基于C++ Builder的自動變速器電控單元實車試驗數據采集系統

摘要　本文闡述了基于Borland C++ Builder開發的自動變速器電控單元（ECU）實車試驗的數據采集系統，通過對系統硬件結構、軟件編制核心步驟的描述，詳細介紹了系統的開發過程。本數據采集系統為自動變速器電控單元的開發提供了重要的測試平臺。

關鍵詞　C++ Builder，電控單元，數據采集，液力自動變速器

　　1 引言

　　液力自動變速器是將車速和節氣門開度等車輛的狀態信號作為電控單元(ECU)的輸入信號，經電控單元識別判斷處理后，根據換檔規律，發出信號給相應電磁閥，利用電磁閥控制油壓回路，通過控制油路的通／斷(ON／OFF)，使各檔的變速閥動作，完成變速控制。

　　圖1為自動變速箱ECU開發的簡略技術路線圖。自動變速器半實物仿真試驗臺采用硬件在回路（hardware-in-loop）技術建立，該試驗臺可模擬自動變速器電子、液壓和與此對應的車輛行駛狀態，可比較全面的對電控單元進行信號分析、多工況系統仿真，以此進行ECU開發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車試驗數據采集系統作為自動變速器車載分析試驗臺的核心部分，將采集與存儲實車運行過程中ECU各輸入輸出信號。這樣可通過采集的數據發現自開發ECU在功能性、換檔規律和換檔品質等方面的缺陷，通過對得到的試驗結果進行相應的分析，從而提出較好的控制策略，提出改進方案。所以，開發出性能較好的電控單元實車試驗數據采集系統是對于整個ECU開發工作是必不可少的。
 

　　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過幅值轉換等簡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，而脈沖信號需經過信號調理模塊中的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，Borland C++ Builder以其豐富的可視化組件庫（VCL）而使程序的編寫顯得非常容易。根據要求，本系統采集程序的流程圖如圖3：
 

　　程序采集開始調用多媒體定時器給每次采集循環定時。由于自動變速器ECU對各管腳信號每25ms掃描一次，所以對于ECU實車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器定時為10ms，即每10ms采集一組信號數據，其中包括17個數字量、6個模擬量和2個經過F/V轉換的頻率量，并完成數據存儲。