HILSS控制器的脉冲输入信号主要为6路油泵电磁阀驱动信号和3路继电器开关驱动信号(预热继电器、冷却风扇继电器和EXB继电器)。对于6路电磁阀驱动信号,需要采用电流传感器采集电磁阀的驱动电流信号,并经过整形滤波电路处理后,输入至MC68376TPU模块引脚。对于3路继电器驱动信号需要经过24V至5V的电平转换电路处理,输入至TPU引脚。
I/O输出处理模块主要负责向发动机提供所需的开关控制信号(如:钥匙开关,怠速触点开关,空调请求开关,刹车开关等);CAN通信模块主要是为了实现发动机控制器、HILSS控制器以及PC机的CAN通信,另外,采用USBCAN转换器实现PC机与CAN网络节点通信。
硬件在环仿真系统软件设计硬件在环仿真系统软件的设计遵循模块化设计的原则,从功能上,HILSS软件主要分成3大功能模块:HILSS底层软件模块、发动机模型模块和人机接口模块。
发动机模型模块在整个硬件在环仿真系统中,发动机模型是整个仿真系统的虚拟发动机,所以整个仿真模型必须具备一定的实时性和仿真精度。在本系统中,均值发动机模型被采用,它的基本模块包括:增压系统模型、供油系统模型、发动机模型(包括进排气系统热力计算,放热和传热计算)、发动机摩擦损失和发动机负载动力学模型。整个发动机Matlab/Simulink仿真系统模型结构如所示。
结束该硬件在环仿真系统运行良好,所开发的电控单体泵系统的硬件电路和控制软件策略可以得到很好的验证,为开发、验证和测试发动机电控系统提供了很好的工具。由于绝大多数的前期设计与调试验证工作不需要油泵试验台或发动机试验台架而是在仿真系统上进行,且可以实现控制器控制参数的预标定,大大减小了实际发动机台架试验的工作量,缩短了控制器的开发周期,节约了开发成本,为电控单体泵控制器的开发提供了一个很好的仿真测试平台。