汽油机信号智能模拟系统技术方案

本实用新型专利技术的汽油机信号智能模拟系统，包括微处理单元和用于存储待模拟信号图谱数据的存储器，其特别之处在于：还包括与微处理单元相连接的信号处理及输出模块、用于对输出信号进行设定的信号设定模块以及实现与上位机和发动机ＥＣＵ及检测设备通讯的通讯模块；所述的信号处理及输出模块包括开关量发生模块、模拟量发生模块和脉冲量发生模块，所述的信号设定模块为按键、旋钮或开关，所述的通讯模块为ＲＳ２３２通讯模块、ＲＳ４８５通讯模块或ＣＡＮ通讯模块。本系统实现了对汽油机工作过程中各种信号的模拟；以及与上位机和发动机ＥＣＵ的通讯。本模拟系统具有实时性、可调性、实用方便等优点，为汽油机ＥＣＵ开发标定及发动机检测设备的研制调试提供条件，提高效率、降低成本。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种汽油机信号智能模拟系统，更具体的说，尤其涉及一种适合 汽油机ECU开发标定及发动机检测设备的研制调试的汽油机信号智能模拟系统。
技术介绍
目前，随着汽油机的快速发展，使得汽油机ECU开发标定及发动机检测设备的研 制调试工作量越来越大，越来越复杂。汽油机实验台架可贯穿于设备开发研制的整个过程 中，但是工作量较大，耗费较大的人力物力，效率较低。除了汽油机实验台架外，可将一些模 拟真实发动机信号用于ECU及检测设备实验室阶段的开发和测试，有利于加快开发速度。 传统的发动机信号模拟系统往往只能模拟特定发动机信号，信号输出种类较少，可调节性 差；而且多为国外昂贵产品，开发成本很高。
技术实现思路
本技术为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种适合汽油机ECU开发标定 及发动机检测设备的研制调试的汽油机信号智能模拟系统。本技术的汽油机信号智能模拟系统，包括起运算和控制作用的微处理单元和 用于存储待模拟信号图谱数据的存储器，其特别之处在于还包括与微处理单元相连接的 信号处理及输出模块、用于对输出信号进行设定的信号设定模块以及实现与上位机和发动 机ECU及检测设备通讯的通讯模块；所述的信号处理及输出模块包括开关量发生模块、模 拟量发生模块和脉冲量发生模块，所述的信号设定模块为按键、旋钮或开关，所述的通讯模 块为RS232通讯模块、RS485通讯模块或CAN通讯模块。微处理单元采用单片机进行数据的 处理和运算；由于本模拟系统模拟的信号多而复杂，需要设置专门的存储器对被模拟的信 号数据进行存储，以便在模拟信号时直接调取该信号的数据。信号处理及输出模块所包含 开关量发生模块、模拟量发生模块和脉冲量发生模块用于产生和处理发动机的各种信号， 以便实现对发动机信号的真实模拟。信号设定模块可以采用不同的形式，以实现对发动机 信号的选取；通讯模块起到与ECU和上位机的通讯作用，以便实现调试和参数的设定。本技术的汽油机信号智能模拟系统，所述微处理单元包括DA接口、AD接口、 IO接口以及SPI通讯接口。采用具有DA接口、AD接口、IO接口和SPI通讯接口的微处理 单元，有利于减少微处理单元外围模块的设置，降低了成本。本技术的汽油机信号智能模拟系统，所述的开关量发生模块为微处理单元的 IO端口或开关模块，所述的模拟量发生模块包括与微处理单元通过并行数据总线相连接的 AD8600芯片，所述的脉冲量发生模块包括与微处理单元通过SPI总线形式相连接的A拟887 芯片；所述微处理单元采用SAF-XC164CS-32F40F型号的芯片，所述存储器为256M Bytes的 K9F2G08U0B芯片。微处理单元的IO端口和开关模块均可实现对开关量信号的模拟。本技术的汽油机信号智能模拟系统，所述的微处理单元连接有液晶显示模 块，所述的微处理单元通过上位机通讯模块与上位机相连接。设置上液晶显示模块之后，可以通过液晶显示模块来驱动液晶触摸屏，以便通过触摸屏进行信息显示和发动机信号的选 取和设定。本技术的有益效果是本技术设置有大容量的存储器，有利于对汽油机 机型信息和待模拟的各种信号数据进行存储，实现了对汽油机整个工作过程中各种信号的 模拟；本技术通过设置信号处理及输出模块和信号设定模块，分别实现了对各种信号 的模拟和对相应待检测信号的选取；本技术还设置有可与上位机和ECU进行通讯的通 讯模块，实现了上位机对本模拟系统的管理和控制。附图说明图1为本技术的结构原理图；图2为本技术的信号处理及输出类型示意图。图中1微处理单元，2存储器，3信号处理及输出模块，4液晶显示模块，5上位机 通讯模块，6 RS232通讯模块，7 CAN通讯模块，8上位机，9 DA芯片，10开关量发生模块，11 预留接口，12信号设定模块。具体实施方式以下结合附图与实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，给出了本技术的结构原理图，其包括微处理单元1、存储器2、信 号处理及输出模块3、液晶显示模块4、上位机通讯模块5、RS232通讯模块6、CAN通讯模 块7、上位机8、DA芯片9、开关量发生模块10、预留接口 11、信号设定模块12 ；微处理单元 1采用英飞凌16位高性能单片机SAF-XC164CS-32F40F，SAF-XC164CS-32F40F基于增强的 C166 S V2架构，具有出色的DSP性能、先进的中断处理能力、功能强大的外设组以及高性 能片上闪存或ROM存储器，灵活和智能的PWM单元，高速高精度ADC，功能强大的通信接口 (TwinCAN/RS232/SPI)等。存储器2与微处理单元1相连接，用于实现模拟信号数据的存储 作用，可以选用三星公司256M Bytes的K9F2G08U0B Flash芯片，分别将其控制线和数据地 址复用线连接到SAF-XC164CS-32F40F芯片的相应端口，K9F2G08U0B用于存储机型信息及 各信号数据，如汽油机爆震信号、汽缸压力信号数据等。信号处理及输出模块3包括开关量 发生模块、模拟量发生模块和脉冲量发生模块，如图2所示，给出了信号处理及输出类型示 意图，其中开关量信号有点火开关、启动开关、空调开关、档位开关、风扇开关信号；模拟量 信号有温度、爆震、节气门位置、氧传感器输出电压、蓄电池电压、压力信号，其中的温度信 号包括进气温度、排气温度、冷却液温度、燃油温度、曲轴箱温度以及汽缸温度，压力信号包 括进气压力、汽缸压力、燃油压力以及机油压力；所示的脉冲量信号包括转速信号、曲轴位 置信号和凸轮轴位置信号。其中，根据模拟量及脉冲量不同，需要用到高速和低速DA芯片，分别选择与 SAF-XC164CS-32F40F通过并行数据地址总线接口连接的16路输出高速DA芯片AD8600和 SPI接口连接的8路输出低速DA芯片AD72^，如得到可调节的近似于正弦曲线的瞬时转速 信号、汽油机爆震信号等；开关量模块可有SAF-XC164CS-32F40F IO 口或是开关设定，如空 调开关等。上位机8通过上位机通讯模块5与微处理单元1相连接，以便在上位机上设置 相应的应用程序，来对待模拟的信号进行选取。所示的RS232通讯模块6和CAN通讯模块7可以是微处理单元1自身携带的外围模块，也可以是采用相应芯片扩展而来的。通过CAN或 RS232通讯接口，可实现与发动机E⑶或调试设备的通讯。液晶显示模块4用于驱动液晶触 摸屏，以便通过该液晶触摸屏对信号进行实时显示和选取待模拟的信号。所示的信号设定 模块12与微处理单元相连接，用于选取待模拟的信号，信号设定模块12可以采用多种不同 的形式，如采用液晶触摸屏、按键、开关、旋钮或上位机软件。所述的信号处理及输出模块3 输出端连接有DA芯片9、开关量发生模块10以及预留接口。按键控制芯片选择CH452A，液 晶选择320240-3显示，分别连接SAF-XC164CS-32F40F单片机的相应接口。可实现各输出 信号的设定及显示，如根据汽油机机型可设定不同转速，并可显示设定结果和曲线。同时， 留有与上位机及发动机ECU或检测设备通讯接口，按通讯协议可以通过上位机进行信号设 定及显示，便于调试；同样可以对所开发设备通讯接口进行测试。本技术的工作过本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种汽油机信号智能模拟系统，包括起运算和控制作用的微处理单元（１）和用于存储待模拟信号图谱数据的存储器（２），其特征在于：还包括与微处理单元相连接的信号处理及输出模块（３）、用于对输出信号进行设定的信号设定模块（１２）以及实现与上位机和发动机ＥＣＵ及检测设备通讯的通讯模块；所述的信号处理及输出模块（３）包括开关量发生模块、模拟量发生模块和脉冲量发生模块，所述的信号设定模块（１２）为按键、旋钮或开关，所述的通讯模块为ＲＳ２３２通讯模块、ＲＳ４８５通讯模块或ＣＡＮ通讯模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杨，徐江曼，程勇，王丽梅，刘斐，
申请(专利权)人：刘杨，
类型：实用新型
国别省市：88[中国|济南]