ºC ↔ 40kΩ Ω Compromiso entre rango amplio o alta resolución Se proponen dos montajes: Placa de potenciómetros Decodificador 3 a 8 líneas, actúa sobre CS Potenciómetros digitales (x8) Control de señales digitales mediante el módulo M27 Transductores tipo NTC Información: Cálculo masa de aire  Tª aire admisión Calentamiento motor  Tª agua pre-radiador Rendimiento radiador  Tª agua post-radiador ICs comerciales: Xicor y Analog Devices Valores resistivos: 1kΩ, 10kΩ y 50kΩ Resoluciones IC: Xicor: Rpot / 99 Analog Devices: Rpot / 128 Serie. Mayor resolución (Analog Devices) Paralelo. Mayor rango (Xicor) A W B Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

23 Sensores. Señal de velocidad
Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL) Sensores. Señal de velocidad Señal generada por el microcontrolador C167CR Señal cuadrada positiva VH ≥ 5V VH < 5V en el pin de salida del μC (P3.3) IC de optoacopladores  VH = +24V Generada por la ECU de ABS La recibe el cuadro, enviándola a la ECU motor Sensor formado por un elemento ferroresistivo y un transmisor de efecto Hall Se monta en la rueda próximo a una corona magnética llamada generatriz de impulsos Genera una señal cuadrada con relación f [Hz] ≡ v [km/h] Contadores T2 (reload mode) y T3 (timer mode) Latch T3OTL (output toggle latch) Pin T3OUT (P3.3) exterioriza el valor de T3OTL Intervención mínima de software IRQ al recibir un nuevo valor por puerto serie Contador T2 de recarga según resolución de T3 (rT3): T2 = (2f · rT3)-1 ≡ (2v · rT3)-1 vel (P3.3) pin 54 +24V Re Rk Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

24 Sensor de giro del cigüeñal
Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL) Sensor de giro del cigüeñal Simulación programando un patrón con generador de ondas Yokogawa Transición incorrecta al cambiar f Contador T6 (timer mode) con recarga desde CAPREL Latch T6OTL (output toggle latch) Pin T6OUT (P3.1) exterioriza el valor de T6OTL Intervención mínima de software Señal imprescindible para inyección Sensor inductivo, formado por imán permanente, núcleo de hierro y bobinado Se monta enfrentado a la rueda fónica, solidaria al cigüeñal Genera una señal asimétrica de amplitud variable y frecuencia con relación f [Hz] ≡ n/60 [min-1] Prioridad de atención de IRQ (ILVL, interrupt level) Servicio Interrupción T6 [ILVL=1101B]: void T6underflow (void) interrupt 0x // Timer Revoluciones { cont_rev++; if (cont_rev>115) P7_1 = 1; // Control base transistor de puesta a 0 T6OE = 0; // Desactiva función alternativa del Timer 6 if (cont_rev==120) P7_1 = 0; T6OTL = 1; T6OE = 1; // Función alternativa activa cont_rev =0 ; } … Generación mediante μC C167CR y adaptación mediante IC amplificador operacional IRQ al desbordar T6 IRQ al recibir un nuevo valor por puerto serie Valor de CAPREL según resolución de T6 (rT6): CAPREL = (2f · rT6)-1 ≡ (0,033n · rT6)-1 Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

25 Sensor de giro del árbol de levas
Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL) Sensor de giro del árbol de levas Generación con μC C167CR a partir de la señal de giro del cigüeñal, comparando datos obtenidos en registro Servicio Interrupción T6 [ILVL=1101B]: void T6underflow (void) interrupt 0x // Timer Revoluciones { cont_rev++; if (cont_rev>115) … } cont_levas++; if (cont_levas==240) cont_levas=0; Comparación de flancos y generación de la señal (P7.0) en la rutina principal del μC Escasa documentación Registro sobre un SEAT Ibiza 1.8l 20VT Señal secundaria utilizada en el arranque Informa sobre la etapa del ciclo en cada cilindro Sensor de efecto Hall activado mediante una rueda generatriz que gira solidaria al árbol Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

26 Cálculo de respuestas. Actuadores
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 ETSEIB, Marzo 2006

27 Actuadores. Relés y electroválvulas
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 ETSEIB, Marzo 2006

28 Actuadores. Ángulos de encendido
Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL) Actuadores. Ángulos de encendido Señal generada por ECU para cada bobina individual Señal rectangular con valores TTL En flanco de bajada  Momento de encendido Momento de encendido: arco eléctrico en electrodos Sistemas actuales sin distribuidor  Semiconductores Sistema de chispa simple (single-spark coil) Regulación electrónica a partir de mapas de encendido Cambios en el ángulo αz (avance, retraso) Cálculo del ángulo de encendido Resolución de 3º (360º cigüeñal  120 flancos) Secuencia de encendido PMS cilindros 1 y 4 a 78º del hueco  flanco 26 PMS cilindros 2 y 3 a 78º + 180º del hueco  flanco 86 Cálculo mediante μC C167CR, usando 4 líneas del servicio Fast external interrupts Muestreo de entradas cada 2 ciclos de reloj (2TCL) IRQ para el encendido de cada cilindro Servicio de interrupción para αz1 [ILVL=1000B]: void ExtFastInt0 (void) interrupt 0x18 // Ext.Interrupt0: Encendido cil.1 { ang1 = cont_rev; } 1000 rev/min 3000 rev/min Comparación con señal de cigüeñal y cálculo del ángulo de encendido en rutina principal del μC Función ActualizaVariables: #define r // Resolución 3 grados/flanco … tec1 = (26-ang1)*r; tec2 = (86-ang2)*r; // Compara con el PMS de cada cilindro tec3 = (86-ang3)*r; // y multiplica por la resolución tec4 = (26-ang4)*r; Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

29 Actuadores. Tiempos de inyección
Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL) Actuadores. Tiempos de inyección Cálculo del tiempo de inyección en cada cilindro mediante unidades CAPCOM 4 canales y registros CAPCOM  CCxIO y CCx x = 0..3 Contador CAPCOM0 (timer mode) Captura con precisión del valor Sistema inyección  Aportación precisa de la masa de combustible requerida en cada ciclo 1.8l 20VT  Sistema de inyección indirecta secuencial 4 inyectores tipo EV6 Tiempo inyección  Tiempo en el que está abierta la válvula del inyector Actuador fuertemente inductivo  Pico de tensión al cerrar la EV (Vpico ≈ +50V) VIH = Vbat en el pin del μC C167CR (P2.x x = 0..3) IC de optoacopladores  Filtro de pico y VIH = +5V 4000 rev/min IRQ en cada flanco de subida/bajada en CCxIO Se activa/desactiva e inicializa el contador El valor de CCx para cada cilindro se transfiere a una variable de conteo El tiempo se obtiene con la resolución de CAPCOM0 (rT0) Inyección secuencial  Uso de un solo contador (CAPCOM0) para los tiempos de los cuatro cilindros ECU Rk Re +5V P2.x Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

30 Actuadores. Modulación AKF
Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL) Actuadores. Modulación AKF Cálculo de la modulación mediante unidad CAPCOM Canal CC4IO y registro CC4, contador CAPCOM1 Captura con precisión del valor (id. inyección) Cálculo de valores extremos (D-=0%, D-=100%) IRQ al desbordar contador (~400ms) El proceso de mezcla sufre interferencia La ECU acciona la válvula a intervalos regulares de tiempo La regulación de la válvula se realiza mediante una modulación por anchura de pulso (PWM) La frecuencia de la modulación es variable Limitación de emisiones de HC  Sistemas de control con filtro de carbón activo El filtro retiene vapores del combustible Recirculación hacia el conducto de admisión La válvula AKF regula la cantidad de aire-vapores incorporados en admisión Interesa conocer el ciclo de trabajo negativo de la válvula (negative duty ratio) [D-] VIH = Vbat en la entrada del μC C167CR (P2.4) IC de optoacopladores  VIH = +5V pin 64 P2.4 +5V Re Rk Se actualiza el valor de D- en el rutina principal, función ActualizaVariables: float temp; … temp = (long)count5+(long)count6; // Toff + Ton temp = count5/temp; // Toff/(Ton+Toff) temp = 100*temp+0.5; // % y redondeo AKF = (char)temp; // Neg. duty rate = Toff/(Ton+Toff) Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

31 Comunicación serie RS-232
Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL) Comunicación serie RS-232 El computador industrial y el microcontrolador C167CR se envían datos a través del puerto serie de comunicaciones La comunicación vía protocolo RS-232 es asíncrona full-duplex a 19.2kBaud El μC envía cada 500ms los resultados del cálculo de actuadores al computador: Ángulos de encendido Tiempos de inyección Modulación AKF El computador envía al μC para su generación los valores de: Velocidad Giro del cigüeñal Trama “simple” de datos: 8 bits de datos + 1 bit de paridad (par) Trama completa diseñada para una comunicación efectiva: Trama de inicio: carácter ‘I’ Trama de identificación (id): identifica la variable Trama de datos (byte): contiene el valor de la variable (1 ó 2 bytes) Trama de fin de mensaje (EOM): utilizada para comprobación de errores Transmitir el valor de una variable requiere una trama completa (4 ó 5 bytes) La trama de fin de mensaje se calcula según: EOM = FFH – (id + byte0 + byte1)/3 Al transmitir se calcula el valor de EOM y se incluye en la trama completa Al recibir se calcula de nuevo el valor de EOM y se compara con el recibido: Si coincide la transmisión se considera correcta Si no coincide, se contesta reenviando una nueva trama completa: Trama de identificación (id): ‘E’ Trama de datos (byte): id de la variable incorrecta Se transmite de nuevo la variable(s) pedida 500ms Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

32 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) Marc Rigo Morey ETSEIB, Marzo 2006

33 Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (HiL)
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 ETSEIB, Marzo 2006

34 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 ETSEIB, Marzo 2006