一种车辆电子控制单元仿真系统及其仿真方法

摘要

本发明涉及一种车辆电子控制单元仿真系统，其包括：诊断仪，其配置成接收诊断刷新报文；以及仿真模块，其通信地耦合到所述诊断仪并进行数据交互，所述仿真模块根据预置的仿真逻辑对仿真数据进行仿真，进而针对所述诊断刷新报文生成诊断刷新回复。

说明书

技术领域

本发明涉及车辆电子控制领域，具体而言，涉及一种车辆电子控制单元仿真系统及利用其仿真的方法。

背景技术

当新车型上市或者车型改款上市之前，一般需要售后工程部门对服务于各维修站使用的汽车售后诊断与刷新系统进行车辆诊断与刷新数据的前期验证工作。在当前的系统验证中，最常用的验证方式有两种，即，基于实车的验证方式和基于台架的验证方式。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种车辆电子控制单元仿真系统，其包括：诊断仪，其配置成接收诊断刷新报文；以及仿真模块，其通信地耦合到所述诊断仪并进行数据交互，所述仿真模块根据预置的仿真逻辑对仿真数据进行仿真，进而针对所述诊断刷新报文生成诊断刷新回复。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述仿真模块对多种电子控制单元进行仿真。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述仿真逻辑以及所述仿真数据通过可扩展标志语言文件构建。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述仿真数据基于以下至少一种情况构建：无时间顺序的仿真、有时间顺序的仿真以及多种电子控制单元的仿真。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述仿真模块包括：通信层，其配置成与所述诊断仪通信并实时监听来自所述诊断仪的所述诊断刷新报文；业务逻辑层，其配置成进行仿真，并针对所述诊断刷新报文生成诊断刷新回复；以及界面表示层，其配置成形成操作界面并接收操作指令。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述业务逻辑层对所述诊断刷新报文进行逻辑对比，解析仿真结果并针对所述诊断刷新报文生成诊断刷新回复。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述系统还包括诊断接口，所述诊断仪经由所述诊断接口接收所述诊断刷新报文。

根据本发明的另一方面，提供一种车辆电子控制单元仿真系统，其包括：诊断仪，其配置成接收诊断刷新报文；存储器，其配置成存储仿真逻辑和仿真数据；以及至少一个处理器，其配置成实时监听所述诊断刷新报文，并根据所述仿真逻辑对所述仿真数据进行仿真，进而针对所述诊断刷新报文生成诊断刷新回复。

根据本发明的另一方面，提供一种根据如上文所述的任意一种车辆电子控制单元仿真系统进行仿真的方法，包括如下步骤：开启所述诊断仪；连接诊断通道并配置其参数；对所述诊断通道作过滤设置；经由所述诊断通道接收所述诊断刷新报文；以及生成所述诊断刷新回复。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述方法还包括：关闭所述诊断通道；以及关闭所述诊断仪。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1图示了根据本发明的一个实施例的车辆电子控制单元仿真系统。

图2图示了利用根据本发明的一个实施例的车辆电子控制单元仿真系统进行仿真的方法流程。

具体实施方式

实车验证是指在实际车辆上对诊断与刷新功能进行验证。这种方式能够反映真实的状态且验证准备工作量少，此外，还可以进行所有功能验证。然而，这种方式也有其弊端，例如，车辆申请手续繁琐、样车交付时间不定、存放场所要求高、车辆工况及状态有限、遇到车辆电子控制单元（ECU）缺陷后需要恢复等。

台架验证指的是把车载ECU安装在台架上进行诊断与刷新功能项验证。相较于实车验证，这种方式可以减少车辆使用成本，并且对车辆破坏性小、验证环境要求简单。但是，台架验证可模拟的车辆工况及状态有限，缺少传感器等外部设备接入产生故障码也将影响功能验证；此外，某些特殊功能无法验证，车载ECU也需要提前申请。

上文介绍了实车验证方式和台架验证方式，有鉴于其中存在的不足，本发明提供一种对以上方式进行有效补充或替代的验证方式，即通过机器识读的验证逻辑等与多功能诊断仪（MDI）设备结合来模拟ECU的仿真验证平台。例如，可以通过加载可扩展标志语言文件进行动态数据模拟，从而通过简单灵活的配置实现诊断与刷新系统的验证工作，实现了验证平台的搭建。

根据本发明的一方面，提供一种车辆电子控制单元仿真系统。

如图1所示，车辆电子控制单元仿真系统10（以下简称仿真系统10）包括诊断仪102和仿真模块101。为了清楚地示意本发明的普遍原理，图1中还示出了与仿真系统10通信的OBD接口20、MDI 30以及售后诊断与刷新系统40。以此方式连接，售后诊断与刷新系统40可以实现对车辆电子控制单元仿真系统10的诊断，进对其中的数据进行前期验证。

仿真系统10的诊断仪102被配置成接收诊断刷新报文。诊断刷新报文由例如图1中的售后诊断与刷新系统40发出，以便进行车辆诊断与刷新数据的前期验证。MDI 30与售后诊断与刷新系统40配合来实现以上目的，并且OBD接口20在物理上实现了仿真系统10与MDI30等的通信连接。

仿真系统10的仿真模块101通信地耦合到诊断仪102并进行数据交互，仿真模块101根据预置的仿真逻辑对仿真数据进行仿真，进而针对诊断刷新报文生成诊断刷新回复。仿真模块101实现了数据仿真，其可以由软硬件资源组成，并且这些软硬件资源在工作时可以运行仿真逻辑对仿真数据进行仿真。当仿真模块101接收到诊断刷新报文后可以根据仿真结果返回相应的数据，即，诊断刷新回复。售后诊断与刷新系统40可以根据诊断刷新回复实现上文描述的验证工作。

采用上文描述的仿真系统10进行仿真的优点之一在于仿真的逻辑（例如，可以为软件代码形式，并且可以存储在计算机可读存储介质中）可以根据实际需要制定，因而比传统方式更加灵活方便。使用此仿真系统10可以作为传统的诊断与刷新机制的有效补充，同时可以使软件开发和系统数据开发的工作更有效更有针对性，并且通过该系统能够模拟一些复杂的或者无法重现的车况。此系统不但提高了工作效率，而且降低了人工成本。

在本发明的一些实施例中，仿真模块101对多种电子控制单元进行仿真。例如，仿真模块101可以对BCM、ECM、TCM等电子控制单元进行仿真。根据验证的任务不同，仿真模块101可以仿真单一电子控制单元，也可以同时仿真若干种电子控制单元的组合。与此对应的，仿真模块101可以使用单一的仿真逻辑进行仿真，也可以同时使用若干种仿真逻辑的组合进行仿真。仿真数据亦是如此。

在本发明的一些实施例中，仿真逻辑以及仿真数据通过可扩展标志语言文件构建。可扩展标记语言，简称XML，是一种用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言。可扩展标记语言极其简单，可以在任何应用程序中读/写数据，是数据交换的一种公共语言。在本发明的一些示例中，仿真数据被定义为一种可以本地序列化的可扩展标志语言文件，在该文件中包含仿真数据和对其进行仿真的逻辑，仿真系统10（具体而言可以是仿真模块101）可以支持该文件的配置、编辑、导入和导出。

在本发明的一些实施例中，仿真数据基于以下至少一种情况构建：无时间顺序的仿真、有时间顺序的仿真以及多种电子控制单元的仿真。仿真模块101中仿真逻辑可以按既定方式运行，在每次仿真开始前需要保证有仿真数据在仿真模块101中即可进行诊断仿真，在一些示例中，仿真数据的定义可以考虑如下因素，从而可以模拟一些复杂或者无法重现的车况：无时间顺序的仿真需求；有时间顺序的仿真需求；诊断请求匹配的多样性，即诊断数据的模糊匹配，使用正则表达式实现复杂的数据处理；多ECU同时诊断仿真，即，提供虚拟现实的整车总线电子架构ECU；以及仿真文件的可阅读性和扩展性。

在本发明的一些实施例中，继续参见图1，仿真模块101可以包括通信层1011、业务逻辑层1012以及界面表示层1013。其中，通信层1011被配置成与诊断仪102通信并实时监听来自诊断仪102的诊断刷新报文。通信层1011实现仿真模块101和诊断仪102的通信功能，其通信机制与诊断刷新与系统有所区别，不是先发后收，而是一直处于监听状态。系统接收到诊断刷新报文后，把诊断刷新报文传送到上层处理（下文将详细描述），然后把上层的诊断刷新回复发送至诊断仪102。这种通信机制可以有效保证在第一时间实现对诊断刷新数据的收发。

仿真模块101的业务逻辑层1012被配置成进行仿真，并针对诊断刷新报文生成诊断刷新回复。业务逻辑层1012用于执行具体的仿真操作，即，根据预置的仿真逻辑对仿真数据进行仿真，进而针对诊断刷新报文生成诊断刷新回复。具体而言，在本发明的一些实施例中，业务逻辑层1012对诊断刷新报文进行逻辑对比，解析仿真结果并针对诊断刷新报文生成诊断刷新回复。

仿真模块101的界面表示层1013被配置成形成操作界面并接收操作指令。为了方便操作者对仿真进行管理，可以以界面形式向操作者反馈可以操作的内容，并据此形成操作界面。操作者可以例如点选操作界面的控件，从而向系统发送操作指令，操作指令也可以由界面表示层1013接收并上报给系统。例如，仿真系统10对可扩展标志语言文件的配置、编辑、导入和导出等操作可以由界面表示层1013完成。

在本发明的一些实施例中，系统还包括诊断接口（图1中未示出），诊断仪102经由诊断接口接收诊断刷新报文。诊断接口应当与OBD接口20匹配，例如，可以为采用通用的标准接口。

根据本发明的另一方面，提供一种车辆电子控制单元仿真系统，其包括诊断仪、存储器以及至少一个处理器。其中，诊断仪配置成接收诊断刷新报文。与上文的描述类似，诊断刷新报文可以由售后诊断与刷新系统发出，以用于进行车辆诊断与刷新数据的前期验证。存储器被配置成存储仿真逻辑和仿真数据。此外，至少一个处理器被配置成实时监听诊断刷新报文，并根据预置在存储器中的仿真逻辑对仿真数据进行仿真，进而针对诊断刷新报文生成诊断刷新回复。因此，至少一个处理器用于实际执行数据仿真，当接收到诊断刷新报文后可以根据仿真结果返回相应的数据，即，诊断刷新回复。

根据本发明的另一方面，提供一种根据如上文的任意一种车辆电子控制单元仿真系统进行仿真的方法，包括如下步骤：开启诊断仪；连接诊断通道并配置其参数；对诊断通道作过滤设置；经由诊断通道接收诊断刷新报文；以及生成诊断刷新回复。在本发明的一些实施例中，方法还包括：关闭诊断通道；以及关闭诊断仪。如图2所示，其中示出了更为详细的流程步骤，这些步骤仅是出于清晰示出本发明的可能使用场景的目的而展示的，并不意在限制上面的示例，可以作为上面的示例的补充说明。仿真平台的通信可以模拟ECU的诊断通信，与售后诊断与刷新系统的通讯处理方式有所不同，这里可以采用标准的SAE J2534-2的接口，下面将详细介绍在打开仿真诊断通信过程中需要具体实施的J2534接口顺序。参见图2，在步骤S1中打开如图1中所示的诊断仪设备。在步骤S2中连接一个CAN诊断通道，实现物理上的连接。在步骤S3中对诊断通道做参数设置。例如，可以通过接口进行回读设置、波特率设置、PIN脚设置等。在步骤S4中对诊断通道做过滤设置；在步骤S5中在诊断通道上不停地读取诊断报文，仿真模块此时处于监听状态，要不断的调用此接口接收数据，接收的数据传递到仿真模块中实际处理仿真操作的部件或虚拟单元中。在步骤S6中实际处理仿真操作的部件或虚拟单元通过此接口模拟ECU的回复。在步骤S7中关闭诊断CAN通道，在步骤S8中关闭诊断仪设备，由此完成诊断过程。

以上例子主要说明了本发明的车辆电子控制单元仿真系统及利用其仿真的方法。本发明将仿真模块与专用硬件设备平台组合，通过加载仿真文件，在没有实车的情况下对诊断和刷新数据进行仿真检查，发现数据库中的问题，并对错误进行修改。通过这种方式可发现并解决数据中的大部分问题，减少了后期对实车的依赖和验证的工作量，降低开发成本，缩短开发周期，提高了项目的开发效率，确保系统交付物的质量。

尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。