发动机的数据存储和管理装置及其掉电保护方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种发动机的数据存储和管理装置，用于与发动机的ECU连接以对发动机在运转过程中产生的大量数据进行存储和管理。本发明专利技术的发动机的数据存储和管理装置及其掉电保护方法，在ECU正常供电时利用储能电路存储电能，并利用电阻取样电路对ECU提供的供电电源进行监测，当控制器通过电阻取样电路采样的电压值低于阈值时，即监测到ECU的供电出现掉电情况时，储能电路开始释放电能，以确保控制器能够继续正常工作一段时间，仍然可以进行发动机数据的存储，防止发动机数据发生丢失。

【技术实现步骤摘要】
发动机的数据存储和管理装置及其掉电保护方法
本专利技术涉及发动机数据存储和管理
，特别地，涉及一种发动机的数据存储和管理装置及其掉电保护方法。
技术介绍
发动机在实际运转过程中会产生大量的数据，包括发动机转速、燃油压力、滑油压力、排气温度、滑油温度、发动机故障信息、发动机运行时间等，这些数据有助于发动机维护人员判断发动机的状态，建立发动机健康档案，提前发现发动机的质量隐患或者当发动机出现故障时迅速判明故障原因。但是，发动机数据存储和管理装置连接ECU(ElectricalControlUnit电子控制器)工作时，是由ECU提供供电电源，通常为28V直流，当ECU关闭该28V电源或者电源异常掉落到最小工作电源电压之下时，发动机数据存储和管理装置可能正在接收数据或存储数据，这时的突然掉电就会造成数据丢失，当数据存储和管理装置在更新文件分配列表信息时掉电，突然掉电甚至会破坏文件分配列表信息造成已存储的数据丢失。
技术实现思路
本专利技术提供了一种发动机的数据存储和管理装置及其掉电保护方法，以解决现有的发动机数据存储和管理装置存在的突然掉电时容易发生数据丢失的技术问题。根据本专利技术的一个专利技术，提供一种发动机的数据存储和管理装置，用于与发动机的ECU连接以对发动机在运转过程中产生的大量数据进行存储和管理，包括电连接器、连接座、接口电路板、控制电路板和保护盖，电连接器用于与ECU连接，连接座分别与电连接器和保护盖连接，三者组成一个壳体，接口电路板和控制电路板收容且固定在该壳体内，接口电路板分别与电连接器和控制电路板连接；接口电路板上设置有用于对ECU提供的直流电源进行转换以给控制电路板供电且起到电源滤波、保护作用的电源转换电路，电源转换电路分别与ECU和控制电路板连接；控制电路板上设置有控制器、用于将接口电路板提供的电源电压转换为控制器的工作电源电压的电源选择电路、用于提供掉电保护功能的储能电路以及用于存储来自ECU的发动机数据的第一存储器件，电源选择电路分别与控制器和电源转换电路连接，储能电路分别与电源选择电路和控制器连接，第一存储器件与控制器连接；数据存储和管理装置还包括用于对ECU提供的供电电源进行监测的电阻取样电路，电阻取样电路分别与ECU和控制器连接；控制器用于在监测到出现掉电情况时关闭串口外设及串口接收中断、关闭定时器及定时中断、关闭看门狗外设，并用于将控制器内部数据缓存中的数据存储至第一存储器件的数据存储空间和将控制器内部文件分配表缓存中的内容存储至第一存储器件的数据文件分配表存储空间。进一步地，储能电路包括电阻R1、二极管D1和电容组，电容组由多个相互并联的极性电容组成；电阻R1的第一端和二极管D1的负极端与电源选择电路连接，电阻R1的第一端和二极管D1的负极端还与控制器连接，电阻R1的第二端和二极管D1的正极端与电容组的正极端连接，电容组的负极端接地。进一步地，电容组中的单个电容的容量值由以下公式确定其中，Vt是t时刻电容组放电所提供的电压值，VF是二极管D1的正向导通压降，2.7V+VF是电路仍能正常工作时电容组两端的最小电压，3.3V是放电开始电压，n表示电容组中并联的电解电容器的数量，C是单个电容的容量，t是放电时间，R是数据存储和管理装置的等效电阻，其可以根据3.3V时电路的消耗电流计算得到。进一步地，电阻取样电路包括电阻Ra、电阻Rb和电容Ca，电阻Ra的第一端与ECU连接，电阻Ra的第二端与控制器的AD管脚和电阻Rb的第一端连接，电容Ca的第一端与控制器的AD管脚连接，电容Ca的第二端和电阻Rb的第二端接地。进一步地，接口电路板上设置有用于进行数据传输的RS422接口电路和USB接口电路；RS422接口电路分别与ECU和控制电路板连接，USB接口电路分别与地面计算机和控制电路板连接；控制电路板上还设置有用于进行数据通信的RS422收发电路；RS422收发电路与控制器和RS422接口电路连接。进一步地，电源选择电路还用于检测接口电路板提供的电源电压是由ECU供电或者地面计算机供电；控制器用于在电源选择电路检测到接口电路板提供的电源电压是由ECU供电时执行在线工作模式；或者控制器用于在电源选择电路检测到接口电路板提供的电源电压是由地面计算机供电时执行离线工作模式。进一步地，接口电路板上还设置有滤波电路，用于滤除RS422接口电路和USB接口电路的传输信号线上的噪声及干扰，以及用于保护RS422接口电路和USB接口电路；滤波电路分别与RS422接口电路和USB接口电路连接，滤波电路还与控制电路板连接。进一步地，第一存储器件包括1024的整数倍个簇；第一存储器件中的至少一个簇用于存储数据文件分配列表信息，剩余的簇用于存储数据文件的内容。本专利技术还提供一种发动机的数据存储和管理装置的掉电保护方法，用于对如上所述的数据存储和管理装置提供掉电保护，其包括以下步骤：步骤S1：监测ECU提供的供电电源的变化；步骤S2：若供电电源出现掉电，则关闭串口外设及串口接收中断、关闭定时器及定时中断、关闭看门狗外设；步骤S3：检测单片机内部数据缓存中是否有数据，有数据则将未保存的数据存储至第一存储器件的数据存储空间；否则直接执行步骤S4；步骤S4：检测单片机内部文件分配表缓存中是否有内容，若有未保存的文件分配信息则写入第一存储器件的数据文件分配表存储空间中；否则直接执行步骤S5；及步骤S5：执行while循环程序，等待数据存储和管理装置完全掉电。进一步地，还包括步骤S6：在执行while循环程序的过程中持续监测供电电源的变化，若在while循环期间供电电源恢复，则恢复关闭的外设和中断，恢复数据存储和管理装置的正常运行。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的发动机的数据存储和管理装置，在ECU正常供电时利用储能电路存储电能，并利用电阻取样电路对ECU提供的供电电源进行监测，当控制器通过电阻取样电路采样的电压值低于阈值时，即监测到ECU的供电出现掉电情况时，储能电路开始释放电能，以确保控制器能够继续正常工作一段时间，仍然可以进行发动机数据的存储，防止发动机数据发生丢失。本专利技术的发动机的数据存储和管理装置的掉电保护方法同样具有上述优点。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的发动机的数据存储和管理装置的机械结构示意图。图2是本专利技术优选实施例的发动机的数据存储和管理装置的模块结构示意图。图3是本专利技术优选实施例的图2中的储能电路的示意图。图4是本专利技术优选实施例的图2中的第一存储装置的储存结构示意图。图5是本专利技术优选实施例的图2中的控制器内部的FLASH分区存储控制程序的示意图。图6是本专利技术优选实施例的发动机的数据存储和管理装置的电阻取样电路的示意图。图7是本专利技术另一实施例的发动机的数据存储和管理装置的掉电保护方法的流程示意图。图例说明：11、电连接器；12、连接座；13、接口电路板；14、控制电路板；15、保护盖；131、RS422接口电路；132、USB接口电路；133、RS422接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机的数据存储和管理装置，用于与发动机的ECU连接以对发动机在运转过程中产生的大量数据进行存储和管理，其特征在于，包括电连接器(11)、连接座(12)、接口电路板(13)、控制电路板(14)和保护盖(15)，电连接器(11)用于与ECU连接，连接座(12)分别与电连接器(11)和保护盖(15)连接，三者组成一个壳体，接口电路板(13)和控制电路板(14)收容且固定在该壳体内，接口电路板(13)分别与电连接器(11)和控制电路板(14)连接；接口电路板(13)上设置有用于对ECU提供的直流电源进行转换以给控制电路板(14)供电且起到电源滤波、保护作用的电源转换电路(135)，电源转换电路(135)分别与ECU和控制电路板(14)连接；控制电路板(14)上设置有控制器(141)、用于将接口电路板(13)提供的电源电压转换为控制器(141)的工作电源电压的电源选择电路(145)、用于提供掉电保护功能的储能电路(146)以及用于存储来自ECU的发动机数据的第一存储器件(142)，电源选择电路(145)分别与控制器(141)和电源转换电路(135)连接，储能电路(146)分别与电源选择电路(145)和控制器(141)连接，第一存储器件(142)与控制器(141)连接；数据存储和管理装置还包括用于对ECU提供的供电电源进行监测的电阻取样电路，电阻取样电路分别与ECU和控制器(141)连接；控制器(141)用于在监测到出现掉电情况时关闭串口外设及串口接收中断、关闭定时器及定时中断、关闭看门狗外设，并用于将控制器(141)内部数据缓存中的数据存储至第一存储器件的数据存储空间和将控制器(141)内部文件分配表缓存中的内容存储至第一存储器件的数据文件分配表存储空间。...

【技术特征摘要】
1.一种发动机的数据存储和管理装置，用于与发动机的ECU连接以对发动机在运转过程中产生的大量数据进行存储和管理，其特征在于，包括电连接器(11)、连接座(12)、接口电路板(13)、控制电路板(14)和保护盖(15)，电连接器(11)用于与ECU连接，连接座(12)分别与电连接器(11)和保护盖(15)连接，三者组成一个壳体，接口电路板(13)和控制电路板(14)收容且固定在该壳体内，接口电路板(13)分别与电连接器(11)和控制电路板(14)连接；接口电路板(13)上设置有用于对ECU提供的直流电源进行转换以给控制电路板(14)供电且起到电源滤波、保护作用的电源转换电路(135)，电源转换电路(135)分别与ECU和控制电路板(14)连接；控制电路板(14)上设置有控制器(141)、用于将接口电路板(13)提供的电源电压转换为控制器(141)的工作电源电压的电源选择电路(145)、用于提供掉电保护功能的储能电路(146)以及用于存储来自ECU的发动机数据的第一存储器件(142)，电源选择电路(145)分别与控制器(141)和电源转换电路(135)连接，储能电路(146)分别与电源选择电路(145)和控制器(141)连接，第一存储器件(142)与控制器(141)连接；数据存储和管理装置还包括用于对ECU提供的供电电源进行监测的电阻取样电路，电阻取样电路分别与ECU和控制器(141)连接；控制器(141)用于在监测到出现掉电情况时关闭串口外设及串口接收中断、关闭定时器及定时中断、关闭看门狗外设，并用于将控制器(141)内部数据缓存中的数据存储至第一存储器件的数据存储空间和将控制器(141)内部文件分配表缓存中的内容存储至第一存储器件的数据文件分配表存储空间。2.如权利要求1所述的数据存储和管理装置，其特征在于，储能电路(146)包括电阻R1、二极管D1和电容组，电容组由多个相互并联的极性电容组成；电阻R1的第一端和二极管D1的负极端与电源选择电路(145)连接，电阻R1的第一端和二极管D1的负极端还与控制器(141)连接，电阻R1的第二端和二极管D1的正极端与电容组的正极端连接，电容组的负极端接地。3.如权利要求2所述的数据存储和管理装置，其特征在于，电容组中的单个电容的容量值由以下公式确定其中，Vt是t时刻电容组放电所提供的电压值，VF是二极管D1的正向导通压降，2.7V+VF是电路仍能正常工作时电容组两端的最小电压，3.3V是放电开始电压，n表示电容组中并联的电解电容器的数量，C是单个电容的容量，t是放电时间，R是数据存储和管理装置的等效电阻，其可以根据3.3V时电路的消耗电流计算得到。4.如权利要求1所述的数据存储和管理装置，其特征在于，电阻取样电路包括电阻Ra、电阻Rb和电容Ca，电阻Ra的第一端与ECU连接，电阻Ra的第二端与控制器(141)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊伟，李明，张艳玲，李孝阳，陈方，杨旭，李兴，任广华，付士会，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43