基于C++ Builder的自動(dòng)變速器電控單元實(shí)車(chē)試驗數據采集系統

摘要　本文闡述了基于Borland C++ Builder開(kāi)發(fā)的自動(dòng)變速器電控單元（ECU）實(shí)車(chē)試驗的數據采集系統，通過(guò)對系統硬件結構、軟件編制核心步驟的描述，詳細介紹了系統的開(kāi)發(fā)過(guò)程。本數據采集系統為自動(dòng)變速器電控單元的開(kāi)發(fā)提供了重要的測試平臺。

關(guān)鍵詞　C++ Builder，電控單元，數據采集，液力自動(dòng)變速器

　　1 引言

　　液力自動(dòng)變速器是將車(chē)速和節氣門(mén)開(kāi)度等車(chē)輛的狀態(tài)信號作為電控單元(ECU)的輸入信號，經(jīng)電控單元識別判斷處理后，根據換檔規律，發(fā)出信號給相應電磁閥，利用電磁閥控制油壓回路，通過(guò)控制油路的通／斷(ON／OFF)，使各檔的變速閥動(dòng)作，完成變速控制。

　　圖1為自動(dòng)變速箱ECU開(kāi)發(fā)的簡(jiǎn)略技術(shù)路線(xiàn)圖。自動(dòng)變速器半實(shí)物仿真試驗臺采用硬件在回路（hardware-in-loop）技術(shù)建立，該試驗臺可模擬自動(dòng)變速器電子、液壓和與此對應的車(chē)輛行駛狀態(tài)，可比較全面的對電控單元進(jìn)行信號分析、多工況系統仿真，以此進(jìn)行ECU開(kāi)發(fā)并獲得初步的換檔規律和控制策略。本文論述的電控單元實(shí)車(chē)試驗數據采集系統作為自動(dòng)變速器車(chē)載分析試驗臺的核心部分，將采集與存儲實(shí)車(chē)運行過(guò)程中ECU各輸入輸出信號。這樣可通過(guò)采集的數據發(fā)現自開(kāi)發(fā)ECU在功能性、換檔規律和換檔品質(zhì)等方面的缺陷，通過(guò)對得到的試驗結果進(jìn)行相應的分析，從而提出較好的控制策略，提出改進(jìn)方案。所以，開(kāi)發(fā)出性能較好的電控單元實(shí)車(chē)試驗數據采集系統是對于整個(gè)ECU開(kāi)發(fā)工作是必不可少的。
 

　　2 數據采集系統硬件結構

　　本數據采集系統硬件結構框圖如圖2。數據采集系統采集的信號包括從自動(dòng)變速器ECU引出的所有輸入、輸出信號。這些信號主要有三種形式，即模擬信號、數字信號和脈沖信號。其中模擬信號和數字信號經(jīng)過(guò)幅值轉換等簡(jiǎn)單的調理之后就可以分別引入數據采集卡的模擬信號輸入口和數字信號輸入口，而脈沖信號需經(jīng)過(guò)信號調理模塊中的F/V信號轉換電路將脈沖信號轉換為標準的電壓信號,然后作為模擬信號輸入來(lái)采集。研華公司的數據采集卡PCL-818L可以16通道單端模擬信號輸入采集，12位A/D轉換和16通道數字信號采集，加上PCL-726數據采集卡提供的數字信號輸入采集端口，能夠滿(mǎn)足系統的要求。最后使用工控機作為控制的主體，用以運行數據采集程序。
 

　　3 數據采集系統軟件程序的編制

　　3.1數據采集程序流程圖

　　本程序采用Borland C++ Builder編寫(xiě)，Borland C++ Builder以其豐富的可視化組件庫（VCL）而使程序的編寫(xiě)顯得非常容易。根據要求，本系統采集程序的流程圖如圖3：
 

　　程序采集開(kāi)始調用多媒體定時(shí)器給每次采集循環(huán)定時(shí)。由于自動(dòng)變速器ECU對各管腳信號每25ms掃描一次，所以對于ECU實(shí)車(chē)試驗數據采集系統的采樣頻率要求并不高，因此我們把多媒體定時(shí)器定時(shí)為10ms，即每10ms采集一組信號數據，其中包括17個(gè)數字量、6個(gè)模擬量和2個(gè)經(jīng)過(guò)F/V轉換的頻率量，并完成數據存儲。