汽油/CNG兩用燃料發(fā)動機ECU在環(huán)仿真

　　ECU快速原型由CompactRIO系統(tǒng)構(gòu)建并且使用NI RIO技術(shù)，可以利用FPGA芯片和LabVIEW來定制測量硬件電路，可利用可重新配置的FPGA技術(shù)來自動合成高度優(yōu)化的電路，從而實現(xiàn)輸入/輸出，通信和控制應(yīng)用。把發(fā)動機的ECU模型編譯成動態(tài)鏈接庫文件后再下載到CompactRIO的FPGA，CompactRIO則為一臺虛擬ECU。

　　基于PXI的真實ECU在環(huán)仿真系統(tǒng)硬件

　　基于PXI的真實ECU的仿真實驗硬件連接如圖3(b)所示。由PXI 6602輸出高速可調(diào)脈沖作為ECU的曲軸脈沖和凸輪軸脈沖輸入，ECU經(jīng)過優(yōu)化策略的計算輸出點火脈寬信號和噴油脈寬信號，由PXI 6259來采集，通過LabVIEW界面的顯示控件把波形顯示出來，以便判斷該目標(biāo)硬件是否達到要求。

　　系統(tǒng)軟件環(huán)境的構(gòu)建

　　基于PXI的ECU的快速原型系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　給ECU快速原型搭建仿真環(huán)境，在CompactRIO的AI口接上PXI數(shù)據(jù)采集卡的輸出端，提供節(jié)氣門開度值、點火提前角等仿真信號;再給AO口接上PXI的輸入端，使用LabVIEW設(shè)計的軟件界面，使用控制制件調(diào)節(jié)輸出電壓，在顯示控件上觀察CompactRIO的輸出波形。如圖4所示為基于PXI的ECU快速原型系統(tǒng)的軟件界面。

　　在整個快速原型的實現(xiàn)和實驗中，LabVIEW Real-Time模塊是用于LabVIEW開發(fā)系統(tǒng)的附加組件。該軟件為特定的實時目標(biāo)編譯和優(yōu)化LabVIEW 圖形化代碼;借助NI LabVIEW FPGA和可重新配置I/O (RIO)硬件，可創(chuàng)建自定義的I/O和控制硬件，而無需預(yù)先了解傳統(tǒng)的HDL語言或硬件板卡設(shè)計。

　　ECU快速原型流程如下：

　　1)用Matlab Simulink生成ECU模型的DLL文件，以便編譯進CompactRIO。

　　2)用LabVIEW生成CompactRIO的lvbit文件，對CompactRIO的I/O口進行初始化。

　　3)連通LabVIEW及CompactRIO，并把ECU模型的DLL下載到CompactRIO中。

　　4)在SIT管理器中調(diào)用CompactRIO的lvbit文件，并設(shè)置好與模型相關(guān)的輸入輸出口。

　　5)用函數(shù)發(fā)生器對CompactRIO的AI口進行輸入，并用示波器觀察CompactRIO的輸出口。

　　6)用PXI系統(tǒng)和示波器、電壓表對CompactRIO的AI口輸入及測試AO口輸出，記錄波形和數(shù)據(jù)。

　　基于PXI的真實ECU在環(huán)仿真系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　使用LabVIEW的DAQ助手和仿真信號模塊創(chuàng)建模擬信號輸入輸出程序。采樣設(shè)置設(shè)為連續(xù)采樣，采樣數(shù)為15000，采樣率10kHz。仿真節(jié)氣門開度的電壓信號，選用直流輸出。