基于FPGA的柴油机电控单元HIL系统IO研究与实现

作者：王贵勇; 邓冬荣^*; 赵友; 肖雨寒; 何述超; 姚国仲

来源：昆明理工大学学报(自然科学版), 2022, 47(05): 78-91.

DOI：10.16112/j.cnki.53-1223/n.2022.05.135

• 硬件在环
• 现场可编程门阵列
• 可重配置I/O
• 电控单元
• 传感器信号
• 执行器信号

为了明确高压共轨柴油机电控单元(electronic control unit, ECU)硬件在环(hardware-in-the-loop, HIL)系统I/O数据流特性以及减少系统开发时间和成本，提出了基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array, FPGA)技术与自制负载板相结合的高压共轨柴油机ECU硬件在环系统方案，并利用LabVIEW FPGA模块开发了HIL系统可重配置I/O,通过分析FPGA底层传感器信号输出和执行器信号输入的I/O特征，设计了底层各I/O模块程序；结合基于AVL/CRUISE M搭建的D30柴油机实时仿真模型，在上位机中利用LabVIEW模拟传感器信号I/O模块和模型信号I/O模块.实验结果表明，HIL系统I/O设计合理，可重配置I/O设备的输出I/O能参数化模拟发动机的传感器信号，输入I/O能成功识别执行器反馈信号，并通过模型信号I/O输入至模型中，从而实现柴油机仿真模型和ECU的闭环控制并证实了系统方案的可行性.

• 单位
  柳州职业技术学院; 昆明理工大学; 昆明云内动力股份有限公司