CN202257111U - 一种氧传感器失效模拟器 - Google Patents
一种氧传感器失效模拟器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202257111U CN202257111U CN2011203070347U CN201120307034U CN202257111U CN 202257111 U CN202257111 U CN 202257111U CN 2011203070347 U CN2011203070347 U CN 2011203070347U CN 201120307034 U CN201120307034 U CN 201120307034U CN 202257111 U CN202257111 U CN 202257111U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- deterioration
- signal
- module
- lambda sensor
- data processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title abstract description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title abstract description 16
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims description 50
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 7
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 9
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- 101000711846 Homo sapiens Transcription factor SOX-9 Proteins 0.000 description 1
- 101100232371 Hordeum vulgare IAT3 gene Proteins 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 102100034204 Transcription factor SOX-9 Human genes 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种氧传感器失效模拟器，包括通信模块、数据采集模块以及数据处理模块，所述数据采集模块采集氧传感器的信号并传送至所述数据处理模块，所述通信模块通过接收命令对数据处理模块进行控制，根据所接收到的命令，该氧传感器失效模拟器可以有多种工作模式。本实用新型的氧传感器失效模拟器在对信号进行正弦波处理时劣化的程度大，可以对输入的氧传感器信号进行深度劣化，并且在两种模式中，同时可以对信号的周期和幅值进行单项调整，根据需求设置周期和幅值参数。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车电子领域，具体地说，涉及一种氧传感器失效模拟器。
背景技术
汽车氧传感器安装在排气管上用于检测废气中的氧含量，根据废气中的氧气含量反映出燃烧的混合气的浓稀，汽车电子控制器根据氧传感器的反馈控制喷油量，从而实现混合气的闭环控制。氧传感器的主要类型有：对电源短路故障、对地短路故障、加热器故障以及传感器老化故障等。在OBD法规日益严格的今天，对排放系统的要求越来越高，因此对发动机控制算法的要求越来越严格，因而，在发动机控制策略的开发、标定及测试时，需要提供各种失效氧传感器的信号，这个信号就需要通过氧传感器失效模拟器给出。氧传感器失效模拟器对输入的正常氧传感器信号进行劣化处理，将劣化后的信号输出给发动机ECU，用以验证发动机OBD氧传感器失效诊断算法的开发、标定及测试需要试验各种故障对排放的影响。
现有的氧传感器失效模拟器通常情况下必须采用计算机进行控制，并且只能模拟部分失效情况、模拟效果不理想。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种氧传感器失效模拟器，该模拟器用于开发汽油机氧传感器失效模拟器，该模拟器提供多种操作模式，既可以在计算机的控制下进行运行，又可以脱离计算机独立运行，同时能够模拟多种氧传感器实效情况，并且模拟效果理想。
本实用新型的目的可以采取以下方法来实现：
一种氧传感器失效模拟器，包括通信模块、数据采集模块以及数据处理模块，所述数据采集模块采集氧传感器的信号并传送至所述数据处理模块，所述通信模块通过接收命令对数据处理模块进行控制，根据所接收到的命令，所述通信模块具有劣化工作模式、上传工作模式以及保存本地工作模式。
优选地，所述劣化工作模式为接收劣化参数，所述数据处理模块根据所述劣化参数对输入的信号进行劣化；所述上传工作模式为将所述数据采集模块的所采集到的输入输出波形上传至计算机；所述保存本体工作模式为接收数据为存储配置，将配置的劣化参数存储至本地FLASH中。
优选地，所述数据处理模块对输入信号进行劣化过程为：将当前采集到的信号A与上一个采样周期的信号数据B进行比较，如果A＞B，则按照设定的劣化系数对信号进行放大，如果A＜B，则按照设定的劣化系数对信号进行衰减。
优选地，所述数据处理模块对输入信号进行劣化过程为：将当前采集的信号A与设定的基准电压值V进行比较，如果A＞V，则延迟设定劣化时间后输出高电平信号；如果A＜V，则延迟设定劣化时间后输出低电平信号。
优选地，所述的氧传感器失效模拟器还包括中断服务模块。
本实用新型具有这样的优点：在对信号进行正弦波处理时劣化的程度大，可以对输入的氧传感器信号进行深度劣化；正常输入的波形是近似于正弦曲线，通过改变正弦曲线的幅值、周期等参数来达到劣化目的，可以将信号处理成近似于直线后输出；另外，对信号进行方波处理，可以精确设定信号的劣化时间。在两种模式中，同时可以对信号的周期和幅值进行单项调整，根据需求设置周期和幅值参数。
附图说明
图1是本实用新型模拟器的系统流程图；
图2是本实用新型氧传感器正常情况下输出的波形图；
图3是本实用新型模拟器模拟模拟氧传感器对电源短路时的波形图；
图4是本实用新型模拟器模拟模拟氧传感器对地短路时的波形图；
图5是本实用新型模拟器模拟模拟氧传感器加热故障时的波形图；
图6是本实用新型模拟器模拟模拟氧传感器信号响应延迟时的波形图；；
图7是本实用新型模拟器模拟模拟氧传感器信号响应延迟时的另一种波形图；
图8是本实用新型模拟器模拟模拟由稀变浓和由浓变稀跳变时间延迟的波形图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。
该模拟器包括系统模块、通信模块、数据采集模块、数据处理模块、中断服务模块、EV时间处理模块和驱动模块。
参见附图1，示出了该模拟器的流程图，其中上电系统1首先进行初始化操作，具体地对TMS320F2810进行上电初始化工作，分配DSP系统资源并进行各模块初始化4：
系统变量初始化；
IO管脚初始化；
定时器中断初始化；
串行通信初始化；
A/D采样模块初始化；
D/A输出模块初始化；
事件捕捉中断初始化；
通信模块2采用了DSP的SCI串口和IO并口传输。SCI串口通过计算机计算设定氧传感器劣化参数。IO并口通过面板开关来设定氧传感器工作模式和设定氧传感器劣化参数。
串口中断采集计算机下传的控制命令，根据命令设置劣化参数、传输数据和存储配置。当控制命令为CMD1类型时，接收数据为劣化参数，模拟器根据劣化参数对输入的信号进行劣化；当控制命令为CMD2类型时，接收数据为数据上传，将氧传感器的输入输出波形通过SCI总线实时上传至PC机；当控制命令为CMD3类型时，接收数据为存储配置，将配置的劣化参数存储至本地FLASH中。
IO并口采集面板开关状态设定氧传感器工作模式和劣化参数。氧传感器工作模式分为MODEA和MODEB两种模式，分别对应于正弦波和方波。劣化参数分为OFFSET幅值偏移和RICK/LEAN-SHIFT劣化系数调整。
数据采集模块3由16路12位ADC转换器组组成，该模块具有内部自带的采样保持电路，工作在25Mhz时最高转换速率为12.5Mhz，具有速度快，采样精度高的特点。数据采集模负责正常氧传感器的输入信号。
A/D采样电路每隔200us采集氧传感器信号，通过滤波后判断信号是否符合系统要求，如果符合则将信号存储；如果不符合则丢弃信号，初始化设备进行下次采样。
数据处理模块4将采数据集模块3传递过来的数据进行处理，通过设定的劣化参数，计算所需的劣化信号。数据处理流程通过微型实时操作系统实现，可以进行多任务处理，将每个任务分配到不同的时间段进行处理，提高了处理速度。
数据处理模块4对输入信号进行分析处理后输出，分为两种模式：MODE A和MODE B。
在MODE A模式下，将当前采集的信号A和上一个采样周期所采集的信号数据B进行比较，如果符合条件A＞B，则按照设定的劣化系数对信号进行放大；如果A＜B，则按照设定的劣化系数对信号进行衰减。
在MODE B模式下，将当前采集的信号A与设定的基准电压值V进行比较，如果A＞V，则延迟设定劣化时间后输出信号高；如果A＜V，则延迟设定劣化时间后输出信号低。
在两种模式中，同时可以对信号的周期和幅值进行单项调整，根据需求设置周期和幅值参数。
驱动输出模块6采用SPI总线的D/A输出模块，具有速度快、精度高的优点。
系统每隔200us将处理后的劣化信号发送SPI总线，驱动输出模块实时将信号发送至发动机ECU。
系统各个模块所用到的中断程序。TMS320F2810具有丰富的中断资源，该模拟器充分利用了该DSP的中断资源，以节省CPU的处理时间。该模拟器用到的系统中断资源如下：
串行数据SCI传输中断；
串行数据SPI传输中断；
事件捕捉中断；
定时器中断。
在串行数据传输时，采用中断的方式进行数据收发，可以节省CPU的处理时间，只有当有数据传送时，进入串行中断，CPU才会分配系统资源处理串行数据。
定时器中断作为系统时钟中断，系统的每个任务调度通过定时器中断来完成。
参见图2-5，图2正常氧传感器波形图7，图3为在MODEA情况下模拟的对电源短路的劣化曲线8，图4为在MODE A情况下模拟的对地短路的劣化曲线9，图5在MODEA情况下模拟的加热故障的劣化曲线10。
参见图6-8，在MODE B模式下，对信号进行方波处理，可以精确设定信号的劣化时间。图6为将传感器信号输出的发动机空燃比由稀转浓劣化200ms时劣化曲线11，图7中为将氧传感器输出的发动机空燃比由浓转稀劣化200ms时劣化曲线12，图8为将传感器输出的发动机空燃比由稀转浓和由浓转稀的时间豆劣化200ms时劣化曲线13。
跳变电压是氧传感器工作在理论空燃比条件下输出的电压，约为0.45V，改变跳变电压值后就改变了氧传感器在理论空燃比条件下输出的电压。
当输入信号高于设置的跳变电压值时，氧传感器模拟器输出高电平，当输入信号低于设置的跳变电压值时，氧传感器模拟器输出低电平。
Claims (5)
1.一种氧传感器失效模拟器，包括通信模块、数据采集模块以及数据处理模块，所述数据采集模块采集氧传感器的信号并传送至所述数据处理模块，所述通信模块通过接收命令对数据处理模块进行控制，其特征在于：根据所接收到的命令，所述通信模块具有劣化工作模式、上传工作模式以及保存本地工作模式。
2.根据权利要求1所述的模拟器，其特征在于所述劣化工作模式为接收劣化参数，所述数据处理模块根据所述劣化参数对输入的信号进行劣化；所述上传工作模式为将所述数据采集模块的所采集到的输入输出波形上传至计算机；所述保存本体工作模式为接收数据为存储配置，将配置的劣化参数存储至本地FLASH中。
3.根据权利要求2所述的氧传感器失效模拟器，其特征在于所述数据处理模块对输入信号进行劣化过程为：将当前采集到的信号A与上一个采样周期的信号数据B进行比较，如果A＞B，则按照设定的劣化系数对信号进行放大，如果A＜B，则按照设定的劣化系数对信号进行衰减。
4.根据权利要求2所述的氧传感器失效模拟器，其特征在于所述数据处理模块对输入信号进行劣化过程为：将当前采集的信号A与设定的基准电压值V进行比较，如果A＞V，则延迟设定劣化时间后输出高电平信号；如果A＜V，则延迟设定劣化时间后输出低电平信号。
5.根据权利要求1-4任一所述的氧传感器失效模拟器，其特征在于所述的氧传感器失效模拟器还包括中断服务模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011203070347U CN202257111U (zh) | 2011-08-23 | 2011-08-23 | 一种氧传感器失效模拟器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011203070347U CN202257111U (zh) | 2011-08-23 | 2011-08-23 | 一种氧传感器失效模拟器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202257111U true CN202257111U (zh) | 2012-05-30 |
Family
ID=46118325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011203070347U Expired - Lifetime CN202257111U (zh) | 2011-08-23 | 2011-08-23 | 一种氧传感器失效模拟器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202257111U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104977920A (zh) * | 2014-04-04 | 2015-10-14 | 联创汽车电子有限公司 | 宽域氧传感器负载仿真器 |
-
2011
- 2011-08-23 CN CN2011203070347U patent/CN202257111U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104977920A (zh) * | 2014-04-04 | 2015-10-14 | 联创汽车电子有限公司 | 宽域氧传感器负载仿真器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101799363B (zh) | 车用发动机电控单元测试系统及其可变电阻组合调节方法 | |
| CN105223944A (zh) | 一种适配obd ii接口和自适应多种汽车总线和诊断协议的车辆数据采集设备 | |
| CN103699035B (zh) | 一种车用发动机硬件在环仿真过程中的信号匹配方法及装置 | |
| CN202533798U (zh) | 一种新能源汽车整车控制器智能检测平台 | |
| CN103019940B (zh) | 一种电能表嵌入式软件半仿真测试装置 | |
| CN203689120U (zh) | 一种新能源车辆电池管理系统主从控板硬件在环测试系统 | |
| CN102081145B (zh) | 一种电池管理系统功能验证平台 | |
| CN203100795U (zh) | 便携式功率油耗测试仪 | |
| CN102966628B (zh) | 一种工程机械负载模拟与测试系统及方法 | |
| CN101672898A (zh) | 一种燃料电池发电系统模拟工况测试装置 | |
| CN201251505Y (zh) | 基于matlab/simulink的amt电控单元功能测试系统 | |
| CN104898647A (zh) | 一种ecu台架自动标定仿真测试系统 | |
| CN107037311A (zh) | 一种变压器绕组匝间绝缘故障诊断方法与装置 | |
| CN106815144A (zh) | 一种柴油机电控系统软件自动测试装置及方法 | |
| CN103019902A (zh) | Arinc429总线信号性能参数的自动测试装置及测试方法 | |
| CN103631256B (zh) | 一种发动机信号模拟仿真测试台及其测试ecu的方法 | |
| CN103092082A (zh) | 一种驾驶员在环车辆性能优化仿真试验系统 | |
| CN108918161A (zh) | 一种测试标定系统及控制方法 | |
| CN202257111U (zh) | 一种氧传感器失效模拟器 | |
| CN103037020B (zh) | 一种用于单粒子效应检测的多通道高速数据传输系统 | |
| CN103135545A (zh) | 一种自动变速器控制器半实物仿真测试系统 | |
| CN201707601U (zh) | 基于通用总线并行的汽车诊断系统 | |
| CN203098118U (zh) | 发动机电控喷油仿真实验系统 | |
| CN201984109U (zh) | 电涡流测功系统 | |
| CN100462928C (zh) | 一种电控汽油喷射发动机氧传感器故障发生方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20120530 |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Zhang Gui Document name: Notice of expiration and termination of patent right |
|
| DD01 | Delivery of document by public notice |