【摘要】：隨著油耗法規(guī)和排放法規(guī)越來越嚴(yán)格,以及城市大氣污染受到更多人的重視,人們對(duì)汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性能的要求日益提高。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力來源,對(duì)整車的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性影響最大。發(fā)動(dòng)機(jī)信息采集系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)的重要設(shè)備,在發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能減排等新技術(shù)的研究過程中,該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)、采集發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)、檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)各傳感器工作是否正常。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)電子技術(shù)、傳感器技術(shù)及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,汽車行業(yè)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)信息采集系統(tǒng)的精確性、快速性和抗干擾性都提出了更高的要求。目前國(guó)內(nèi)部分高校和企業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架性能實(shí)驗(yàn)室仍采用傳統(tǒng)分散式的測(cè)控設(shè)備,發(fā)動(dòng)機(jī)信息采集通信布線長(zhǎng)而復(fù)雜,并且傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)只能采集少部分常用傳感器信息,無(wú)法全面反映發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)。為了解決這些問題,本文設(shè)計(jì)了基于發(fā)動(dòng)機(jī)綜合測(cè)控系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)信息采集子系統(tǒng)。信息采集子系統(tǒng)以高性能微控制器MPC5634為核心,實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)常用傳感器信號(hào)、特殊傳感器信號(hào)、外部測(cè)試儀器通信信號(hào)的采集與分析;以CAN總線為通信介質(zhì),將分散的測(cè)控設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化連接。首先,本文介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)信息采集系統(tǒng)信號(hào)源所涉及到的各種傳感器及外部測(cè)試儀器,并對(duì)傳感器按照信號(hào)類別進(jìn)行分類,詳細(xì)介紹了各類傳感器的工作原理及外部測(cè)試儀器的通信信號(hào)。其次,在詳細(xì)分析傳感器信號(hào)類型和外部測(cè)試儀器通信信號(hào)類型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了這些信號(hào)的模擬發(fā)生裝置,包括對(duì)信號(hào)源模擬發(fā)生裝置的硬件電路設(shè)計(jì)及信號(hào)輸出程序設(shè)計(jì)。然后,針對(duì)模擬發(fā)生的頻率信號(hào)、模擬信號(hào)、開關(guān)信號(hào)、通信信號(hào)分別設(shè)計(jì)了相對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理電路。此外,還設(shè)計(jì)了CAN通信電路,完成微控制器MPC5634的最小電路系統(tǒng)的搭建。以MPC5634為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了信號(hào)采集程序以及CAN通信程序。最后,基于虛擬儀器LabVIEW搭建軟件測(cè)試平臺(tái),實(shí)現(xiàn)CAN數(shù)據(jù)的收發(fā)和發(fā)動(dòng)機(jī)工況參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)信息采集系統(tǒng)硬件、軟件進(jìn)行仿真模擬調(diào)試,結(jié)果表明:本文設(shè)計(jì)的基于發(fā)動(dòng)機(jī)綜合測(cè)控系統(tǒng)的信息采集子系統(tǒng)能夠完成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)信息準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)采集,CAN通信靈活高效,上位機(jī)具有良好的人機(jī)界面。
【圖文】：

第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)信息采集系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)信息采集系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)臺(tái)架測(cè)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示，，發(fā)動(dòng)機(jī)信息采集系統(tǒng)是發(fā)子系統(tǒng)，信息采集系統(tǒng)主要包括 MPC5634 發(fā)動(dòng)機(jī)信息采集模配器和虛擬儀器 LabVIEW 的上位機(jī)系統(tǒng)。MPC5634 發(fā)動(dòng)機(jī)信傳感器信息及外部測(cè)試儀器通信接口輸出的信息，之后將這些方式發(fā)送到總線上；USBCAN 適配器是帶有 USB 接口和 CAN 接N協(xié)議接口卡，具備CAN總線協(xié)議分析功能，LabVIEW軟件對(duì)接收行解析，最后實(shí)現(xiàn)圖形化實(shí)時(shí)顯示發(fā)動(dòng)機(jī)各工況參數(shù)。

它們的工作原理大都相似，本文只對(duì)他們作統(tǒng)一介紹。對(duì)于輸出特殊的傳感器本文將分別介紹。擬量信號(hào)傳感器溫度傳感器度傳感器的作用是將被測(cè)對(duì)象的溫度值轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的電壓值，溫度傳感器按原理分為熱敏電阻式、熱電偶式等多種形式,發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)多采用熱敏電阻感器[17]。發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度傳感器和水溫傳感器由一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)（NTC）的構(gòu)成，傳感器實(shí)物如圖 2.2 和圖 2.3 所示。溫度系數(shù)熱敏電阻的阻值變化與溫度變化成反比，當(dāng)待測(cè)物體溫度升高時(shí)，其降，當(dāng)待測(cè)溫度降低時(shí)，其阻值上升。測(cè)量時(shí)首先測(cè)出熱敏電阻阻值的大小，查詢熱敏電阻阻值與溫度之間對(duì)應(yīng)的表格算出被測(cè)物體實(shí)際的溫度值[18]。圖 熱敏電阻阻值與溫度之間對(duì)應(yīng)關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U463.6

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔡永祥;鄧華;曹軍濤;;基于虛擬儀器的曲軸凸輪軸位置傳感器模擬設(shè)計(jì)[J];測(cè)控技術(shù);2015年02期

2 黃娟娟;夏超英;柳同生;;基于英飛凌XC2268N的整車控制系統(tǒng)CAN通信設(shè)計(jì)[J];儀表技術(shù)與傳感器;2014年05期

3 王保云;;試分析氧傳感器的工作過程及檢測(cè)方法[J];考試周刊;2013年41期

4 王明文;;基于SAE J1939的汽車網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];西華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年01期

5 王前程;黎福海;;四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成(EMS)設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2010年09期

6 鄒育平;;豐田汽車開關(guān)信號(hào)的應(yīng)用與檢修[J];汽車維修技師;2010年08期

7 高燕;高松;趙明;;SAE J1939協(xié)議在客車上的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2006年04期

8 潘凱,張俊智,甘海云,李雅博,朱海濤;基于MPC555的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車整車控制器硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];汽車工程;2005年01期

9 陳志恒,胡寧,孫衛(wèi)清,宋義忠;479QE電控汽油機(jī)工況特征參數(shù)與控制參數(shù)的分析研究[J];上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);2004年03期

10 陸文昌;基于CAN總線的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)智能測(cè)控節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)[J];汽車工程;2003年05期

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 王莉雯;;2017年新能源汽車銷量突破70萬(wàn)輛[N];上海證券報(bào);2018年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 車曉鐳;汽車動(dòng)力總成電控單元硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2011年

2 孫康慧;中國(guó)汽車電子產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系構(gòu)建研究[D];吉林大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 丁旭;動(dòng)力傳動(dòng)一體化快速控制原型平臺(tái)開發(fā)[D];北京理工大學(xué);2015年

2 解濤;發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)信號(hào)源的研制和正時(shí)同步策略研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

3 謝彤;永磁感應(yīng)測(cè)速傳感器設(shè)計(jì)與研究[D];南京理工大學(xué);2015年

4 肖亞迪;燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)開發(fā)[D];華南理工大學(xué);2014年

5 楊波;發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2014年

6 沈忱;面向汽車電子微控制器MPC563xM的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];蘇州大學(xué);2014年

7 李甫光;基于MPC5634M的發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2014年

8 莊新路;發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中幾個(gè)傳感器與執(zhí)行器信號(hào)的軟件處理研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2014年

9 劉興;基于虛擬儀器的信號(hào)輪傳感器測(cè)試臺(tái)的研制[D];合肥工業(yè)大學(xué);2013年

10 趙壘;基于PowerPC的燃料電池控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];武漢理工大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2665035