Ajuste sencillo de parámetros a través de software, con la ayuda de datos de sensores adicionales, mediante XCP a través de Ethernet

Con el aumento del tamaño y la complejidad, el desarrollo de software funcional resulta esencial en cualquier tipo de vehículo. Los algoritmos que utilizan las modernas unidades de control electrónico (ECU) deben refinarse antes de incorporarlos a los vehículos. Igualmente, se necesita un mantenimiento regular. El proceso de ajuste de precisión y optimización de una ECU empieza en un entorno simulado en un PC, pero requiere una amplia validación en condiciones reales, en un banco de ensayos o en ensayos móviles en circuitos de pruebas.

El uso de datos adicionales procedentes de sensores aporta más información física y resulta fundamental para acelerar la optimización y la creación de nuevas versiones de software. En ese sentido, resulta muy interesante utilizar módulos amplificadores QuantumX, con sus entradas universales, para agrupar todo tipo de sensores de una forma escalable y superponer distintas fuentes de datos; por ejemplo, los sensores montados a bordo de un vehículo y los sensores adicionales que transmiten datos a través de señales de bus.

Con el protocolo normalizado XCP, resulta sencillo incorporar de forma flexible todos los datos a un mismo flujo de trabajo. De este modo, se facilita la integración con herramientas de software ya existentes y la configuración de ensayos de medida, calibración y diagnóstico (MCD), con la consiguiente optimización del software incorporado.

Calibración y diagnosis de ECU

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QuantumX y SomatXR: medidas flexibles y de alta calidad con transferencia mediante XCP a través de Ethernet

HBM ofrece una funcionalidad y una flexibilidad imbatibles con el sistema de adquisición de datos QuantumX y su versión más robusta, SomatXR. Estos sistemas soportan los estándares de comunicaciones más comunes, como Ethernet TCP/IP v4/v6, XCP-on-CAN/FD y CAN/FD; en paralelo, ofrecen integración en tiempo real a través de EtherCAT and PROFINET, llevando a un nuevo nivel las posibilidades de integración digital. La nueva funcionalidad XCP-on-Ethernet contribuye a optimizar el software de las ECU de una forma más rápida y sencilla que nunca:

Integración de cualquier entrada de sensor que mida magnitudes mecánicas, eléctricas, hidráulicas, térmicas o de flujo.
Conversión A/D precisa y de alta velocidad con tecnología patentada de eliminación de ruido.
Versiones estándar o ultrarrobusta, o una combinación de ambas.
Versión más robusta con grado de protección IP65/IP67, resistencia a golpes y vibraciones según la norma MIL-STD, rango de temperatura comprendido entre -40 y +80 °C, y a prueba de condensación.
Sistemas libremente escalables desde cuatro a varios cientos de canales. Arquitectura distribuible, con líneas de sensores cortas y próximas al objeto de ensayo.

Los nuevos gateways QuantumX CX27C y SomatXR CX27C-R de HBM soportan el protocolo normalizado XCP a través de Ethernet como cliente. El software gratuito MX Assistant facilita la configuración y la diagnosis desde cualquier PC.

Más información: QuantumX CX27C Más información: SomatXR CX27C-R

XCP a través de Ethernet y los nuevos gateways QuantumX CX27C y SomatXR CX27C-R - Ventajas:

Función cliente XCP-on-Ethernet incluida (50-100 veces más rápido que CAN).
Soporta la versión 1.4 de XCP pero también es compatible con las versiones más antiguas hasta la 1.0.
Software de configuración gratuito MX Assistant incluido.
Configuración de canales mediante una base de datos de sensores ampliable o de forma automática mediante funcionalidad inteligente de sensores (TEDS, IEE1451.4).
Generación de un archivo general de configuración A2L y lectura desde la herramienta MCD.
Integración paralela con EtherCAT o PROFINET.
Y, además, el software catman de HBM para cualquier otra tarea de ensayo o medición.

¿Cómo se integran los datos de los sensores?

Existe un método establecido de optimización (o calibración) de los algoritmos del software de la ECU mediante bancos de ensayo y pruebas móviles. Típicamente, se lleva a cabo utilizando la siguiente configuración:

Herramienta de software para PC de medida, calibración y diagnóstico (MCD). El servicio slave XCP de QuantumX se puede verificar con PUMA Open (AVL), INCA (ETAS), CANape (Vector), ControlDesk (dSPACE), DiagRA® X (RA Consulting) o VISION (Accurate Technologies Inc, ATI).
Conexión a la red del vehículo y a uno o todos los componentes electrónicos (ECU): CAN FD / CAN, SAE J1939, LIN, FlexRay, Automotive Ethernet y protocolos de diagnóstico.
Módulos de medida como QuantumX o su versión robusta SomatXR, para obtener información de sensores adicionales de alta resolución, sincronizada por los parámetros generales y los datos de señal, además de vídeo y posicionamiento GNSS.

La ECU: el centro de control del vehículo

La mayor parte de la funcionalidad de un vehículo terrestre o de una aeronave se incorpora en forma de software a ordenadores de a bordo y unidades de control (ECU). Los parámetros que controlan esa funcionalidad se almacenan en una memoria específica y pueden direccionarse de manera directa empleando rutinas normalizadas. Para leer o editar (“calibrar”) esos parámetros, es necesario transferir los datos a una herramienta MDC específica (MCD = medida, calibración y diagnóstico), en donde se analizan de forma manual o automática. Para transferir los datos se emplea un protocolo normalizado.

La optimización del software tiene varios puntos de contacto con la ingeniería de software: desde el Rapid Controller Prototyping (RCP) al Software-in-the-Loop (SIL), pasando por el Hardware-in-the-Loop (HiL), las pruebas en bancos de ensayo, los ensayos móviles y el ajuste final de un vehículo completo. Este contacto se produce en elementos tales como la cadena cinemática, el control del chasis, el frenado, la carrocería/el confort y la seguridad activa.

Los puntos de contacto, en los que se requiere disponer de información física para optimizar los algoritmos y la funcionalidad de la ECU, son análisis del sistema que se llevan a cabo desde el principio del proceso de desarrollo; primero mediante ensayos de prototipos de vehículos o en aplicaciones en bancos de ensayos, más tarde en la puesta a punto general del vehículo y en los últimos ajustes de acabado en circuitos de pruebas o en carreteras públicas. En todas estas áreas de aplicación, los ingenieros de software examinan escenarios de pruebas reales o simulados.

XCP: normalización según ASAM

Según ASAM, la Association for Standardization of Automation and Measuring Systems, cuando la cadena de un proceso de desarrollo está normalizada, las distintas herramientas pueden interconectarse libremente e intercambiar datos con fluidez. Esas herramientas son las que se emplean en el proceso de desarrollo y validación de vehículos, sus componentes y sus sistemas de control.

El estándar XCP se basa en el estándar CCP (CAN Calibration Protocol) de ASAM. La versión inicial de XCP, de 2003, se diseñó pensando fundamentalmente en el desarrollo, la calibración y las pruebas de ECU en la industria del automóvil. Hoy día, ASAM MCD-1 XCP es un estándar que se aplica a las principales herramientas de calibración de medidas. ASAM MCD-1 XCP es necesario para leer y editar la memoria de la ECU. El intercambio de datos entre la ECU y las herramientas puede ajustarse para optimizar los parámetros de los algoritmos de la ECU.

HBM forma parte de ASAM. El intercambio de información y la cooperación con otros fabricantes del mercado nos ayuda a ofrecer a nuestros clientes la máxima flexibilidad para cumplir los objetivos de sus proyectos.

Documentación técnica

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Tech Notes
TECH NOTE: QuantumX / SomatXR Integration into CANape This TECH NOTE describes how to integrate QuantumX / SomatXR into CANape via standardized XCP-on-Ethernet.	English
TECH NOTE: QuantumX Integration into ControlDesk from dSPACE This TECH NOTE describes how to integrate QuantumX / SomatXR into ControlDesk software set up as XCP master via standardized XCP-on-Ethernet.	Multiidioma