CN105676832A - 发动机控制器开发用信号发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机控制器开发用信号发生器，包括主控芯片、按键处理模块；主控芯片根据按键处理模块的按键操作命令，相应输出发动机曲轴信号、凸轮轴信号、开关信号、其他相关模拟信号、其他相关数字信号等发动机控制器开发过程中所需要的信号。本发明的发动机控制器开发用信号发生器，结构紧凑，功能全面，适应性高，易于安装部署，使用方便，能有效的提高控制器开发的效率，缩短开发周期。
Description
技术领域
本发明涉及信号产生技术，特别涉及一种发动机控制器开发用信号发生器。
背景技术
在电控发动机运行过程中，需要获取各种传感器采集的信号作为发动机控制器的输入，经由发动机控制器根据控制策略进行处理，最终输出驱动信号来控制发动机各执行器工作。在发动机控制器开发过程中，可以通过采集实际发动机运转时的传感器信号作为发动机控制器的输入信号，但是使用实际发动机的物理信号，或者是采用大型发动机模拟仿真设备来进行发动机控制器软硬件的开发和调试的投入代价很大，且受限与环境因素影响，可靠性不高、且非常不灵活。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种的发动机控制器开发用信号发生器，结构紧凑，功能全面，适应性高，易于安装部署。
为解决上述技术问题，本发明提供的发动机控制器开发用信号发生器，包括主控芯片、按键处理模块；
所述主控芯片，同按键处理模块通信；
所述主控芯片，根据所述按键处理模块的按键操作命令，相应输出发动机控制器开发过程中所需要的信号。
较佳的，发动机控制器开发过程中所需要的信号，包括发动机曲轴信号、凸轮轴信号、开关信号、其他相关模拟信号、其他相关数字信号。
较佳的，所述开关信号，共22路；
所述其他相关模拟信号，共16路；
所述其他相关数字信号，共16路；
所述其他相关数字信号，周期范围为10us到1.5s，占空比范围为0到100％；
所述主控芯片输出的发动机曲轴信号，包括60-2齿曲轴信号；
所述60-2齿曲轴信号，以差分方式输出，波形输出采用方波，频率为0Hz到10KHz，单步1Hz，占空比为49％到51％；
所述主控芯片输出的发动机凸轮信号，包括单齿凸轮信号、4+1齿凸轮信号、6+1齿凸轮信号；
所述主控芯片输出的发动机凸轮信号，相位可调。
较佳的，所述发动机控制器开发用信号发生器，还包括显示驱动芯片、数模转换芯片、存储器；
所述主控芯片，同所述显示驱动芯片并行通信，控制所述显示驱动芯片驱动显示屏显示当前输出的各个发动机控制器开发过程中所需要的信号的值或状态；
所述主控芯片，通过串行外设接口与数模转换芯片、存储器通信；
所述主控芯片，输出发动机控制器开发过程中所需要的信号，分别驱动所述数模转换芯片输出模拟信号；
所述主控芯片，解析所述按键处理模块传送来的按键命令，将设置的新值存入到所述存储器。
较佳的，所述按键处理模块，包括模式按键、增加按键、减小按键；
所述模式按键，用于选择要操作的信号类型以及输出通道；
所述增加按键，用于增加模式按键所选输出通道的信号的幅值或频率；
所述减小按键，用于减小模式按键所选输出通道的信号的幅值或频率。
本发明的发动机控制器开发用信号发生器，通过主控芯片来实现灵活可配置的信号输出功能，可通过按键的方式实现可变状态信号输出，可模拟产生发动机所特有的曲轴信号、凸轮轴信号、开关信号、其他相关模拟信号、其他相关频率信号等各种发动机控制器开发所需的信号，并能实现曲轴信号和凸轮信号的相位偏移的处理，其频率和齿形可变，实现了发动机所特有的曲轴信号、凸轮轴信号以及其同步相位关系，通过按键改变各种信号的状态来匹配不同发动机工况，可以通过软件手段来实现各种类型发动机控制器所需信号的产生，可以通过按键任意产生各种类型发动机控制器所需信号，能适应不同的发动机。本发明的发动机控制器开发用信号发生器，结构紧凑，功能全面，适应性高，易于安装部署，使用方便，能有效的提高控制器开发的效率，缩短开发周期。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的发动机控制器开发用信号发生器一实施例示意图；
图2是本发明的发动机控制器开发用信号发生器一实施例输出的曲轴信号/单齿凸轮信号时序图；
图3是本发明的发动机控制器开发用信号发生器一实施例输出的曲轴信号/4+1齿凸轮信号时序图；
图4是本发明的发动机控制器开发用信号发生器一实施例输出的曲轴信号/6+1齿凸轮信号时序图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
发动机控制器开发用信号发生器，如图1所示，包括主控芯片(MCU)、按键处理模块；
所述主控芯片，同按键处理模块通信；
所述主控芯片，根据所述按键处理模块的按键操作命令，相应输出发动机控制器开发过程中所需要的信号。
较佳的，发动机控制器开发过程中所需要的信号，包括发动机曲轴信号、凸轮轴信号、开关信号、其他相关模拟信号、其他相关频率信号。
较佳的，所述开关信号，共22路；
所述其他相关模拟信号，共16路(0到5V)；
所述其他相关频率信号，共16路。
所述其他相关频率信号，周期范围为10us到1.5s，占空比范围为0到100％；
所述主控芯片输出的发动机曲轴信号，包括60-2齿曲轴信号；
所述60-2齿曲轴信号，以差分方式(相位差180°)输出，波形输出采用方波，频率为0Hz到10KHz，单步1Hz，占空比为49％到51％(如50％)；
所述主控芯片输出的发动机凸轮信号，有多种形状，包括单齿凸轮信号、4+1齿凸轮信号、6+1齿凸轮信号；发动机控制器开发用信号发生器输出的曲轴信号/单齿凸轮信号时序如图2所示，曲轴信号/4+1齿凸轮信号时序如图3所示，曲轴信号/6+1齿凸轮信号时序如图4所示；
所述主控芯片输出的发动机凸轮信号，相位可调(0到60齿)。
实施例一的发动机控制器开发用信号发生器，通过主控芯片来实现灵活可配置的信号输出功能，可通过按键的方式实现可变状态信号输出，可模拟产生发动机所特有的曲轴信号、凸轮轴信号、开关信号、其他相关模拟信号、其他相关频率信号等各种发动机控制器开发所需的信号，并能实现曲轴信号和凸轮信号的相位偏移的处理，其频率和齿形可变，实现了发动机所特有的曲轴信号、凸轮轴信号以及其同步相位关系，通过按键改变各种信号的状态来匹配不同发动机工况，可以通过软件手段来实现各种类型发动机控制器所需信号的产生，可以通过按键任意产生各种类型发动机控制器所需信号，能适应不同的发动机。实施例一的发动机控制器开发用信号发生器，结构紧凑，功能全面，适应性高，易于安装部署，使用方便，能有效的提高控制器开发的效率，缩短开发周期。
实施例二
基于实施例一的发动机控制器开发用信号发生器，所述发动机控制器开发用信号发生器，还包括显示驱动芯片、数模转换芯片(DAC)、存储器；
所述主控芯片，同所述显示驱动芯片并行通信，控制所述显示驱动芯片驱动显示屏显示当前输出的各个发动机控制器开发过程中所需要的信号的值或状态。
所述主控芯片，通过SPI(SerialPeripheralInterface，串行外设接口)与数模转换芯片、存储器通信；
所述主控芯片，输出发动机控制器开发过程中所需要的信号，分别驱动所述数模转换芯片输出模拟信号；
所述主控芯片，解析所述按键处理模块传送来的按键命令，将设置的新值存入到所述存储器。
较佳的，所述按键处理模块，包括模式按键、增加按键、减小按键；
所述模式按键，用于选择要操作的信号类型以及输出通道；
所述增加按键，用于增加模式按键所选输出通道的信号的幅值或频率；
所述减小按键，用于减小模式按键所选输出通道的信号的幅值或频率。
较佳的，所述主控芯片，为32位处理器；
所述显示驱动芯片，为LCD驱动芯片；
所述存储器，为EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory，带电可擦可编程只读存储器)；
所述主控芯片(MCU)、数模转换芯片(DAC)、LCD驱动芯片、存储器，均采用汽车级芯片。按温度适应能力及可靠性，芯片分为四类：商业级(0到70℃)、工业级(-40到85℃)、汽车级(-40到120℃)、军工级(-55到150℃)，一般区分都是按芯片型号的后缀字母来区分。
较佳的，所述存储器，采用意法半导体公司的M95320。
所述数模转换芯片，采用ADI(AnalogDevices,Inc.)的AD5390；
所述主控芯片，采用FreescaleMPC5634；
所述主控芯片，接收按键的操作命令，通过内部的eTPU2模块的比较输出功能，输出发动机控制器开发过程中所需要的信号。
实施例二的发动机控制器开发用信号发生器，可以通过按键实现各个信号的幅值或频率的实时更新，同时通过LCD屏幕显示当前各个信号的状态，在硬件测试和软件调试过程中，起到相互验证的作用。
实施例三
基于实施例一或二的发动机控制器开发用信号发生器，还包括电阻分压电路、AD采样模块；
所述电阻分压电路，包括一可变电阻旋钮；
所述电阻分压电路，输出随可变电阻旋钮的阻值改变而改变的采样电压；
所述AD采样模块，用于将所述电压采样电路输出的采样电压转换为电压采样数字信号输出到所述主控芯片(MCU)；
所述主控芯片，根据电压采样数字信号的值或者所述按键处理模块的按键操作命令，相应输出发动机控制器开发过程中所需要的信号。
较佳的，所述发动机控制器开发用信号发生器，掉电后重新上电，自动按照掉电前的电压采样数字信号的值或者按键处理模块的按键操作命令，相应输出发动机控制器开发过程中所需要的信号。
较佳的，所述发动机控制器开发用信号发生器，还包括LED指示灯；
所述主控芯片，当其使能端有效时(常高或常低电压)，开始工作并控制所述LED指示灯点亮，指示当前状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种发动机控制器开发用信号发生器，其特征在于，包括主控芯片、按键处理模块；
所述主控芯片，同按键处理模块通信；
所述主控芯片，根据所述按键处理模块的按键操作命令，相应输出发动机控制器开发过程中所需要的信号。
2.根据权利要求1所述的发动机控制器开发用信号发生器，其特征在于，
发动机控制器开发过程中所需要的信号，包括发动机曲轴信号、凸轮轴信号、开关信号、其他相关模拟信号、其他相关数字信号。
3.根据权利要求2所述的发动机控制器开发用信号发生器，其特征在于，
所述开关信号，共22路；
所述其他相关模拟信号，共16路；
所述其他相关数字信号，共16路；
所述其他相关数字信号，周期范围为10us到1.5s，占空比范围为0到100％；
所述主控芯片输出的发动机曲轴信号，包括60-2齿曲轴信号；
所述60-2齿曲轴信号，以差分方式输出，波形输出采用方波，频率为0Hz到10KHz，单步1Hz，占空比为49％到51％；
所述主控芯片输出的发动机凸轮信号，包括单齿凸轮信号、4+1齿凸轮信号、6+1齿凸轮信号；
所述主控芯片输出的发动机凸轮信号，相位可调。
4.根据权利要求1所述的发动机控制器开发用信号发生器，其特征在于，
所述发动机控制器开发用信号发生器，还包括显示驱动芯片、数模转换芯片、存储器；
所述主控芯片，同所述显示驱动芯片并行通信，控制所述显示驱动芯片驱动显示屏显示当前输出的各个发动机控制器开发过程中所需要的信号的值或状态；
所述主控芯片，通过串行外设接口与数模转换芯片、存储器通信；
所述主控芯片，输出发动机控制器开发过程中所需要的信号，分别驱动所述数模转换芯片输出模拟信号；
所述主控芯片，解析所述按键处理模块传送来的按键命令，将设置的新值存入到所述存储器。
5.根据权利要求4所述的发动机控制器开发用信号发生器，其特征在于，
所述按键处理模块，包括模式按键、增加按键、减小按键；
所述模式按键，用于选择要操作的信号类型以及输出通道；
所述增加按键，用于增加模式按键所选输出通道的信号的幅值或频率；
所述减小按键，用于减小模式按键所选输出通道的信号的幅值或频率。
6.根据权利要求5所述的发动机控制器开发用信号发生器，其特征在于，
所述主控芯片，为32位处理器；
所述显示驱动芯片，为LCD驱动芯片；
所述存储器，为EEPROM；
所述主控芯片、数模转换芯片、LCD驱动芯片、存储器，均采用汽车级芯片。
7.根据权利要求6所述的发动机控制器开发用信号发生器，其特征在于，
所述存储器，采用意法半导体公司的M95320。
所述数模转换芯片，采用ADI的AD5390；
所述主控芯片，采用FreescaleMPC5634；
所述主控芯片，接收按键的操作命令，通过内部的eTPU2模块的比较输出功能，输出发动机控制器开发过程中所需要的信号。
8.根据权利要求5所述的发动机控制器开发用信号发生器，其特征在于，
所述发动机控制器开发用信号发生器，还包括电阻分压电路、AD采样模块；
所述电阻分压电路，包括一可变电阻旋钮；
所述电阻分压电路，输出随可变电阻旋钮的阻值改变而改变的采样电压；
所述AD采样模块，用于将所述电阻分压电路输出的采样电压转换为电压采样数字信号输出到所述主控芯片；
所述主控芯片，根据电压采样数字信号的值或者所述按键处理模块的按键操作命令，相应输出发动机控制器开发过程中所需要的信号。
9.根据权利要求4所述的发动机控制器开发用信号发生器，其特征在于，
所述发动机控制器开发用信号发生器，掉电后重新上电，自动按照掉电前的电压采样数字信号的值或者按键处理模块的按键操作命令，相应输出发动机控制器开发过程中所需要的信号。
10.根据权利要求4所述的发动机控制器开发用信号发生器，其特征在于，
所述发动机控制器开发用信号发生器，还包括LED指示灯；
所述主控芯片，当其使能端有效时，开始工作并控制所述LED指示灯点亮。
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Cited By (1)
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| CN109443771A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-03-08 | 曾凡荣 | 波形生成方法、装置、终端及可读存储介质 |
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2014
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