一种发动机ECU点火测试系统技术方案

本实用新型专利技术涉及发动机测量控制的技术领域，更具体地，涉及一种发动机ECU点火模拟测试系统。本实用新型专利技术的发动机ECU点火测试系统，包括PC上位机、单片机控制模块、ECU模块、电源模块及数据采集模块；通过单片机控制模块将输入转速产生转速波形；通过数据采集模块采集转速信号和点火信号，通过PC上位机分析输入的转速信号与输出的点火信号的时间差，计算得出不同转速下的点火提前角，以检测ECU点火是否符合标准，判定ECU程序是否正常工作；且可实现计算机智能测试多个转速点与判断、记录测试结果的无纸化管理，帮助企业分析车辆ECU的性能，解决现有技术的记录、判断的工作，并极大降低系统成本。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机ECU点火测试系统
本技术涉及发动机测量控制的
，更具体地，涉及一种发动机ECU点火模拟测试系统。
技术介绍
发动机电子控制单元（ECU）主要功能之一是在不同的车辆转速下，把握好打火时机，从而获得最高的燃烧做工效率。目前，工厂生产中对发动机ECU的性能质量检测，主要通过一台大型的转速调节设备，输入到被测ECU后，将打火信号显示在一个真实的铁质圆盘上，通过肉眼观察圆盘上点火点落在圆盘相应刻度上，得出点火提前角，并需要结合当前转速，人工判断当前的点火提前角是否与当前转速相匹配，从而判断ECU的性能是否合格。然而，现有的机器模拟需要手工调节转速，并用肉眼观察点火提前角并做记录；这种测试方式的技术设备笨重、成本高、智能化程度较低，且系统成本高、记录判断工作不够准确，限制了现有机器设备的应用。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种便于携带与安装、系统成本低、记录判断准确的发动机ECU点火测试系统。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：提供一种发动机ECU点火测试系统，包括PC上位机、单片机控制模块、ECU模块、电源模块及数据采集模块，所述单片机控制模块的输入端通过通讯接口电路与PC上位机连接，用于接收PC上位机发送的数据进行运算并合成转速信号；所述ECU模块与单片机控制模块的输出端通讯连接，用于接收来自单片机控制模块的转速信号，并输出点火信号；所述数据采集模块连接于单片机控制模块、ECU模块的输出端和PC上位机，用于采集来自ECU模块的点火信号和来自单片机控制模块的转速信号；所述PC上位机与数据采集模块连接，用于分析点火信号与转速信号并计算点火提前角；所述电源模块与单片机控制模块、ECU模块及数据采集模块连接。本技术的发动机ECU点火测试系统，通过PC上位机输入并发送转速参数、采样参数给单片机控制模块合成运算，模拟手工机械模型的输入波形，通过单片机控制模块将可设定的输入转速产生包含一正半波、一负半波、且相位差10°~40°可调的5V方波；通过ECU模块的设置接收转速信号点火并将点火信号输出；通过数据采集模块采集转速信号和点火信号，通过PC上位机分析输入的转速信号与输出的点火信号的时间差，计算得出不同转速下的点火提前角，以检测ECU点火是否符合标准，判定ECU程序是否正常工作；通过电源模块的设置为单片机控制模块、ECU模块及数据采集模块提供稳定的电压，保证各模块的正常工作。优选地，所述单片机控制模块采用STC15F2k60S2单片机，所述单片机输出信号为P11、P12两路方波信号。单片机采用STC最新推出的STC15F2k60S2系列芯片，无需晶振电路，外围及其精简，易用，性价比高。优选地，所述通讯接口电路包括CH340T-TSSOP20USB转串口芯片，所述PC上位机上装有用于将USB接口映射为串口的驱动程序；所述通讯接口电路连接于单片机的P3.0RxD引脚、P3.1TxD引脚。CH340T-TSSOP20USB转串口芯片比PL2303芯片更稳定可靠，将USB接口映射成串口，供PC上位机与单片机通讯使用。优选地，所述单片机上连接有第一放大电路，所述第一放大电路连接于ECU的转速输入引脚；所述第一放大电路由电阻R4、R5、R6、R7和TL082放大器A组成，所述电阻R4、R5连接于TL082放大器A的反向输入端和输出端，所述电阻R6、R7连接于TL082放大器A的正向输入端；所述P11路方波信号由TL082放大器A的反向输入端输入，所述P12路方波信号由TL082放大器A的正向输入端输入。第一放大电路的设计应用了TL082集中运放芯片进行差分电路减法运算，把单片机的两路信号P11、P12进行合成激励out引脚，形成满足ECU转速输入引脚的电平。按如下公式进行计算：Vout=((R5+R4)/R5)*(P12*R7/(R6+R7)–P11*R4/(R5+R4))优选地，所述ECU模块上设有第二放大电路，所述第二放大电路包括电阻R11、电阻R12和TL082放大器B；所述电阻R11、R12并联连接于TL082运算放大器的正向输入端，所述TL082放大器B的反向输入端与输出端连接；所述点火信号由正向输入端输入，由输出端输出。ECU发射的ignite点火信号经过TL082放大器B运放后的射极跟随整形输出out1引脚。优选地，所述数据采集模块为采用NI的PCI-6221数据采集卡；所述数据采集模块的输入端分别与TL082放大器A的输出端、TL082放大器B的输出端连接；所述数据采集模块的输出端与PC上位机通过PCI接口连接。数据采集卡采用NI的PCI-6221，具有16位，250ks/s，16路模拟输入的特性；数据采集卡有2个输入，每个输入可有125ks/s的分辨率，满足设计要求；输入1为单片机的波形合成激励out引脚，输入2为ECU的ignite点火信号经过运放后的射级跟随整形输出out1引脚，并且通过分压电路的200V左右的输出压制在数据采集卡可接受的范围内输入。优选地，所述电源模块包括电源电路，所述电源电路由变压器、整流桥、LM7812稳压芯片、LM7912稳压芯片、LM7805稳压芯片和若干电容组成，所述LM7812稳压芯片的输入端与LM7912稳压芯片的输入端与整流桥的输出端连接，所述LM7812稳压芯片的接地端与LM7912稳压芯片的接地端连接，所述LM7812稳压芯片的输出端与LM7912稳压芯片的输出端与LM7805稳压芯片的输入端连接。系统电源由220V输入后外接9V带中间抽头的变压器，过全桥整流后，经LM7812与LM7912稳压芯片，可得到正负12V的电压，该电压有两个用处：一为后面的波形合成运放芯片提供电源，二为12V转220V逆变提供输入电源。电源模块最后用LM7805稳压成5V供单片机系统使用。优选地，所述发动机ECU点火测试系统还包括升压电路，所述升压电路采用12V转220V逆变稳压模块，与ECU模块连接。ECU需要输入200V左右电压，为安全起见，不直接引人交流电源稳压，使用12V转220V逆变稳压模块。优选地，所述PC上位机上装载有用于设置串口参数、转速参数、采样参数及显示测试结果的LabVIEW软件。PC上位机的LabVIEW软件自动测试与记录测试数据，模拟手工机械模型的输入波形，实现计算机智能测试多个转速点与判断、记录测试结果的无纸化管理，帮助企业分析车辆ECU的性能，解决现有技术的记录、判断的工作，并极大降低系统成本；其中，转速参数可设定，常为3个转速段输入：400rpm、4000rpm、8000rpm。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术的发动机ECU点火测试系统，包括通讯连接的PC上位机、单片机控制模块、ECU模块、电源模块及数据采集模块；PC上位机可自动测试与记录ECU在不同设定转速下的性能，单片机控制模块可模拟手工机械模型的输入波形，将输入的转速参数运放合成为一正半波、一负半波的转速波形信号；ECU接收转速信号后发射点火信号，数据采集模块采集转速信号与点火信号，并由LabVIEW软件分析转速信号与点火信号的时间差计算得到点火提前角，并判定ECU程序是否正常工作；本技术实现了计算机智能测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机ECU点火测试系统，其特征在于，包括PC上位机、单片机控制模块、ECU模块、电源模块及数据采集模块，所述单片机控制模块的输入端通过通讯接口电路与PC上位机连接，用于接收PC上位机发送的数据进行运算并合成转速信号；所述ECU模块与单片机控制模块的输出端通讯连接，用于接收来自单片机控制模块的转速信号，并输出点火信号；所述数据采集模块连接于单片机控制模块、ECU模块的输出端和PC上位机，用于采集来自ECU模块的点火信号和来自单片机控制模块的转速信号；所述PC上位机与数据采集模块连接，用于分析点火信号与转速信号并得出点火提前角；所述电源模块与单片机控制模块、ECU模块及数据采集模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种发动机ECU点火测试系统，其特征在于，包括PC上位机、单片机控制模块、ECU模块、电源模块及数据采集模块，所述单片机控制模块的输入端通过通讯接口电路与PC上位机连接，用于接收PC上位机发送的数据进行运算并合成转速信号；所述ECU模块与单片机控制模块的输出端通讯连接，用于接收来自单片机控制模块的转速信号，并输出点火信号；所述数据采集模块连接于单片机控制模块、ECU模块的输出端和PC上位机，用于采集来自ECU模块的点火信号和来自单片机控制模块的转速信号；所述PC上位机与数据采集模块连接，用于分析点火信号与转速信号并得出点火提前角；所述电源模块与单片机控制模块、ECU模块及数据采集模块连接。2.根据权利要求1所述的发动机ECU点火测试系统，其特征在于，所述单片机控制模块采用STC15F2k60S2单片机，所述单片机输出信号为P11、P12两路方波信号。3.根据权利要求1所述的发动机ECU点火测试系统，其特征在于，所述通讯接口电路包括CH340T-TSSOP20USB转串口芯片，所述PC上位机上装有用于将USB接口映射为串口的驱动程序；所述通讯接口电路连接于单片机的P3.0RxD引脚、P3.1TxD引脚。4.根据权利要求3所述的发动机ECU点火测试系统，其特征在于，所述单片机上连接有第一放大电路，所述第一放大电路连接于ECU的转速输入引脚；所述第一放大电路由电阻R4、R5、R6、R7和TL082放大器A组成，所述电阻R4、R5连接于TL082放大器A的反向输入端和输出端，所述电阻R6、R7连接于TL082放大器A的正向输入端。5.根据权利要求2所述的发动机ECU点火测试系统，其特征在于，所述P11路方波信号由TL08...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫长江，黄赞，
申请(专利权)人：岭南师范学院，
类型：新型
国别省市：广东,44