XCP als Kommunikationsprotokoll für Mess- und Kalibrieranwendungen
Steuergeräte-Kalibrierung in der Produktentwicklung
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Kennlinien und Kennfelder optimieren
Neben Regelalgorithmen, die auf der Grundlage mathematischer Modelle basieren, werden in Steuergeräten auch Kennlinien und -felder eingesetzt, die sich aus diskreten Stützwerten zusammensetzen. Um das gewünschte Systemverhalten zu erreichen, ermittelt und optimiert man solche Kennwerttabellen meist experimentell am Prüfstand. Zur Beschreibung der Messgrößen und Verstellparameter dienen die A2L-Dateien. Die Beschreibungsmöglichkeiten in den A2L-Dateien reichen von einfachen Skalarwert-Parametern bis hin zu komplexen Tabellen. Die Beschreibungen umfassen dabei die Datentypen, Umrechnungsregeln zwischen den Roh- und den physikalischen Werten, Ablageschemata der Kennfelder und vieles mehr. Leistungsfähige Kalibrier-Tools wie CANape von Vector Informatik stellen die Kennlinien und Kennfelder in grafischen Diagrammen oder als Zahlenwerte in Tabellen übersichtlich auf dem Bildschirm dar.
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Rapid Prototyping mit CANape und XCP
Während der Steuergeräte-Entwicklung werden neue Funktionen häufig auf externen Simulationssysteme getestet, um sie ohne großen Aufwand berechnen zu lassen. Dazu bietet es sich an, dass der Code des neuen Funktionsmodells auf vorhandenen PCs als preiswerte Ablaufumgebung genutzt werden kann. Um nun das Zusammenspiel der neuen Funktionen, die auf dem PC laufen, mit dem Steuergerät testen zu können, wird eine leistungsfähige Kopplung benötigt, die zeitsynchronisiert Daten zwischen dem Steuergerät und dem PC austauschen kann.
Beim Bypassing mit XCP liest der Master per DAQ Daten aus dem Steuergerät aus, übergibt die Werte als Eingangswerte an das Modell und sendet die Ergebnisse des Modells wieder per STIM an das Steuergerät. In Verbindung mit CANape kann dabei das Modell auf dem gleichen PC ablaufen. Für sehr viele Anwendungen sind die damit erreichbare Latenzzeit von deutlich unter 10 ms und der gleichzeitig geringe Jitter absolut ausreichend. Somit stellt jeder vorhandene PC, ohne weiteren Aufpreis, eine vollständige Entwicklungsumgebung dar. Die meist schon vorhandenen dedizierten Lösungen auf Basis spezieller Echtzeit-Hardware stehen dann für spezielle Aufgaben zur Verfügung. Sie sind in aller Regel kostspielig und in den Entwicklungsabteilungen meist nur in begrenzter Zahl vorhanden. CANape als hochoptimierter XCP-Master wickelt gleichzeitig die Kommunikation mit dem realen Steuergerät und mit dem im PC laufenden Modell ab (Bild 6).
Über CANape und XCP können sowohl die Parameter des Steuergeräts als auch die Parameter des Modells kalibriert werden. Dabei können die optimierten Parametrierungen des Modells wieder in den Quellcode zurückgeführt werden. So werden für die Funktionsoptimierung und die Steuergerätekalibrierung das gleiche Werkzeug und die gleichen Mechanismen und Vorgehensweisen eingesetzt, was zu einer deutlichen Vereinfachung der Prozesse führt.
- Steuergeräte-Kalibrierung in der Produktentwicklung
- Steuergeräte via XCP reprogrammieren
- Kennlinien und Kennfelder optimieren
- XCP ermöglicht die Anbindung von Fahrzeugsystemen an Standard-PCs
