專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)發(fā)生器。
背景技術(shù)：
在發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的開發(fā)過程中，不宜將控制器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行開發(fā)， 一方 面試驗(yàn)成本較高，另一方面開發(fā)初期的控制器會(huì)有許多缺陷，容易造成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的損壞。因 此在發(fā)動(dòng)機(jī)控制器開發(fā)過程中，模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的信號(hào)提供給控制器，可以減少開發(fā)成本，縮短 開發(fā)時(shí)間。
發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)一般由曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器發(fā)生的信號(hào)構(gòu)成，位置傳感 器的觸發(fā)信號(hào)盤和曲軸或者凸輪軸同步旋轉(zhuǎn)，其外圓上加工刻度均勻的凹齒或凸齒，通過一 定的變換原理輸出的信號(hào)反映了瞬時(shí)轉(zhuǎn)速。從發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)上可以得到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、每個(gè) 氣缸的沖程、曲軸轉(zhuǎn)角、凸輪軸轉(zhuǎn)角等重要信息，是發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、噴油的基準(zhǔn)信號(hào)，因此發(fā) 動(dòng)機(jī)位置信號(hào)是電控發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要的信號(hào)。
常用的位置傳感器包括磁電式、霍爾式兩種類型。磁電式傳感器的原理是電磁感應(yīng)，信 號(hào)齒盤跟隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起運(yùn)轉(zhuǎn)，信號(hào)齒依次通過磁電式傳感器的磁頭，使得磁隙不斷發(fā)生變化， 從而在傳感器線圈兩端產(chǎn)生交變的類似正弦波的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，輸出的信號(hào)幅值與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 有關(guān)，轉(zhuǎn)速越高，信號(hào)幅值越大?；魻柺絺鞲衅鞯脑硎腔魻栃?yīng)，輸出信號(hào)為方波。
目前，通用的信號(hào)發(fā)生器通過設(shè)置能產(chǎn)生類似的方波信號(hào)，并只能設(shè)定在固定的發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速，無法模擬出發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作中加速、減速等連續(xù)信號(hào)。國(guó)外推出的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器開發(fā) 測(cè)試平臺(tái)，如dSPACE公司的Simulator, ETAS公司的Labcar，可以輸出發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)， 但這類商業(yè)產(chǎn)品一般采用DSP和FPGA芯片實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速發(fā)生功能，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用復(fù)雜。國(guó)內(nèi) 專利號(hào)為CN 1687849A的發(fā)明也提出了一種多功能汽車電子控制單元的開發(fā)平臺(tái)及控制方 法，但是該平臺(tái)只能采集發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種即能夠模擬輸出不同的發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)盤、模擬 出磁電式或霍爾式傳感器信號(hào)，又能模擬出發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、加速、減速等瞬態(tài)信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)發(fā)生器，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。 本實(shí)用新型解決技術(shù)問題的技術(shù)方案如下
一種發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，包括主控芯片以及分別與主動(dòng)芯片通過io引
腳相連接的鍵盤輸入模塊、通訊模塊、電源模塊、液晶顯示模塊、霍爾信號(hào)輸出模塊和磁電 信號(hào)輸出模塊；
所述主控芯片用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、信號(hào)處理與輸出；
鍵盤輸入模塊用于設(shè)置信號(hào)發(fā)生器的輸出類型和輸出狀態(tài)；
液晶顯示模塊，用于顯示當(dāng)前信號(hào)發(fā)生器的齒型、轉(zhuǎn)速狀態(tài)；
通訊模塊，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳和下載；
霍爾信號(hào)輸出模塊和磁電信號(hào)輸出模塊，用于模擬霍爾式或磁電式位置傳感器的信號(hào)； 電源模塊，為信號(hào)發(fā)生器提供電源。
由以上公開的技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型主控芯片能夠根據(jù)鍵盤或上位機(jī)設(shè)置的輸出類 型和輸出狀態(tài)，通過霍爾信號(hào)輸出模塊或磁電信號(hào)輸出模塊輸出發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)，并在液晶 顯示器在顯示當(dāng)前狀態(tài)。從而實(shí)現(xiàn)了一種通用性高、成本低、功能全面的發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)發(fā) 生器。降低了發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的開發(fā)成本，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的開發(fā)和測(cè)試效率。


圖1是本實(shí)用新型中發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)發(fā)生器的硬件模塊示意圖。
圖2是本實(shí)用新型中發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)發(fā)生器主控芯片的控制流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步描述。
如圖1所示，本實(shí)用新型發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)發(fā)生器，包括主控芯片1以及分別與主動(dòng)芯片1 通過I0引腳相連接的鍵盤輸入模塊2、通訊模塊3、電源模塊4、液晶顯示模塊5、霍爾信號(hào) 輸出模塊6和磁電信號(hào)輸出模塊7;
所述主控芯片1為MSC51主控芯片，其用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、信號(hào)處理與輸出；
鍵盤輸入模塊2用于設(shè)置信號(hào)發(fā)生器的輸出類型和輸出狀態(tài)；
液晶顯示模塊5，用于顯示當(dāng)前信號(hào)發(fā)生器的齒型、轉(zhuǎn)速狀態(tài)；
通訊模塊3，通過RS232接口與上位機(jī)8連接，實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)生器與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)上傳/ 下載；霍爾信號(hào)輸出模塊6和磁電信號(hào)輸出模塊7，各有2路獨(dú)立輸出，用于模擬霍爾式或磁電 式位置傳感器的信號(hào)；
電源模塊4，為信號(hào)發(fā)生器提供電源。
其中鍵盤輸入模塊2和通訊模塊3為主控芯片提供輸入信號(hào)，鍵盤輸入模塊2由數(shù)字鍵、 方向鍵、讀取鍵、設(shè)置鍵、確認(rèn)鍵組成，可以設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)盤的類型、發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器 的類型、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、選擇固定狀態(tài)或者瞬時(shí)狀態(tài)、瞬時(shí)狀態(tài)時(shí)可以讀取主控芯片中存儲(chǔ)的 起動(dòng)、加速、減速或自定義的各種數(shù)據(jù)。
通訊模塊3還可以讀取或?qū)懭胫骺匦酒鎯?chǔ)區(qū)中的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)表，這樣就可以把發(fā)動(dòng)機(jī)試 驗(yàn)或者仿真獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)寫入存儲(chǔ)區(qū)，實(shí)現(xiàn)更為真實(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)。
主控芯片1對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理，然后輸出模擬霍爾式位置傳感器的霍爾信號(hào)和模擬磁 電時(shí)位置傳感器的磁電信號(hào)，并把輸出狀態(tài)顯示在液晶顯示模塊上。
圖2是主控芯片的控制流程圖，控制方法的具體過程如下-
鍵盤輸入模塊2或通訊模塊3發(fā)出開始指令后，主控芯片1進(jìn)行初始化，然后判斷當(dāng)前的 輸出狀態(tài)是固定轉(zhuǎn)速狀態(tài)還是瞬時(shí)轉(zhuǎn)速狀態(tài)。
如果當(dāng)前狀態(tài)為固定轉(zhuǎn)速狀態(tài)，則獲取目標(biāo)轉(zhuǎn)速，并根據(jù)信號(hào)盤的類型，來計(jì)算寄存器的 數(shù)值。本實(shí)用新型內(nèi)部可選的曲軸信號(hào)盤類型包括60-6齒、60-2齒、36-1齒、34_2齒、 32-2齒、24-1齒、12-l齒、30-5齒、24+1齒、36+1齒，其中"_"表示特征齒為缺齒，"+ " 表示特征齒為多齒，凸輪軸信號(hào)盤類型包括半月型，單齒型，4+1多齒型。并且支持自定義 其他的信號(hào)盤類型。為了便于對(duì)比，計(jì)算完成后把發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)輸出到兩路輸出模塊并在 液晶顯示模塊上顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速、信號(hào)盤類型、輸出狀態(tài)，直到輸入模塊發(fā)出結(jié)束指令后關(guān)閉 輸出信號(hào)。
如果當(dāng)前狀態(tài)為瞬時(shí)轉(zhuǎn)速狀態(tài)，則主控芯片根據(jù)把需要的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)表讀取到內(nèi)存中，然后 逐一輸出數(shù)據(jù)表中的轉(zhuǎn)速。
權(quán)利要求1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，包括主控芯片以及分別與主動(dòng)芯片通過IO引腳相連接的鍵盤輸入模塊、通訊模塊、電源模塊、液晶顯示模塊、霍爾信號(hào)輸出模塊和磁電信號(hào)輸出模塊；所述主控芯片用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、信號(hào)處理與輸出；鍵盤輸入模塊用于設(shè)置信號(hào)發(fā)生器的輸出類型和輸出狀態(tài)；液晶顯示模塊，用于顯示當(dāng)前信號(hào)發(fā)生器的齒型、轉(zhuǎn)速狀態(tài)；通訊模塊，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳和下載；霍爾信號(hào)輸出模塊和磁電信號(hào)輸出模塊，用于模擬霍爾式或磁電式位置傳感器的信號(hào)；電源模塊，為信號(hào)發(fā)生器提供電源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述通訊模塊通過RS232 接口與上位機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)生器與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)上傳和下載。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述霍爾信號(hào)輸出模塊 和磁電信號(hào)輸出模塊，各有2路獨(dú)立輸出。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)發(fā)生器，包括主控芯片以及分別與主動(dòng)芯片通過IO引腳相連接的鍵盤輸入模塊、通訊模塊、電源模塊、液晶顯示模塊、霍爾信號(hào)輸出模塊和磁電信號(hào)輸出模塊。本實(shí)用新型主控芯片能夠根據(jù)鍵盤或上位機(jī)設(shè)置的輸出類型和輸出狀態(tài)，通過霍爾信號(hào)輸出模塊或磁電信號(hào)輸出模塊輸出發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)，并在液晶顯示器在顯示當(dāng)前狀態(tài)。從而實(shí)現(xiàn)了一種通用性高、成本低、功能全面的發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)發(fā)生器。降低了發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的開發(fā)成本，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的開發(fā)和測(cè)試效率。
文檔編號(hào)G01M15/02GK201374009SQ20092006808
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者呂世亮, 王秀英, 章健勇 申請(qǐng)人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司