發布日期：2022-04-18 點擊率：94
大眾一直在發動機研發測試領域內尋求殘余總線仿真的新解決方案。目前，殘余總線仿真已成為構建自動化系統（AuSy）測試平臺的必要組成部分，然而它適用的范圍是有限的。因為所有的測試平臺都具備CAN總線結構，因此需要一個網關解決方案。因此，GOEPEL提出了模塊化解決方案,其不但避免了封閉式的設計理念，相反還能支持開放的標準、工具和接口。
圖1：德國大眾集團集成測試平臺
需求
新的殘余總線仿真解決方案要求不僅可以支持CAN總線，還要支持LIN/FlexRay。同時，還需具備模擬和數字I/O作為一個完整的工具鏈，用戶可自己集成代碼和功能模塊。同時，“參數配置取代編程”的設計理念也是首要的。殘余總線仿真的變量部分，應通過使用標準工具進行配置和參數化來實現創建和調整。
在大眾集團的正式篩選過程中，分別對多家供應商的現有產品的運轉周期和性能進行了測試。GOEPEL的stand-alone box產品及以Ethernet接口連接的自動化系統測試平臺解決方案以其能獨立于自動化系統（AuSy）運行的能力，最終脫穎而出。將其安裝在靠近測試對象的位置，可以減少所需電纜的長度，降低布線工作量。
單一來源的軟硬件
該方案最終選擇了使用GOEPEL的61系列Controller—basicCAN61plus模塊。該款產品提供3個CAN總線端口（2 x motor CAN, 1 x AuSy CAN），1個LIN接口（附屬），2個FlexRay接口，6路模擬和8路數字I/O作為選配。此外，該產品還配有強大的600 MHz PowerPC CPU，用于運行殘余總線仿真，并具備千兆以太網接口和USB 2.0接口，以及集成1個“terminal 15”的繼電器。
圖2：GOEPELRBS產品(basicCAN61PLUS)
除此之外，德國大眾還使用了GOEPEL的Net2Run軟件包來創建編寫殘余總線仿真程序。該軟件可以使用戶在幾分鐘內創建一個可執行的靜態殘余總線仿真序列。所需信息將通過車載網絡數據庫導入，如：DBC-，LDF-或FIBEX-數據庫，同時選擇需要仿真的控制單元及其對應的報文信息。校驗和計算、報文計數器以及所需的LIN和FlexRay發送時間序列都是自動配置的。同樣，PDU多路復用器的整個PDU觸發和FlexRay更新位的處理也是如此。最后，用戶只需要選擇配置那些在運行時能夠在RBS程序中訪問的信號，之后生成的RBS文件將存儲在RBSbox中。RBS程序將加載并運行此文件。或者，殘余總線仿真可以直接通過Net2Run軟件內部啟動。
殘余總線仿真—一種模塊化的方法
為了通過AuSyCAN端口控制殘余總線仿真，GOEPEL的RBSbox必須配置為網關，其具體可通過Net2Run中的網關編輯器來完成。需要發送的信號映射到路由表中，如果適用，則添加附加縮放比例參數或偏移量。這些信息也將存儲于RBS文件中。
為了獨立于任何PC或AuSy運行，RBS盒還需要RBS程序（用戶代碼）。它是一個小型的C或C ++程序，使用GOEPELAPI函數來訪問GOEPEL電子硬件及其各個固件功能。大眾使用了可切換版本的RBS程序，例如：手動或自動變速箱。一個簡單的RBS程序可使所有的接口初始化，并根據需要激活/抑制終端電阻，然后再加載RBS文件并開始殘余總線仿真。一旦識別到來自發動機控制單元的有效報文信息，RBS程序就會啟動殘余總線仿真的Tx-PDU組，并在發動機不再發送任何報文信息時相應地停止它們。除外，RBS程序既可以控制模擬和數字I/O，也可以包含用于動態殘余總線仿真的信號基礎模型或功能。這些功能可以在程序庫中組合起來，以便在不同的RBS程序中重復利用。
大眾依靠GOEPEL電子的Net2Run-ID作為創建車載RBS程序的工具。這個根據開發環境的編譯器包含RBS盒創建和調試C及C ++程序的所有必要組件。RSB盒中的程序在QNX實時操作系統下運行。所有殘余總線仿真所需的功能都包含在GOEPEL API中，其也可以在Windows下使用。除了標準的C庫之外，用戶還可以從眾多的兼容POSIX的QNX庫中受益。
圖3：Net2RunIDE（代碼窗口）
圖4：Net2RunConfigurator
RBS程序被設計為可以與各種RBS文件一起運行。對于不同的被測單元和總線系統，都有與之對應的適合的RBS程序。CAN、FlexRay的控制單元與由LIN子總線控制的動力傳動單元的輔助組件之間是有區別的，汽油、柴油和混合動力發動機之間在功能上也有區別，這導致了RBS程序和RBS文件的多種可能的組合。它們被分組為RBS項目并定義在一個XML文件中。在此文件中，RBS項目啟動期間自動加載的RBS項目也需要被定義。為此，RBS盒中有一個名為Program-Launcher的小型啟動程序，它在RBS盒啟動時運行，以確保選定的RBS程序和其關聯的RBS文件被啟動。除此之外，用戶還可遠程控制啟動程序。一方面，可以通過CAN總線改變殘余總線仿真；另一方面，也可通過在PC上運行的GOEPEL工具“RBS-Selector”完成。RBS程序使用FIFO緩沖區將當前狀態和錯誤消息發送到PC，并可通過“板載監視工具”顯示。
用于測試序列控制的實驗室自動化系統
為了控制測試序列并記錄測量值，大眾使用了他們的實驗室自動化系統試驗臺“VENUS”，其通過CAN協議進行通信。自動化系統通過RBS盒的網關發送所需的參數和參考變量，這些參數和參考變量通過使用CAN總線影響殘余總線仿真的動態部分。所以，無論是LIN控制的輔助單元，還是FlexRay控制單元都可通過CAN遠程控制。單個總線的測量值可以通過網關發送到“VENUS”，并得到評估。除了實驗室試驗臺，大眾也使用外部服務供應商提供的其他自動化系統測試平臺，大多數情況下可以很容易實現CAN連接。
除CAN通信外，大眾汽車和GOEPEL電子還聯合開發了RBS盒的ASAP3服務器。它作為一個服務器在RBS盒上運行，并且能輕松訪問殘余總線仿真信號。ASAP3是用于在控制單元軟件中進行校準和記錄測量值的ASAM專用協議。眾多知名供應商的校準工具和測試臺自動化系統以及實驗室軟件VENUS均支持ASAP3標準。ASAP3客戶端通過千兆以太網鏈路連接到ASAP3服務器，然后通過訪問殘余總線模擬的Tx信號作為參數；Rx信號被認為是測量值。ASAP3客戶端可以從A2L文件中學習哪些參數或測量值在RBS中可用。因此，Net2Run為1.51版本和1.60版本集成了一個標準A2L文件導出功能，它將列表中的所有信號分別作為參數（Tx）和測量值（Rx）導出。ASAP3服務器使用GOEPELAPI訪問信號。該配置在XML配置文件中定義，可由TinyXml解析器讀入。通過程序啟動器的API，用戶可以切換到使用ASAP3服務器運行另一個殘余總線仿真。以太網通信基于QNX操作系統下與POSIX兼容的對接I/O庫。
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