[发明专利]一种发动机控制与运行参数的在线瞬态测试系统

摘要

本发明涉及一种发动机控制与运行参数的在线瞬态测试系统，其包括中央处理器模块(1)、转速信号处理模块(2)、模拟信号处理模块(3)、USB通讯模块(4)，其特征在于：中央处理器模块(1)用于完成转速信号的获取和处理，转速信号处理模块(2)用于处理磁电传感器转速信号和霍尔传感器转速信号，给中央处理器模块(1)提供合适的信号；模拟信号处理模块(3)用于对采集对象模拟信号的衰减、滤波、隔离、放大和采集转换；USB通讯模块(4)用于传递上位机命令给下位机和将下位机采集的数据送到上位机。该发明解决了发动机转速与发动机缸压、点火信号、喷油信号、VVT信号、温度、压力等被测物理量同步测量。

主权项

1.一种发动机控制与运行参数的在线瞬态测试系统，其包括中央处理器模块(1)、转速信号处理模块(2)、模拟信号处理模块(3)、USB通讯模块(4)，其特征在于：中央处理器模块(1)用于完成转速信号的获取和处理，CDM信号和TRG信号的产生，高速AD启动、采集、停止和时序控制，采集数据FIFO存储，采集数据与USB之间的数据传输和通讯；转速信号处理模块(2)用于处理磁电传感器转速信号和霍尔传感器转速信号，给中央处理器模块(1)提供合适的信号；模拟信号处理模块(3)用于对采集对象模拟信号的衰减、滤波、隔离、放大和采集转换；USB通讯模块(4)用于传递上位机命令给下位机和将下位机采集的数据送到上位机；中央处理器模块(1)包括时钟处理模块(10)、转速处理模块(11)、CDM信号产生模块(12)、TRG信号产生模块(13)、AD命令模块(14)、AD数据模块(15)，数据总线模块(16)、FIFO存储模块(17)、USB命令模块(18)；其中：时钟处理模块(10)用于接收外部50MHz晶振信号输入，通过该时钟处理模块(10)处理输出中央处理器模块(1)中各子模块需要的频率信号；转速处理模块(11)用于捕获转速信号处理模块(2)处理好的转速信号，找到缺齿、置同步标识符，算出每一个齿的周期，即齿周期；CDM信号产生模块(12)用于接收转速处理模块(11)送过来的每一个捕获的齿周期，并产生CDM信号；TRG信号产生模块(13)用于接收CDM信号产生模块(12)产生的CDM信号和上位机设定的TRG值共同产生TRG信号，确定TRG位置，用于系统同步处理和定位；AD命令模块(14)用于向模拟信号处理模块(3)中的AD采集模块(35)发出控制命令，启动采集并产生采集数据；中央处理器模块(1)的AD数据模块(15)用于接收16条通道产生的AD数据；AD数据模块(15)具有16个初始化好的I/O口接收相应的16条采集通道数据；AD数据模块(15)利用时钟处理模块(10)生成的64MHz时序读取数据；数据总线模块(16)是FIFO存储模块(17)数据读、写的通道；FIFO存储模块(17)用来暂存AD数据模块(15)读取到的AD数据，然后在USB控制模块(18)的读命令请求下将存储在FIFO存储模块(17)中的数据送出；USB控制模块(18)是用于接收上位机命令并且解释给下位机来执行；转速信号处理模块(2)包括磁电信号处理模块(21)、霍尔信号处理模块(22)、复合信号处理模块(23)；发动机转速信号包括磁电式转速信号和霍尔式转速信号；其中：磁电式转速信号由磁电信号处理模块(21)处理，霍尔式转速信号由霍尔信号处理模块(22)处理，然后二者送给复合信号处理模块(23)处理，最后提供给中央处理器模块(1)的转速处理模块(11)捕获模拟信号处理模块(3)包括AD衰减模块(31)，AD保护模块(32)，AD隔离模块(33)，AD驱动模块(34)，AD采集模块(35)；模拟信号从AD衰减模块(31)接入，使其信号电压减半；模拟信号接着进入AD保护模块(32)，AD保护模块(32)，作用是承受各种意外信号冲击，保护信号通道安全；模拟信号接着进入AD隔离模块(33)，AD隔离模块(33)作用是对信号起隔离、滤波、阻抗转换、放大作用且保持输入电压与输出电压大小和相位不变；模拟信号接着进入AD驱动模块(34)，AD驱动模块(34)作用是提供差分信号给AD转换器；模拟信号接着进入AD采集模块(35)，AD采集模块(35)作用是按照命令要求对经过处理好的模拟信号进行AD转换，将转换结果串行送出到中央处理器模块(1)的AD数据模块(15)；USB通讯模块(4)包括USB2.0高速收发器模块(41)，智能SIE模块(42)，USB FIFO模块(43)，其中：USB2.0高速收发器模块(41)用于接收上位机发下来的命令经USB通讯模块(4)的数据线传给中央处理器模块(1)的USB控制命令，然后接收中央处理器模块(1)发出的采集数据传给上位机；智能SIE模块(42)用于处理低速USB和高速USB切换；USB FIFO模块(43)用于暂存交换数据。