基于SAE J1939協議的發動機模擬系統開發

C#調用接口庫函數的方法：(1)將庫函數文件置于工作目錄下；(2)聲明using System．Runtime．InteropServices；(3)聲明ZLGCAN系列接口卡信息的數據類型；(4)導入，以打開設備函數為例，其他功能函數引用與之類似。打開設備函數為：

4 發動機模擬系統設計
該系統按功能分為發動機參數報文、發動機故障報文、發動機儀表測試。為了便于單獨使用各個功能界面，采用復合界面形式。其運行界面如圖4所示。

4．1 發動機參數報文發送模塊
該模塊是類比現場測試的一組數據，按照適用于BOSCH高壓共軌系統的歐III發動機基于SAE J1939的CAN通訊規范，將幀ID與代表發動機參數的數據字節位置相對應，同時可通過修改相關字節，改變所要發送的參數值。
若想發送轉速2 000 r／m，數據在報文的第4、5字節。發送數據的第4、5字節為2 000／0．125=16 000轉化為兩字節，注意高字節置于第5字節，低字節置于第4字節。同理可查表計算其他發動機參數，如潤滑油壓力、冷卻液溫度、蓄電池電壓、燃油油位，ECU溫度，進氣溫度，機油壓力，節氣門位置等參數值所對應的幀ID及在數據幀的位置。
4．2 發動機故障報文發送模塊
當發動機發生故障時，傳感器所采集的數據通過EMR的單片機分析處理，決定該采集數據是否在正常范圍內或有效。如果該數據未在正常范圍內或無效，EMR將向上位機發送故障幀，表明該傳感器對應的元件存在故障。該系統設計的總線儀表增加了故障診斷功能，可借助于液晶顯示屏實時顯示發動機的故障類型。
在故障診斷方面，SAE J1939定義了19個診斷信息(Diagnostic Message，簡稱DM)。該故障報文發送模塊主要采用DMl(顯示當前故障)功能。DM由診斷故障燈代碼(2字節)和診斷故障碼DTC (4字節)組成。診斷故障碼DTC的長度為4字節，包括可疑參數碼SPN(19位)、故障類型代碼FMI(5位)、故障發生次數OC(7位)、SPN轉換方式CM(1位)。
該系統設計共定義400多個故障，將故障類型代碼FMI與SPN相結合進行定義，定義時遵循SPN和FMI的組合與故障類型一一對應的原則。
4．3 發動機儀表測試模塊
發動機儀表測試模塊是將虛擬儀表的指針運行速度與開發儀表相比較，測試開發儀表的步進電動機驅動情況。由于只有車速表、油壓表、水溫表、電壓表等儀表數據是由發動機CAN總線提供的，所以測試儀表只能模擬這4個表盤的步進電機驅動情況。該測試儀表采用Dundas儀表向導，該產品能夠完全支持Visual Studio 2005特征，包括智能標記，高級數據綁定等。Dundas儀表向導提供豐富的素材庫，利用該向導，用戶可以設計出應用于各領域的儀表控件外形和數據指示方式。用戶只需編寫相關的儀表動態變化和響應部分代碼即可實現虛擬儀表功能。

5 結論
介紹基于SAE J1939協議的發動機模擬系統設計。該系統具有發動機工況選擇功能，與待開發總線儀表連接，可以模擬輸出發動機的各項工況數據。一旦選定某個報文，該報文代表的發動機參數即在報文規定的更新率下持續發送到待開發總線儀表的總線接口。以此系統設計軟件替代真實的發動機，可以隨機檢測各項發動機工況，且具有人為可選擇的靈活性，選擇范圍較真實發動機更大。在線模擬系統不受工作環境限制，可隨時隨地進行檢測。該系統為實驗室的一套發動機試驗系統的一部分，也可以配合教學實驗課程。通過實驗，軟件各部分功能運行良好，對總線儀表開發具有一定價值。隨著CAN總線應用領域的不斷發展，SAE J1939協議必將得廣泛應用。