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應用領域: 汽車業
使用產品: LabVIEW FPGA
挑戰: 開發一個小型的高精度板卡,用於引擎的硬件在環(HIL)測試
解決方案: 使用NI LabVIEW FPGA 模塊,在一個完整的HIL測試環境下對引擎進行建模,創建一個引擎HIL仿真器,最高可以對12缸的引擎數據進行仿真。 在MicroNova,我們為汽車工業測試工作台的自動化生產整套承包係統,包括對分塊車體、信息娛樂、底盤、以及電力電子控製單元(ECU)等係統的測試。

世界上第一個12缸、汽油噴射仿真器 我們最近開發了一種全新的、靈活的可編程引擎HIL板卡,它能夠展現HIL仿真器在自動化和仿真領域最新的發展狀況。使用NI LabVIEW FPGA模塊和NI PXI-7831R可重複配置I/O模塊,我們進行了相應的開發,使板卡能夠直接對12缸(gang)的(de)直(zhi)接(jie)汽(qi)油(you)噴(pen)射(she)器(qi)進(jin)行(xing)仿(fang)真(zhen)。這(zhe)是(shi)世(shi)界(jie)上(shang)第(di)一(yi)種(zhong)能(neng)夠(gou)對(dui)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)進(jin)行(xing)仿(fang)真(zhen)的(de)板(ban)卡(ka)。另(ling)外(wai),它(ta)的(de)小(xiao)型(xing)化(hua)架(jia)構(gou)非(fei)常(chang)適(shi)合(he)移(yi)動(dong)的(de)汽(qi)車(che)測(ce)試(shi)。我(wo)們(men)還(hai)借(jie)助(zhu)LabVIEW整zheng合he了le一yi些xie其qi它ta的de優you勢shi特te點dian,包bao括kuo在zai更geng小xiao的de空kong間jian內nei整zheng合he更geng多duo的de功gong能neng和he接jie口kou,能neng夠gou達da到dao更geng高gao的de精jing度du和he性xing能neng,這zhe些xie都dou為wei未wei來lai的de應ying用yong打da下xia了le堅jian實shi的de基ji礎chu。
開發一個靈活的、多功能引擎仿真器 引擎HILbankadaibiaoleyigewanzhengdeyinqingfangzhenqidejichu。yinqinggaosuchuanganxinhaodebuzhuoshifeichangjingmide,yinciwomenxuyaoyikuainengshiyingzhexiangrenwudebanka。zaibuzhuochuanganxinhaozhihou,womenzaiwulishangduizhegeguochengzhongchanshengdeyinqingceshishujujinxingtiaoli,weijinyibudeluojichulizuozhunbei。zhihouwomenshiyongyizhongweigeleiyinqingtebiekaifaderuanjianmoxing,zhijiezaibankashangmianduixinhaojinxingpinggu,yiquebaonenggoushixianduicanshudekongzhihetiaozheng,erzhexiecanshuduiyufangzhenyigetedingdeyinqingshibixude。
我們也能夠對CPU、係統中的其它I/O板卡以及曲柄角度進行觸發, 並在係統範圍內通過背板總線上的信號對它們進行同步。我們也可以使用這些信號控製外部儀器(例如示波器)。
盡管板卡采用了小型化架構(尺寸為標準的歐洲板卡尺寸),但仍能夠滿足12缸(gang)引(yin)擎(qing)高(gao)速(su)信(xin)號(hao)的(de)所(suo)有(you)需(xu)要(yao)。我(wo)們(men)能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)和(he)重(zhong)新(xin)測(ce)量(liang)所(suo)有(you)需(xu)要(yao)的(de)引(yin)擎(qing)信(xin)號(hao),並(bing)通(tong)過(guo)單(dan)獨(du)配(pei)置(zhi)使(shi)板(ban)卡(ka)能(neng)夠(gou)適(shi)應(ying)不(bu)同(tong)的(de)氣(qi)缸(gang)數(shu)目(mu)。因(yin)此(ci)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)時(shi)間(jian)在(zai)同(tong)一(yi)個(ge)板(ban)卡(ka)上(shang)采(cai)用(yong)不(bu)同(tong)的(de)配(pei)置(zhi)。
我們的板卡能夠生成任意給定特性的曲柄輸入信號以及多達四個獨立凸輪軸輸入信號,這些特性包括,基於仿真輸出結果“revolution”的可變凸輪軸控製,以及控製器位置信號“凸輪軸調整”。
引擎HIL板卡可以與曲軸角度同步記錄所有的汽油噴射時間和點火角度,並將這些數據提供給HIL CPU作為仿真輸入。引擎HIL板卡通過模擬、數(shu)字(zi)以(yi)及(ji)脈(mai)寬(kuan)調(tiao)製(zhi)器(qi)接(jie)口(kou)進(jin)行(xing)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)采(cai)集(ji),並(bing)同(tong)時(shi)通(tong)過(guo)同(tong)樣(yang)的(de)接(jie)口(kou)輸(shu)出(chu)變(bian)量(liang)數(shu)據(ju)。碰(peng)撞(zhuang)信(xin)號(hao)的(de)仿(fang)真(zhen)則(ze)是(shi)通(tong)過(guo)多(duo)達(da)六(liu)個(ge)獨(du)立(li)傳(chuan)感(gan)器(qi),根(gen)據(ju)用(yong)戶(hu)定(ding)義(yi)的(de)碰(peng)撞(zhuang)函(han)數(shu),產(chan)生(sheng)基(ji)於(yu)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)。
我們的引擎HIL板卡的優勢不僅在於小型化的架構,還在於超高的精度。
模擬I/O的數模轉換器(DAC),分辨率達到16比(bi)特(te),並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)在(zai)脫(tuo)離(li)多(duo)路(lu)複(fu)用(yong)器(qi)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)獨(du)立(li)工(gong)作(zuo),最(zui)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)保(bao)證(zheng)了(le)通(tong)道(dao)間(jian)的(de)隔(ge)離(li),從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)了(le)信(xin)號(hao)的(de)質(zhi)量(liang)。輸(shu)入(ru)和(he)輸(shu)出(chu)之(zhi)間(jian)很(hen)短(duan)的(de)轉(zhuan)換(huan)周(zhou)期(qi)為(wei)未(wei)來(lai)的(de)高(gao)性(xing)能(neng)應(ying)用(yong)打(da)下(xia)了(le)基(ji)礎(chu)。
可能的應用領域包括大小不一的各種引擎,例如: ・12缸V引擎:可變閥門驅動,凸輪軸調整可進行無限製操作,兩個節汽門可進行有限製操作,六個碰撞傳感器,直接油門噴射。
・六缸內嵌式引擎:可變閥門驅動,可變凸輪軸調整可進行無限製操作,一個節汽門可進行有限製操作,三個碰撞傳感器,直接油門噴射。
・四缸,共軌的嵌入式柴油引擎:帶有渦輪增壓器,渦輪中冷器,一個節汽門。 ・兩缸V引擎:帶有進氣管噴射,兩個碰撞傳感器,兩個節汽門(摩托車用引擎)
我們采用LabVIEW開發的引擎HIL板ban卡ka整zheng合he程cheng度du非fei常chang高gao,並bing且qie能neng夠gou在zai引yin擎qing仿fang真zhen器qi接jie口kou上shang提ti供gong非fei常chang高gao的de性xing能neng參can數shu指zhi標biao。通tong過guo配pei置zhi,對dui大da多duo數shu型xing號hao的de引yin擎qing來lai說shuo,我wo們men能neng夠gou以yi非fei常chang高gao的de精jing度du,靈ling活huo地di采cai集ji高gao速su引yin擎qing信xin號hao。因yin此ci,隨sui著zhe我wo們men在zai係xi統tong中zhong高gao效xiao地di實shi現xian這zhe些xie測ce試shi,引yin擎qing控kong製zhi器qi測ce試shi的de效xiao果guo也ye將jiang得de到dao提ti升sheng。
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