基于LabVIEW的EV平臺BCM測試系統研究

摘 要：車輛各控制節點的可靠性和穩定性測試，一直是車輛下線和后期驗證的必要環節。文章基于LabVIEW開發一套BCM測試系統，直觀的監測BCM的CAN報文，并對將相應的信號解析到上位機界面。通過試驗結果，證明軟件運行穩定，快捷方便，為BCM測試提供了有力的工具。

關鍵詞：LabVIEW；BCM測試；報文解析

引言

近年來，我們賴以生存的環境隨著工業社會的發展進步，污染越來越嚴重。發展新能源汽車對整個汽車行業，乃至對于堅持走新型工業化道路，建設資源節約型、環境友好型的社會意義重大。美國，歐洲，日本都加大了在新能源汽車領域的科研投入，同時這些國家的新能源車輛保有量也在持續增長。我國在新能源領域也投入巨大的財力和人力，各車企也都加緊新能源車輛的研發，使我國新能源車輛越來越普及。

汽車的工作離不開各控制節點的穩定運行，所以對各節點的程序邏輯的測試一直是汽車開發的重要環節，但在測試的同時，獲得CAN報文的信號值一直是難點，文章介紹一種對BCM報文的監測解析方法，為程序邏輯控制提供有力的工具。

1 理論概述

1.1 BCM節點簡介

BCM是汽車內最重要的模塊之一。BCM實現離散控制功能，用來控制不需專用控制器的常用“車身”功能，包括電動門窗控制、中控門鎖控制、遙控防盜、燈光系統控制、電動后視鏡加熱控制、儀表背光調節、電源分配等。此外，BCM還具有通過網絡總線在不同模塊間傳輸數據的網關作用。因為BCM連接多個汽車總線，所以它是為汽車增加新功能的理想平臺。當汽車電子設計工程師想為汽車添加新的功能，但又沒有太多時間、空間或預算來增加新模塊時，他們常可通過為BCM編寫新軟件并借助其連網能力來實現這些功能。因為它的重要性，在汽車開發過程中，BCM測試是不可或缺的一個環節。

1.2 LabVIEW簡介

LabVIEW是一種程序開發環境，它有開發周期短，效率高的特點，并可以對接大部分主流仿真軟件，控制軟件和其它的開發環境，不足之處是人機界面交互略生硬，所以適合對交互界面要求不高的測試領域[1]。

2 系統設計

2.1 硬件連接

本測試系統采用ZLGCAN型CAN卡。通過汽車OBD接口訪問CAN總線，并將采集到的報文數據傳送至上位機，通過上位機軟件進行CAN報文篩選，分離出BCM報文，并根據總線協議，對CAN報文數據場上的不同字節，不同字節中的不同位的信號值進行解析，得到BCM節點的各種信號值，并在軟件界面顯示出來，作為BCM測試時總線通信依據。軟件流程圖如圖1。

上位機通過調用函數的方法與總線實現互聯。VCI函數庫中定義了一些數據結構用于數據交換，在使用VCI函數前應該先創建這些數據結構[2]。在LabVIEW中創建這些結構時應該使用簇——Cluster。一個簇就是一個由若干不同的數據類型的成員組成的集合體，類似于C語言中的結構[3]。其成員可以是任意的數據類型，但必須都是控件或都是顯示件。成員的邏輯順序是由它們被放入簇的先后順序決定的[4]。庫函數使用流程圖如圖2。

2.2 信號解析邏輯

汽車電子設備眾多，各電子設備的功能復雜，各電子設備之間的信息共享越來越多，各種功能都需要通過BCM來實現。在用戶執行控制要求或操作后，BCM采集到用戶命令，執行命令并將相應的執行結果以報文的形式發送到CAN總線網絡，有需求節點控制單元會過濾并接收信息幀，一個信息可同時供許多部件使用。執行結果稱為信號，嵌入到報文的數據場。CAN總線報文是在汽車總線網絡中交換與傳輸的數據單元，是汽車各節點信息通信傳輸的載體，以差分電壓的形式發送，報文為2進制的格式，數據以幀的形式被打包廣播。報文主要分為包含標識符的仲裁場和數據段的數據場，標識符用來申明自己的源址和目標地址，數據場包含傳遞的信息，數據場一共分為8字節，每個字節分為8位，采用Motorola格式，即信號的高位（S_msb）將被放在該字節的高位，信號的低位（S_lsb）將被放在該字節的低位。BCM的執行結果信號被定義在不同位中，以0或1來表示動作的執行與否，BCM測試即在實車測試的基礎上，觀測報文結果，來進行邏輯的證明或錯誤的檢索。

2.3 軟件設計

在程序面板中，通過調用功能函數初始化數據采集卡，被調用函數可以封裝，這樣可以簡化程序顯示，通過VCI-READ函數讀出CAN卡上的緩存信息，界面如圖3，將報文以16進制的格式顯示出來。依照總線的通訊協議，進行報文解析運算，將讀取的數據數組轉換至簇，并分離不同位，將報文不同位的含義轉換成各相對應的數據類型，在上位機界面進行實時顯示，信號解析值如圖4。

該軟件工具以選項卡形式切換管理報文和系統報文，系統UI如圖5。

3 結束語

BCM測試時對總線監測的問題，一直比較復雜，國外成型的軟件系統，昂貴而且冗余模塊多，不能針對問題進行具體分析。文章闡述了一種系統的開發思路與源代碼，經過EV平臺驗證該系統能快捷便利的顯示BCM信號，為BCM測試提供了有力的工具，極大的提高了測試的效率。

參考文獻

[1]李芳，張俊智，王麗芳，等.電動汽車動力總成系統控制器局域網（CAN）總線通信協議[J].機械工程學報，2008，44（5）：102-107.

[2]劉翔，吳光強.基于LabVIEW和CAN總線的汽車數據采集監測系統[J].測控技術，2011，30（8）：34-37.

[3]趙炯，劉力平.LabVIEW中的動態連接庫調用[J].中國工程機械學報，2007，5（1）：122-126.

[4]劉紅顯，黃文梅.LabVIEW的外部代碼接口[J].湖南大學學報（自然科學版），2002，29（3）：41-45.