專利名稱：汽油機(jī)信號(hào)智能模擬系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽油機(jī)信號(hào)智能模擬系統(tǒng)，更具體的說(shuō)，尤其涉及一種適合 汽油機(jī)ECU開(kāi)發(fā)標(biāo)定及發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)設(shè)備的研制調(diào)試的汽油機(jī)信號(hào)智能模擬系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，隨著汽油機(jī)的快速發(fā)展，使得汽油機(jī)ECU開(kāi)發(fā)標(biāo)定及發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)設(shè)備的研 制調(diào)試工作量越來(lái)越大，越來(lái)越復(fù)雜。汽油機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架可貫穿于設(shè)備開(kāi)發(fā)研制的整個(gè)過(guò)程 中，但是工作量較大，耗費(fèi)較大的人力物力，效率較低。除了汽油機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架外，可將一些模 擬真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)用于ECU及檢測(cè)設(shè)備實(shí)驗(yàn)室階段的開(kāi)發(fā)和測(cè)試，有利于加快開(kāi)發(fā)速度。 傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)模擬系統(tǒng)往往只能模擬特定發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)，信號(hào)輸出種類(lèi)較少，可調(diào)節(jié)性 差；而且多為國(guó)外昂貴產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)成本很高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了克服上述技術(shù)問(wèn)題的缺點(diǎn)，提供了一種適合汽油機(jī)ECU開(kāi)發(fā)標(biāo)定 及發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)設(shè)備的研制調(diào)試的汽油機(jī)信號(hào)智能模擬系統(tǒng)。本實(shí)用新型的汽油機(jī)信號(hào)智能模擬系統(tǒng)，包括起運(yùn)算和控制作用的微處理單元和 用于存儲(chǔ)待模擬信號(hào)圖譜數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，其特別之處在于還包括與微處理單元相連接的 信號(hào)處理及輸出模塊、用于對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行設(shè)定的信號(hào)設(shè)定模塊以及實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)和發(fā)動(dòng) 機(jī)ECU及檢測(cè)設(shè)備通訊的通訊模塊；所述的信號(hào)處理及輸出模塊包括開(kāi)關(guān)量發(fā)生模塊、模 擬量發(fā)生模塊和脈沖量發(fā)生模塊，所述的信號(hào)設(shè)定模塊為按鍵、旋鈕或開(kāi)關(guān)，所述的通訊模 塊為RS232通訊模塊、RS485通訊模塊或CAN通訊模塊。微處理單元采用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的 處理和運(yùn)算；由于本模擬系統(tǒng)模擬的信號(hào)多而復(fù)雜，需要設(shè)置專門(mén)的存儲(chǔ)器對(duì)被模擬的信 號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，以便在模擬信號(hào)時(shí)直接調(diào)取該信號(hào)的數(shù)據(jù)。信號(hào)處理及輸出模塊所包含 開(kāi)關(guān)量發(fā)生模塊、模擬量發(fā)生模塊和脈沖量發(fā)生模塊用于產(chǎn)生和處理發(fā)動(dòng)機(jī)的各種信號(hào)， 以便實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)的真實(shí)模擬。信號(hào)設(shè)定模塊可以采用不同的形式，以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī) 信號(hào)的選??；通訊模塊起到與ECU和上位機(jī)的通訊作用，以便實(shí)現(xiàn)調(diào)試和參數(shù)的設(shè)定。本實(shí)用新型的汽油機(jī)信號(hào)智能模擬系統(tǒng)，所述微處理單元包括DA接口、AD接口、 IO接口以及SPI通訊接口。采用具有DA接口、AD接口、IO接口和SPI通訊接口的微處理 單元，有利于減少微處理單元外圍模塊的設(shè)置，降低了成本。本實(shí)用新型的汽油機(jī)信號(hào)智能模擬系統(tǒng)，所述的開(kāi)關(guān)量發(fā)生模塊為微處理單元的 IO端口或開(kāi)關(guān)模塊，所述的模擬量發(fā)生模塊包括與微處理單元通過(guò)并行數(shù)據(jù)總線相連接的 AD8600芯片，所述的脈沖量發(fā)生模塊包括與微處理單元通過(guò)SPI總線形式相連接的A擬887 芯片；所述微處理單元采用SAF-XC164CS-32F40F型號(hào)的芯片，所述存儲(chǔ)器為256M Bytes的 K9F2G08U0B芯片。微處理單元的IO端口和開(kāi)關(guān)模塊均可實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)量信號(hào)的模擬。本實(shí)用新型的汽油機(jī)信號(hào)智能模擬系統(tǒng)，所述的微處理單元連接有液晶顯示模 塊，所述的微處理單元通過(guò)上位機(jī)通訊模塊與上位機(jī)相連接。設(shè)置上液晶顯示模塊之后，可以通過(guò)液晶顯示模塊來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶觸摸屏，以便通過(guò)觸摸屏進(jìn)行信息顯示和發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)的選 取和設(shè)定。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型設(shè)置有大容量的存儲(chǔ)器，有利于對(duì)汽油機(jī) 機(jī)型信息和待模擬的各種信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽油機(jī)整個(gè)工作過(guò)程中各種信號(hào)的 模擬；本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置信號(hào)處理及輸出模塊和信號(hào)設(shè)定模塊，分別實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種信號(hào) 的模擬和對(duì)相應(yīng)待檢測(cè)信號(hào)的選?。槐緦?shí)用新型還設(shè)置有可與上位機(jī)和ECU進(jìn)行通訊的通 訊模塊，實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)對(duì)本模擬系統(tǒng)的管理和控制。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2為本實(shí)用新型的信號(hào)處理及輸出類(lèi)型示意圖。圖中1微處理單元，2存儲(chǔ)器，3信號(hào)處理及輸出模塊，4液晶顯示模塊，5上位機(jī) 通訊模塊，6 RS232通訊模塊，7 CAN通訊模塊，8上位機(jī)，9 DA芯片，10開(kāi)關(guān)量發(fā)生模塊，11 預(yù)留接口，12信號(hào)設(shè)定模塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，給出了本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖，其包括微處理單元1、存儲(chǔ)器2、信 號(hào)處理及輸出模塊3、液晶顯示模塊4、上位機(jī)通訊模塊5、RS232通訊模塊6、CAN通訊模 塊7、上位機(jī)8、DA芯片9、開(kāi)關(guān)量發(fā)生模塊10、預(yù)留接口 11、信號(hào)設(shè)定模塊12 ；微處理單元 1采用英飛凌16位高性能單片機(jī)SAF-XC164CS-32F40F，SAF-XC164CS-32F40F基于增強(qiáng)的 C166 S V2架構(gòu)，具有出色的DSP性能、先進(jìn)的中斷處理能力、功能強(qiáng)大的外設(shè)組以及高性 能片上閃存或ROM存儲(chǔ)器，靈活和智能的PWM單元，高速高精度ADC，功能強(qiáng)大的通信接口 (TwinCAN/RS232/SPI)等。存儲(chǔ)器2與微處理單元1相連接，用于實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) 作用，可以選用三星公司256M Bytes的K9F2G08U0B Flash芯片，分別將其控制線和數(shù)據(jù)地 址復(fù)用線連接到SAF-XC164CS-32F40F芯片的相應(yīng)端口，K9F2G08U0B用于存儲(chǔ)機(jī)型信息及 各信號(hào)數(shù)據(jù)，如汽油機(jī)爆震信號(hào)、汽缸壓力信號(hào)數(shù)據(jù)等。信號(hào)處理及輸出模塊3包括開(kāi)關(guān)量 發(fā)生模塊、模擬量發(fā)生模塊和脈沖量發(fā)生模塊，如圖2所示，給出了信號(hào)處理及輸出類(lèi)型示 意圖，其中開(kāi)關(guān)量信號(hào)有點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)開(kāi)關(guān)、空調(diào)開(kāi)關(guān)、檔位開(kāi)關(guān)、風(fēng)扇開(kāi)關(guān)信號(hào)；模擬量 信號(hào)有溫度、爆震、節(jié)氣門(mén)位置、氧傳感器輸出電壓、蓄電池電壓、壓力信號(hào)，其中的溫度信 號(hào)包括進(jìn)氣溫度、排氣溫度、冷卻液溫度、燃油溫度、曲軸箱溫度以及汽缸溫度，壓力信號(hào)包 括進(jìn)氣壓力、汽缸壓力、燃油壓力以及機(jī)油壓力；所示的脈沖量信號(hào)包括轉(zhuǎn)速信號(hào)、曲軸位 置信號(hào)和凸輪軸位置信號(hào)。其中，根據(jù)模擬量及脈沖量不同，需要用到高速和低速DA芯片，分別選擇與 SAF-XC164CS-32F40F通過(guò)并行數(shù)據(jù)地址總線接口連接的16路輸出高速DA芯片AD8600和 SPI接口連接的8路輸出低速DA芯片AD72^，如得到可調(diào)節(jié)的近似于正弦曲線的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速 信號(hào)、汽油機(jī)爆震信號(hào)等；開(kāi)關(guān)量模塊可有SAF-XC164CS-32F40F IO 口或是開(kāi)關(guān)設(shè)定，如空 調(diào)開(kāi)關(guān)等。上位機(jī)8通過(guò)上位機(jī)通訊模塊5與微處理單元1相連接，以便在上位機(jī)上設(shè)置 相應(yīng)的應(yīng)用程序，來(lái)對(duì)待模擬的信號(hào)進(jìn)行選取。所示的RS232通訊模塊6和CAN通訊模塊7可以是微處理單元1自身攜帶的外圍模塊，也可以是采用相應(yīng)芯片擴(kuò)展而來(lái)的。通過(guò)CAN或 RS232通訊接口，可實(shí)現(xiàn)與發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶或調(diào)試設(shè)備的通訊。液晶顯示模塊4用于驅(qū)動(dòng)液晶觸 摸屏，以便通過(guò)該液晶觸摸屏對(duì)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和選取待模擬的信號(hào)。所示的信號(hào)設(shè)定 模塊12與微處理單元相連接，用于選取待模擬的信號(hào)，信號(hào)設(shè)定模塊12可以采用多種不同 的形式，如采用液晶觸摸屏、按鍵、開(kāi)關(guān)、旋鈕或上位機(jī)軟件。所述的信號(hào)處理及輸出模塊3 輸出端連接有DA芯片9、開(kāi)關(guān)量發(fā)生模塊10以及預(yù)留接口。按鍵控制芯片選擇CH452A，液 晶選擇320240-3顯示，分別連接SAF-XC164CS-32F40F單片機(jī)的相應(yīng)接口?？蓪?shí)現(xiàn)各輸出 信號(hào)的設(shè)定及顯示，如根據(jù)汽油機(jī)機(jī)型可設(shè)定不同轉(zhuǎn)速，并可顯示設(shè)定結(jié)果和曲線。同時(shí)， 留有與上位機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)ECU或檢測(cè)設(shè)備通訊接口，按通訊協(xié)議可以通過(guò)上位機(jī)進(jìn)行信號(hào)設(shè) 定及顯示，便于調(diào)試；同樣可以對(duì)所開(kāi)發(fā)設(shè)備通訊接口進(jìn)行測(cè)試。本實(shí)用新型的工作過(guò)程系統(tǒng)上電啟動(dòng)后，可以通過(guò)上位機(jī)或按鍵、開(kāi)關(guān)進(jìn)行汽油機(jī)信號(hào)設(shè)定，將所選信號(hào) 連接所開(kāi)發(fā)ECU或檢測(cè)設(shè)備即可進(jìn)行調(diào)試。可以通過(guò)液晶或是上位機(jī)查看信號(hào)具體信息， 便于調(diào)試開(kāi)發(fā)。上面所述的實(shí)例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型 的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員 對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種汽油機(jī)信號(hào)智能模擬系統(tǒng)，包括起運(yùn)算和控制作用的微處理單元(1)和用于存 儲(chǔ)待模擬信號(hào)圖譜數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器(2)，其特征在于還包括與微處理單元相連接的信號(hào)處 理及輸出模塊(3)、用于對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行設(shè)定的信號(hào)設(shè)定模塊(12)以及實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)和發(fā) 動(dòng)機(jī)E⑶及檢測(cè)設(shè)備通訊的通訊模塊；所述的信號(hào)處理及輸出模塊(3)包括開(kāi)關(guān)量發(fā)生模 塊、模擬量發(fā)生模塊和脈沖量發(fā)生模塊，所述的信號(hào)設(shè)定模塊(12)為按鍵、旋鈕或開(kāi)關(guān)，所 述的通訊模塊為RS232通訊模塊、RS485通訊模塊或CAN通訊模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油機(jī)信號(hào)智能模擬系統(tǒng)，其特征在于所述微處理單元(1) 包括DA接口、AD接口、IO接口以及SPI通訊接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽油機(jī)信號(hào)智能模擬系統(tǒng)，其特征在于所述的開(kāi)關(guān)量 發(fā)生模塊為微處理單元(1)的IO端口或開(kāi)關(guān)模塊，所述的模擬量發(fā)生模塊包括與微處理單 元通過(guò)并行數(shù)據(jù)總線相連接的AD8600芯片，所述的脈沖量發(fā)生模塊包括與微處理單元通 過(guò)SPI總線形式相連接的A擬887芯片；所述微處理單元(1)采用SAF-XC164CS-32F40F型 號(hào)的芯片，所述存儲(chǔ)器(2)為256M Bytes的K9F2G08U0B芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽油機(jī)信號(hào)智能模擬系統(tǒng)，其特征在于所述的微處理 單元(1)連接有液晶顯示模塊(4)，所述的微處理單元通過(guò)上位機(jī)通訊模塊(5)與上位機(jī)相 連接。
專利摘要本實(shí)用新型的汽油機(jī)信號(hào)智能模擬系統(tǒng)，包括微處理單元和用于存儲(chǔ)待模擬信號(hào)圖譜數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，其特別之處在于還包括與微處理單元相連接的信號(hào)處理及輸出模塊、用于對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行設(shè)定的信號(hào)設(shè)定模塊以及實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU及檢測(cè)設(shè)備通訊的通訊模塊；所述的信號(hào)處理及輸出模塊包括開(kāi)關(guān)量發(fā)生模塊、模擬量發(fā)生模塊和脈沖量發(fā)生模塊，所述的信號(hào)設(shè)定模塊為按鍵、旋鈕或開(kāi)關(guān)，所述的通訊模塊為RS232通訊模塊、RS485通訊模塊或CAN通訊模塊。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽油機(jī)工作過(guò)程中各種信號(hào)的模擬；以及與上位機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的通訊。本模擬系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、可調(diào)性、實(shí)用方便等優(yōu)點(diǎn)，為汽油機(jī)ECU開(kāi)發(fā)標(biāo)定及發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)設(shè)備的研制調(diào)試提供條件，提高效率、降低成本。
文檔編號(hào)G05B19/04GK201909967SQ20102067604
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者劉斐, 劉楊, 徐江曼, 王麗梅, 程勇 申請(qǐng)人:劉楊