一種新型的發(fā)動機試驗臺架電子油門信號模擬器的制造方法
【專利摘要】一種新型的發(fā)動機試驗臺架電子油門信號模擬器，本發(fā)明涉及的是汽車發(fā)動機檢測實驗的【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有舊的發(fā)動機試驗臺架，不具備電子油門信號接口，存在需要請臺架供應(yīng)商對整個系統(tǒng)升級，費用高昂，才能實現(xiàn)此功能，使得一些還在服役的舊臺架不能滿足電子油門控制的發(fā)動機試驗需要的問題。發(fā)動機試驗臺架機械式油門控制系統(tǒng)輸出信號連接它的高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器的信號輸入端，高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器的信號輸出端通過電壓運算調(diào)整電路、電壓隔離模塊電路、第二組驅(qū)動電壓生成電路輸出到發(fā)動機ECU。本發(fā)明適用于舊發(fā)動機試驗臺架進行的改造，實現(xiàn)電子油門信號輸出功能，具有高共模抑制比、高容錯能力、極低的非線性電壓。
【專利說明】一種新型的發(fā)動機試驗臺架電子油門信號模擬器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是汽車發(fā)動機檢測實驗的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]由于近年來整車系統(tǒng)大量采用電子油門控制，發(fā)動機試驗臺架供應(yīng)商的新系統(tǒng)都具備了電子油門踏板信號接口，但對于一些已有的舊的發(fā)動機試驗臺架，不具備電子油門信號接口，存在需要請臺架供應(yīng)商對整個系統(tǒng)升級，費用高昂，才能實現(xiàn)此功能，使得一些還在服役的舊臺架不能滿足電子油門控制的發(fā)動機試驗需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種新型的發(fā)動機試驗臺架電子油門信號模擬器，本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有舊的發(fā)動機試驗臺架，不具備電子油門信號接口，存在需要請臺架供應(yīng)商對整個系統(tǒng)升級，費用高昂，才能實現(xiàn)此功能，使得一些還在服役的舊臺架不能滿足電子油門控制的發(fā)動機試驗需要的問題。本發(fā)明的一種新型的發(fā)動機試驗臺架電子油門信號模擬器，它由高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器1、電壓運算調(diào)整電路2、電壓隔離模塊電路3、電子油門的第二組驅(qū)動電壓生成電路4、第一組隔離電源5、第二組隔離電源6組成；
發(fā)動機試驗臺架機械式油門控制系統(tǒng)輸出信號連接高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器I的信號輸入端，高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器I的信號輸出端連接電壓運算調(diào)整電路2的信號輸入端，電壓運算調(diào)整電路2的信號輸出端連接電壓隔離模塊電路3的輸入端，電壓隔離模塊電路3的輸出端連接電子油門的第二組驅(qū)動電壓生成電路4的信號輸入端，電子油門的第二組驅(qū)動電壓生成電路4的輸出端輸出到發(fā)動機ECU ;高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器1、電壓運算調(diào)整電路2和電壓隔離模塊電路3的信號輸入端所用電源都由第一組隔離電源5提供，電壓隔離模塊電路3的信號輸出端和油門的第二組驅(qū)動電壓生成電路4所用電源都由第二組隔離電源6提供。
[0004]本發(fā)明適用于舊發(fā)動機試驗臺架進行的改造，實現(xiàn)電子油門信號輸出功能，具有成本低，性能穩(wěn)定可靠的優(yōu)點，并具有高共模抑制比、高容錯能力、極低的非線性電壓、較高的隔離電壓。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器I的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖1中電壓運算調(diào)整電路2的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖1中電壓隔離模塊電路3的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖1中電子油門的第二組驅(qū)動電壓生成電路4的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0006]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式由高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器1、電壓運算調(diào)整電路2、電壓隔離模塊電路3、電子油門的第二組驅(qū)動電壓生成電路4、第一組隔離電源5、第二組隔離電源6組成；
發(fā)動機試驗臺架機械式油門控制系統(tǒng)輸出信號連接高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器I的信號輸入端，高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器I的信號輸出端連接電壓運算調(diào)整電路2的信號輸入端，電壓運算調(diào)整電路2的信號輸出端連接電壓隔離模塊電路3的輸入端，電壓隔離模塊電路3的輸出端連接電子油門的第二組驅(qū)動電壓生成電路4的信號輸入端，電子油門的第二組驅(qū)動電壓生成電路4的輸出端輸出到發(fā)動機ECU ;高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器1、電壓運算調(diào)整電路2和電壓隔離模塊電路3的信號輸入端所用電源都由第一組隔離電源5提供，電壓隔離模塊電路3的信號輸出端和油門的第二組驅(qū)動電壓生成電路4所用電源都由第二組隔離電源6提供。
[0007]所述第一組隔離電源5和第二組隔離電源6的具體型號為VRA2415YMD-6WR2。
[0008]【具體實施方式】二:結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式與【具體實施方式】一的不同點在于所述高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器I由電阻!?廣町1、接頭見1、運算放大器1(:認、運算放大器IC1B、運算放大器IClC組成；
接頭JPl的腳I接地，接頭JPl的腳2與電阻R2的一端、電阻R6的一端和運算放大器IClC的同向輸入端相連接，接頭JPl的腳3與電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端與電阻R2的另一端、電阻R4的一端和運算放大器IClA的同向輸入端相連接，電阻R4的另一端接地，運算放大器IClA的反向輸入端與電阻R3的一端和電阻R5的一端相連接，運算放大器IClC的反向輸入端與電阻R3的另一端和電阻R7的一端相連接，電阻R6的另一端接地，運算放大器IClA的輸出端與電阻R5的另一端和電阻R8的一端相連接，運算放大器IClC的輸出端與電阻R7的另一端和電阻R9的一端相連接，電阻R8的另一端與電阻RlO的一端和運算放大器IClB的同向輸入端相連接，電阻R9的另一端與電阻Rll的一端和運算放大器IClB的反向輸入端相連接，運算放大器IClB的輸出端連接電阻Rll的另一端后為信號輸出端。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】一相同。
[0009]【具體實施方式】三:結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式與【具體實施方式】一的不同點在于所述電壓運算調(diào)整電路2由電阻R12?R22、運算放大器IC2、電解電容Cl、電解電容C2、電容C3?C6、可調(diào)電阻VR1、可調(diào)電阻VR2、三端穩(wěn)壓集成電路7805、二極管Dl?D3、穩(wěn)壓二極管D4、繼電器Jl組成；
電阻R12的一端為輸信號入端并接高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器I的運算放大器IClB的輸出端，電阻R12的另一端與電阻R13的一端、電阻R14的一端和運算放大器IC2的同向輸入端連接，電阻R13的另一端接地，運算放大器IC2電源正端與電解電容Cl的正極連接并接第一組隔離電源5的+15V端，電解電容Cl的負極接第一組隔離電源5的地，運算放大器IC2電源負端與電解電容C2的負極連接并接第一組隔離電源5的-15V端，電解電容C2的正極接第一組隔離電源5的地，運算放大器IC2的反向輸入端與電阻R15的一端、電阻R16的一端和電容C5的一端相連接，電阻R16的另一端與電容C3的一端和可調(diào)電阻VRl的滑動端相連接，電容C3的另一端接第一組隔離電源5的地，可調(diào)電阻VRl的一個固定端與電阻R17的一端連接，電阻R17的另一端與電阻R18的一端、電容C4的一端和三端穩(wěn)壓集成電路7805輸出端連接，可調(diào)電阻VRl的另一個固定端與電阻R19的一端連接，電阻R18的另一端與可調(diào)電阻VR2的一個固定端連接，可調(diào)電阻VR2的另一個固定端與電阻R19的另一端和電容C6的一端連接并接第一組隔離電源5的地，電容C4的另一端和三端穩(wěn)壓集成電路7805接地端都接第一組隔離電源5的地，三端穩(wěn)壓集成電路7805的輸入端接第一組隔離電源5的+15V端，電阻14的另一端與可調(diào)電阻VR2的滑動端、電容C6的另一端和繼電器Jl的常斷靜觸點連接，運算放大器IC2的輸出端與電容C5的另一端、電阻R15的另一端、二極管Dl的負極和繼電器Jl的常閉靜觸點連接，二極管Dl的正極與二極管D2的正極和繼電器Jl線圈的一個端相連接，二極管D2的負極和繼電器Jl線圈的另一個端都接第一組隔離電源5的地，繼電器Jl的動觸點與電阻R20的一端連接，電阻R21的一端接第一組隔離電源5的地，電阻R21的另一端與二極管D3的負極和穩(wěn)壓二極管D4的負極相連接，穩(wěn)壓二極管D4的正極與電阻R22的一端連接并接第一組隔離電源5的地，電阻R20的另一端與二極管D3的正極和電阻R22的另一端相連接并為輸出端。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】一相同。
[0010]【具體實施方式】四:結(jié)合圖4說明本實施方式，本實施方式與【具體實施方式】一的不同點在于所述電子油門的電壓隔離模塊電路3核心器件為IS0124 ;電壓隔離模塊電路3的腳15為信號輸入端，此腳15接電壓運算調(diào)整電路2的二極管D3的正極，
電壓隔離模塊電路3的腳I接第一組隔離電源5的+15V端，電壓隔離模塊電路3的腳2接第一組隔離電源5的-15V端，電壓隔離模塊電路3的腳16接第一組隔離電源5的地，電壓隔離模塊電路3的腳9接第二組隔離電源6的+15V端，電壓隔離模塊電路3的腳10接第二組隔離電源6的-15V端，電壓隔離模塊電路3的腳8接第二組隔離電源6的地，電壓隔離模塊電路3的腳7為信號輸出端。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】一相同。
[0011]【具體實施方式】五:結(jié)合圖5說明本實施方式，本實施方式與【具體實施方式】一的不同點在于所述電子油門的第二組驅(qū)動電壓生成電路4由電阻R23?R26、運算放大器IC4、電解電容C7、電解電容C8、接頭JP2組成；
電阻R24的一端連接電阻R25的一端并為信號輸入端，此信號輸入端連接電壓隔離模塊電路3的腳7，電阻R24的另一端與電阻R23的一端和運算放大器IC4的同向輸入端相連接，運算放大器IC4的反向輸入端與運算放大器IC4的輸出端和電阻R26的一端相連接，運算放大器IC4電源正端與電解電容C7的正極連接并接第二組隔離電源6的+15V端，電解電容C7的負極接第二組隔離電源6的地，運算放大器IC4電源負端與電解電容C8的負極連接并接第二組隔離電源6的-15V端，電解電容C8的正極接第二組隔離電源6的地，電阻R26的另一端與接頭JP2的腳2連接，電阻R25的另一端與接頭JP2的腳3連接，接頭JP2的腳I和腳4接第二組隔離電源6的地，接頭JP2接發(fā)動機E⑶。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】一相同。
[0012]工作原理:發(fā)動機試驗臺架機械式油門控制系統(tǒng)輸出信號經(jīng)接頭JPl輸入，經(jīng)運算放大器IC1A、運算放大器IClB和運算放大器IClC組成儀表放大器對輸入電壓、電流信號進行高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大，然后通過運算放大器IClA進行信號的運算調(diào)整，將輸入信號調(diào)整到標準的電子油門踏板輸出電壓范圍。繼電器Jl用于在系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤電壓時適時切換為適宜的怠速電壓設(shè)定值避免ECU報錯，該設(shè)定值由可調(diào)電阻VR2進行調(diào)整。穩(wěn)壓二極管D4用于對最高輸出電壓進行箝位，避免ECU報錯影響發(fā)動機正常工作。IC3為電壓隔離模塊，對輸入信號與輸出信號進行電氣隔尚，避免共地干擾，輸出電壓非線性度在±0.01%以內(nèi)，隔離電壓達到1500Vrms。IC4用于生成電子油門的第二組驅(qū)動電壓，幅值是第一組電壓的1/2。系統(tǒng)為實現(xiàn)電源隔離，使用了兩組DC-DC電源隔離模塊(第一組隔離電源5、第二組隔離電源6)，第一組隔離電源5和第二組隔離電源6的電源輸入使用臺架系統(tǒng)的24V電源，輸出為±15V，隔離電壓達到1500Vrms。
[0013]初次使用需調(diào)整可調(diào)電阻VR1、可調(diào)電阻VR2，設(shè)定好怠速電壓；起動發(fā)動機，進行試驗，本發(fā)明會按照設(shè)定的油門開度，輸出相應(yīng)的油門踏板信號給發(fā)動機ECU，驅(qū)動發(fā)動機工作。
【權(quán)利要求】
1.一種新型的發(fā)動機試驗臺架電子油門信號模擬器，其特征在于它由高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器(I)、電壓運算調(diào)整電路(2)、電壓隔離模塊電路(3)、電子油門的第二組驅(qū)動電壓生成電路(4)、第一組隔離電源(5)、第二組隔離電源(6)組成； 發(fā)動機試驗臺架機械式油門控制系統(tǒng)輸出信號連接高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器(I)的信號輸入端，高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器(I)的信號輸出端連接電壓運算調(diào)整電路(2)的信號輸入端，電壓運算調(diào)整電路(2)的信號輸出端連接電壓隔離模塊電路(3)的輸入端，電壓隔離模塊電路(3)的輸出端連接電子油門的第二組驅(qū)動電壓生成電路(4)的信號輸入端，電子油門的第二組驅(qū)動電壓生成電路(4)的輸出端輸出到發(fā)動機ECU ;高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器(I)、電壓運算調(diào)整電路(2 )和電壓隔離模塊電路(3 )的信號輸入端所用電源都由第一組隔離電源(5)提供，電壓隔離模塊電路(3)的信號輸出端和油門的第二組驅(qū)動電壓生成電路(4)所用電源都由第二組隔離電源(6)提供。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的發(fā)動機試驗臺架電子油門信號模擬器，其特征在于所述高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器(I)由電阻RfRl1、接頭JPl、運算放大器IC1A、運算放大器IC1B、運算放大器IClC組成； 接頭JPl的腳I接地，接頭JPl的腳2與電阻R2的一端、電阻R6的一端和運算放大器IClC的同向輸入端相連接，接頭JPl的腳3與電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端與電阻R2的另一端、電阻R4的一端和運算放大器IClA的同向輸入端相連接，電阻R4的另一端接地，運算放大器IClA的反向輸入端與電阻R3的一端和電阻R5的一端相連接，運算放大器IClC的反向輸入端與電阻R3的另一端和電阻R7的一端相連接，電阻R6的另一端接地，運算放大器IClA的輸出端與電阻R5的另一端和電阻R8的一端相連接，運算放大器IClC的輸出端與電阻R7的另一端和電阻R9的一端相連接，電阻R8的另一端與電阻RlO的一端和運算放大器IClB的同向輸入端相連接，電阻R9的另一端與電阻Rll的一端和運算放大器IClB的反向輸入端相連接，運算放大器IClB的輸出端連接電阻Rll的另一端后為信號輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的發(fā)動機試驗臺架電子油門信號模擬器，其特征在于所述電壓運算調(diào)整電路(2)由電阻R12?R22、運算放大器IC2、電解電容Cl、電解電容C2、電容C3?C6、可調(diào)電阻VRl、可調(diào)電阻VR2、三端穩(wěn)壓集成電路7805、二極管D1?D3、穩(wěn)壓二極管D4、繼電器Jl組成； 電阻R12的一端為輸信號入端并接高共模抑制比的轉(zhuǎn)換放大器(I)的運算放大器IClB的輸出端，電阻R12的另一端與電阻R13的一端、電阻R14的一端和運算放大器IC2的同向輸入端連接，電阻R13的另一端接地，運算放大器IC2電源正端與電解電容Cl的正極連接并接第一組隔離電源(5)的+15V端，電解電容Cl的負極接第一組隔離電源(5)的地，運算放大器IC2電源負端與電解電容C2的負極連接并接第一組隔離電源(5)的-15V端，電解電容C2的正極接第一組隔離電源(5)的地，運算放大器IC2的反向輸入端與電阻R15的一端、電阻R16的一端和電容C5的一端相連接，電阻R16的另一端與電容C3的一端和可調(diào)電阻VRl的滑動端相連接，電容C3的另一端接第一組隔離電源(5)的地，可調(diào)電阻VRl的一個固定端與電阻R17的一端連接，電阻R17的另一端與電阻R18的一端、電容C4的一端和三端穩(wěn)壓集成電路7805輸出端連接，可調(diào)電阻VRl的另一個固定端與電阻R19的一端連接，電阻R18的另一端與可調(diào)電阻VR2的一個固定端連接，可調(diào)電阻VR2的另一個固定端與電阻R19的另一端和電容C6的一端連接并接第一組隔離電源(5)的地，電容C4的另一端和三端穩(wěn)壓集成電路7805接地端都接第一組隔離電源(5)的地，三端穩(wěn)壓集成電路7805的輸入端接第一組隔離電源(5)的+15V端，電阻14的另一端與可調(diào)電阻VR2的滑動端、電容C6的另一端和繼電器Jl的常斷靜觸點連接，運算放大器IC2的輸出端與電容C5的另一端、電阻R15的另一端、二極管Dl的負極和繼電器Jl的常閉靜觸點連接，二極管Dl的正極與二極管D2的正極和繼電器Jl線圈的一個端相連接，二極管D2的負極和繼電器Jl線圈的另一個端都接第一組隔離電源(5)的地，繼電器Jl的動觸點與電阻R20的一端連接，電阻R21的一端接第一組隔離電源(5)的地，電阻R21的另一端與二極管D3的負極和穩(wěn)壓二極管D4的負極相連接，穩(wěn)壓二極管D4的正極與電阻R22的一端連接并接第一組隔離電源(5)的地，電阻R20的另一端與二極管D3的正極和電阻R22的另一端相連接并為輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的發(fā)動機試驗臺架電子油門信號模擬器，其特征在于所述電子油門的電壓隔離模塊電路(3)核心器件為IS0124 ;電壓隔離模塊電路(3)的腳15為信號輸入端，此腳15接電壓運算調(diào)整電路(2)的二極管D3的正極，電壓隔離模塊電路(3)的腳I接第一組隔離電源(5)的+15V端，電壓隔離模塊電路(3)的腳2接第一組隔離電源(5)的-15V端，電壓隔離模塊電路(3)的腳16接第一組隔離電源(5)的地，電壓隔離模塊電路(3)的腳9接第二組隔離電源(6)的+15V端，電壓隔離模塊電路(3)的腳10接第二組隔離電源(6)的-15V端，電壓隔離模塊電路(3)的腳8接第二組隔離電源(6)的地，電壓隔離模塊電路(3)的腳7為信號輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的發(fā)動機試驗臺架電子油門信號模擬器，其特征在于所述電子油門的第二組驅(qū)動電壓生成電路(4)由電阻R23?R26、運算放大器IC4、電解電容C7、電解電容C8、接頭JP2組成； 電阻R24的一端連接電阻R25的一端并為信號輸入端，此信號輸入端連接電壓隔離模塊電路(3)的腳7，電阻R24的另一端與電阻R23的一端和運算放大器IC4的同向輸入端相連接，運算放大器IC4的反向輸入端與運算放大器IC4的輸出端和電阻R26的一端相連接，運算放大器IC4電源正端與電解電容C7的正極連接并接第二組隔離電源(6)的+15V端，電解電容C7的負極接第二組隔離電源(6)的地，運算放大器IC4電源負端與電解電容C8的負極連接并接第二組隔離電源(6)的-15V端，電解電容CS的正極接第二組隔離電源(6)的地，電阻R26的另一端與接頭JP2的腳2連接，電阻R25的另一端與接頭JP2的腳3連接，接頭JP2的腳I和腳4接第二組隔離電源(6)的地，接頭JP2接發(fā)動機E⑶。
【文檔編號】G01M15/02GK104458265SQ201410717174
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】李大東, 盧洪泉, 臧云剛, 婁建民, 王冬艷, 丁喜英, 程雷, 韓宇, 李術(shù)旭 申請人:哈爾濱東安汽車動力股份有限公司