基于SAE J1939協(xié)議的發(fā)動機總線數(shù)據(jù)模擬器開發(fā)

3 發(fā)動機總線數(shù)據(jù)模擬系統(tǒng)設(shè)計
這里重點分析SAE J1939-7l關(guān)于發(fā)動機參數(shù)的定義以及SAE J1939-73關(guān)于故障診斷信息的定義，明確發(fā)動機發(fā)送報文的格式以及數(shù)據(jù)意義，進行系統(tǒng)各個模塊的方案設(shè)計。
3．1 發(fā)動機參數(shù)報文發(fā)送模塊
該模塊是類比現(xiàn)場測試的一組數(shù)據(jù)，按照適用于BOSCH高壓共軌系統(tǒng)的歐Ⅲ發(fā)動機基于SAEJ1939的CAN通訊規(guī)范，將幀ID和代表發(fā)動機參數(shù)的數(shù)據(jù)字節(jié)位置相對應(yīng)，在報文規(guī)定的更新率下．將發(fā)動機參數(shù)持續(xù)發(fā)送到總線網(wǎng)絡(luò)。該模塊有單次發(fā)送和按J1939協(xié)議規(guī)定的更新率發(fā)送2種模式。發(fā)動機參數(shù)包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速、汽車行駛速度、油壓、水溫等。
3．2 發(fā)動機故障報文發(fā)送模塊
該模塊為總線儀表增加了故障診斷功能，即總線儀表可以借助液晶顯示屏實時顯示發(fā)動機的故障類型。該模塊程序流程見圖3，標定的故障依次規(guī)定了故障路徑、故障詳情、編號、SPN和FMI。

3．3 虛擬儀表模塊
虛擬儀表主要將發(fā)動機的發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車速、油壓、水溫、電壓等重要參數(shù)顯示在虛擬儀表盤上，更直觀顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)，模擬行車儀表實際運行狀態(tài)。采用Dundas Software公司的Dundas Gauge for．NET進行虛擬儀表的可視化開發(fā)，Dundas軟件平臺完全支持Visual Studio 2005特征，包括智能標記、高級數(shù)據(jù)綁定等。Dundas儀表向?qū)峁┝素S富的素材庫，利用該向?qū)?，用戶設(shè)計應(yīng)用于各領(lǐng)域的儀表控件外形和數(shù)據(jù)指示方式。用戶只需在應(yīng)用程序中對儀表需要動態(tài)變化和響應(yīng)的部分編寫代碼即可實現(xiàn)虛擬儀表的功能。
3．4 CAN幀信息顯示模塊
本模塊是通過調(diào)用一個listview控件實現(xiàn)的，列元素依次是時間、幀ID、P、R、DP、PF、PS、SA、幀格式、幀類型、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)、傳輸方向、時間標識、第幾路CAN。其中，P，R，DP．PF，PS，SA由幀ID解析函數(shù)得到，其他則由接口函數(shù)庫的參數(shù)得出。
以發(fā)動機轉(zhuǎn)速為例，給出CAN幀信息解析(實際參數(shù)=原始數(shù)×分辨率+偏移量)。報文名稱：Electronic Engine Controller#1 (EEC1)，SPN：190，PGN：61 444，ID：OxCF00，源地址：發(fā)動機(接收地址：ABS(0x0B)、儀表(0x17)，更新率：10 ms，位置：4～5字節(jié)，分辨率：0．125 r／min，0偏移，數(shù)據(jù)范圍：0～8 031_875 r／min。要發(fā)送轉(zhuǎn)速為3 000 r／min，則發(fā)送數(shù)據(jù)的第4、5字節(jié)應(yīng)為：3 000／0．125=24 000(0xC051))。發(fā)送PDU編碼為：0CFD0400 XX XX XX C0 5D XX XX XX(XX表示任意數(shù)據(jù))。
3．5 實時參數(shù)曲線模塊
實時參數(shù)曲線模塊是利用Dundas Chart for．NET以動態(tài)曲線顯示發(fā)動機轉(zhuǎn)速、潤滑油壓力等參數(shù)以，并可以將顯示數(shù)據(jù)輸出、保存，同時還提供歷史數(shù)據(jù)回放功能。包括轉(zhuǎn)速、油壓、水溫、電壓4種曲線。該模塊和虛擬儀表模塊共同實現(xiàn)發(fā)動機參數(shù)動態(tài)直觀的顯示，便于實驗調(diào)試。
3．6 儀表測試模塊
該模塊將虛擬儀表的指針運行速度與開發(fā)儀表進行比較，測試開發(fā)儀表的步進電動機驅(qū)動效果。通過選擇待測表盤，設(shè)置發(fā)送數(shù)據(jù)的最大值，以及測試次數(shù)，可以實現(xiàn)虛擬儀表在選定范圍內(nèi)的循環(huán)運行，從而與待測儀表進行比對。儀表測試模塊可以較直觀的對儀表的開發(fā)提供參考。