SimMotor 小型发动机模拟器使用手册.pdf

SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 目录 简介 1 注意事项 3 附录 25 针接口引脚定义图 4 工作条件 5 操作说明 6 连接线路 6 SimMotor 面板操作说明 7 打开电源 7 启动模拟器 8 调节输出信号 9 用 PC 端软件控制模拟器 10 关闭模拟器 熄火 11 关闭电源 12 PC 端软件使用说明 13 界面说明 13 联机通讯 14 设置发动机参数 18 转速控制 20 断开联机 21 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 1 of 24 简介简介 本产品用来模拟一个单缸 双缸发动机所产生的各种传感器信号 包括 1 模拟常用的小型发动机电喷系统的输入和输出信号 2 内含小型发动机数学模型 适用于硬件在环测试 HIL 3 模拟器可以和 PC 机进行串行通信 用户可以通过 PC 机设置发动机参数 以适合不同 型号小型发动机 4 包括模拟 VRS 转速传感器信号 齿数和缺齿都可以通过 PC 机端软件设置 曲轴信号示意图 5 包括模拟实际 MAP 传感器信号 并且和 VRS 信号同步 适用于发动机正时检测 MAP 信号示意图 6 用户可以手动调节节气门位置 和发动机外部负载 从而实现发动机工况各种模拟 7 模拟喷油 点火驱动负载 包括其他各种模拟 数字输入输出信号等 在开发电喷发动机的 ECU 时 需要对 ECU 进行测试 如果直接在发动机上测试 当 ECU 运 行出错时 有可能损坏发动机 本产品可模拟出发动机上各个传感器产生的信号 输入给 ECU 以测试程序的稳定性 在本说明书中将产品称做模拟器 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 2 of 24 小型发动机模拟器面板图 SimMotor SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 3 of 24 注意事项注意事项 请使用正确的电源 请使用正确的电源 电压要求 电压要求 模拟器本身工作电压范围为 9V 18V 但被测 ECU 的电源由模拟器的电源直接提供 所以电 源必须同时满足模拟器与被测 ECU 对工作电压的要求 电源电压如超出此范围 模拟器或 被测 ECU 可能工作不正常 并有可能烧毁模拟器或者烧毁被测 ECU 电流要求 电流要求 模拟器典型工作电流 60mA 电源所提供的电流应大于模拟器本身工作电流与被测 ECU 工作 电流峰值之和 电流不满足要求可能会使模拟器无法输出正确信号 推荐使用直流 12V 1A 电源供电 温度要求 温度要求 模拟器本身工作温度为 0 70 请保持适当的通风 请勿在潮湿环境下工作 请勿在易燃易爆的环境下操作 请保持产品表面的清洁和干燥 请勿在剧烈震动的条件下使用 请勿在噪声严重的环境中使用 请勿在有静电的环境下操作 请勿在有电磁干扰的环境下工作 请勿带电进行接线操作 请保持适当的通风 请勿在潮湿环境下工作 请勿在易燃易爆的环境下操作 请保持产品表面的清洁和干燥 请勿在剧烈震动的条件下使用 请勿在噪声严重的环境中使用 请勿在有静电的环境下操作 请勿在有电磁干扰的环境下工作 请勿带电进行接线操作 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 4 of 24 附录 附录 25 针接口引脚定义图针接口引脚定义图 1 MAP 歧管压力传感器模拟信号输出 2 VRS 曲轴传感器模拟信号输出 另一端接地 3 GND 传感器地线 4 NC 空脚 5 KILLSW 熄火开关 6 KICK 脚支撑开关 7 CLTCHSW 离合器开关 8 NGEARSW 空挡开关 9 NC 空脚 10 5V 输入 由 ECU 提供 提供给传感器 11 NC 空脚 12 NC 空脚 13 NC 空脚 14 TPS 节气门位置传感器模拟信号输出 15 ATEMP 进气温度传感器 16 ETEMP 发动机温度传感器 17 GND 电源地线 18 NC 空脚 19 NC 空脚 20 NC 空脚 21 ECU 电源输出 输出电压 Uout Uin 0 7V 22 COIL1 点火控制输入端 23 COIL0 点火控制输入端 24 INJOUT1 喷油控制输入端 25 INJOUT0 喷油控制输入端 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 5 of 24 工作条件工作条件 模拟器一台 满足电压电流要求的电源一台 推荐 模拟器一台 满足电压电流要求的电源一台 推荐 12V 1A 电源 电源 RS232 串口连接线一根 不使用 PC 端软件串口连接线一根 不使用 PC 端软件 SimMotor GUI 时可不选 时可不选 Windows XP 以上操作系统的 PC 计算机一台 并带有以上操作系统的 PC 计算机一台 并带有 RS232 串口 不使用串口 不使用 PC 端软件端软件 SimMotor GUI 时可不选 时可不选 ECU 连接线束一套 可根据连接线束一套 可根据 ECU 接口自行制作线束 接口自行制作线束 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 6 of 24 操作说明操作说明 连接线路连接线路 电源 电源 模拟器需接入满足电压电流要求的电源 推荐 12V 1A 电源 红色接 12 电源 端 黑色接电源 端 模拟信号输出 模拟信号输出 请参考附录中引脚定义图将模拟器的信号连接到 ECU 请注意 ECU 供电 电压 确定 21 ECU 电源输出端口能满足要求 通讯通讯 若需使用 PC 端软件 SimMotor GUI 控制模拟器 需将模拟器与 PC 机的 COM1 口用 一根 RS232 串口线连接起来 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 7 of 24 SimMotor 面板操作说明 面板操作说明 打开电源打开电源 接通电源后 将钥匙开关 IGNSW 拨至开 ON 的位置 整个模拟器与 ECU 将通电并 处于工作状态 但不启动动态信号 VRS 与 MAP 输出 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 8 of 24 启动模拟器启动模拟器 按下启动开关 START 模拟器将进行简单检测 然后开始输出 VRS 与 MAP 传感器波 形 当模拟器检测到以下情况之一时 不输出 VRS 与 MAP 波形 1 空档开关 NGEARSW 与离合器开关 CLUTCHSW 都为 OFF 状态 2 熄火开关 KILLSW 为 ON 状态 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 9 of 24 调节输出信号调节输出信号 通过面板上的旋钮以及开关可调节相应的输出信号的频率或者幅值 模拟信号 模拟信号 TPS 调节 TPS 旋钮 类似于摩托车上的油门控制 可以调节输出 VRS 信号的频率和幅 值 对应的 MAP 也会随之相应改变 LOAD 当不使用 PC 端软件控制转速时 调节 LOAD 旋钮 可模拟发动机不同的负载 用来调节转速 转速的变化同时会导致 MAP 信号的变化 ATEMP 调节大气温度 ATEMP 引脚输出信号 0V 5V ETEMP 调节发动机缸头温度 ETEMP 引脚输出信号 0V 5V O2 调节氧传感器模拟输出信号 0V 5V 注 注 ATEMP ETEMP 两个信号的电源由 ECU 通过 5V IN 引脚提供 若 ECU 没有提供此 电源 将不能输出正确信号 这三个信号独立 不会影响到其他信号 当需要模拟器未提 供的类似信号时 可用来代替类似信号 数字信号 数字信号 KILLSW 熄火开关 拨至 ON 位置时 KILLSW 引脚输出低电平 并会同时使转速 降为 0 拨动发动机熄火开关 OFF 状态时允许启动模拟器 KICKSW 支架开关 拨至 ON 位置时 KICKSW 引脚输出低电平 反之 输出高电 平 CLTCHSW 离合开关 拨至 ON 位置时 CLTCHSW 引脚输出低电平 表示捏紧摩托 车离合器 NGEARSW 空档开关 拨至 ON 位置时 NGEARSW 引脚输出低电平 表示摩托车 处于空档状态 注 注 只有 KICKSW 开关为独立开关 与模拟器内部工作无关 可代替其他类似开关 KILLSW CLTCHSW NGEARSW 均与模拟器的内部工作相互关联 不可用来代替其他 开关 否则可能导致模拟器转速为 0 模拟发动机熄火 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 10 of 24 用用 PC 端软件控制模拟器端软件控制模拟器 用 PC 端软件 SimMotor GUI 可以设置模拟器的发动机参数 如 VRS 传感器的齿数 缺齿 数 发动机排量等 并可直接控制转速 具体使用方法见 PC 端软件使用说明 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 11 of 24 关闭模拟器 熄火 关闭模拟器 熄火 将面板上的熄火开关 KILLSW 拨至开 ON 的位置 发动机熄火 停止输出 MAP 以 及 VRS 传感器的信号 KILLSW 引脚同时输出低电平 熄火开关 KILLSW 打开后 将 不能通过按下启动开关 START 启动模拟器 需关闭熄火开关 KILLSW 并当空档开 关 NGEARSW 与离合开关 CLTCHSW 至少有一个打开时 才能再次启动模拟器 输 出 VRS 与 MAP 信号 如下图所示 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 12 of 24 关闭电源关闭电源 模拟器使用完毕后 将钥匙开关 IGNSW 拨至关 OFF 的位置 整个模拟器与 ECU 的电源将同时被切断 模拟器关机 如下图所示 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 13 of 24 PC 端软件使用说明端软件使用说明 界面说明界面说明 用户启动 SimMotor GUI 时 可以看到整个用户界面大体可分为四个模块 汽缸设置汽缸设置 Cylinder Setting 模块 用来设置发动机的汽缸是单缸还是双缸 环境参数环境参数 Ambient Conditions Setting 模块 用来设置发动机环境参数 包括室温 大气 压等参数 发动机参数发动机参数 Engine parameters 模块 配置发动机具体的一些参数 如节气门截面积 排 量 进气打开角度 进气关闭角度 缺齿数等等一系列参数 可以形象的模拟摩托车的各 种发动机参数 转速控制转速控制 Engine load speed overrides 模块 启动 SimMotor GUI 用户界面 联机成功后 可以实时的显示油门开度和转速 并可以通过调节参数来直接控制发动机转速 SimMotor GUI 用户界面 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 14 of 24 联机通讯联机通讯 用户需要用 PC 端软件 SimMotor GUI 来控制模拟器时 可通过点击 Connect 来建立通 讯 当用户点击 Connect 后 若 SimMotor GUI 右上角信号灯变绿 且 Connect 左上 方出现 SimMotor Connected 表明 SimMotor GUI 与模拟器成功联机 此时用户会发现 转速 Engine speed RPM 输入框中会显示当前模拟器的转速 如图 1 所示 图 1 若用户点击 Connect 按钮后出现 Failed to open the SimMotor 字样的提示信息 如图 2 所示 则表明 SimMotor GUI 和模拟器联机失败 此时联机信号灯处于红色状态 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 15 of 24 图 2 一般来说 出现 Failed to connect SimMotor 情况时 可能是因为当前进行通讯的端口被 其他 Windows 应用程序占用或者线路连接有问题 用户可以通过点击 Details 查看当前 联机过程中出现的异常信息来识别联机失败的原因 如图 3 图 4 所示 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 16 of 24 图 3 点击 Details 时 Debug 窗口出现 Please Check the Equipment 提示信息时 说明 当前设备连接出现故障 用户需要检查线路连接以及设备是否完好无缺 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 17 of 24 图 4 点击 Details 时 Debug 窗口中出现上述提示信息时 用户需要检查 PC 机的 COM 口 是不是被其他 Windows 应用程序所占用 如若被其他应用程序所占用 用户需要关闭一些 有可能占用端口的 Windows 应用程序 对 COM 口进行释放 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 18 of 24 设置发动机参数设置发动机参数 汽缸设置 汽缸设置 用户可以选择当前模拟器模拟的是单缸发动机还是双缸的 环境参数 环境参数 室温室温 Ambient Temperature ATEMP 设置发动机所处环境的温度 SimMotor GUI 室温的默认值是 20 C 范围是 23 127 C 大气压大气压 Barometric pressure Baro 设置发动机所处环境的大气压力 大气压的默认值 是 101300pa 范围是 70000 102000 pa 备注 当用户修改上述参数的范围超出其各自的最值范围时 软件会自动还原成最值 环境参数对输出信号的影响较小 一般情况可不用更改 修改大气压力可改变发动机静止 时 MAP 输出电压的大小 环境参数对输出信号的影响较小 一般情况可不用更改 修改大气压力可改变发动机静止 时 MAP 输出电压的大小 发动机参数 发动机参数 节气门内直径节气门内直径 Diameter of throttle 通过内直径转换计算节气门截面积 节气门截面 积指节气门满开时可流过气体的有效面积 节气门内直径的范围 26 60 mm 进气歧管容积进气歧管容积 Intake Manifold Volume 指节气门到进气门之间的容积 范围 25 3000 ml 排量排量 Displacement 指发动机的排量 范围 50 1500 ml 排气阀打开滞后角度排气阀打开滞后角度 Intake valve open retard angle 指发动机打开排气阀时的滞后 角度 范围是 0 60 度 进气阀打开提前角度进气阀打开提前角度 Intake valve open advance angle 指发动机进气阀提前多少角 度打开进气阀 范围 0 50 度 VRS 随机噪声VRS 随机噪声 Add noize to VRS Randomly 当前是否向 VRS 添加随机噪声 发动机于多少齿处停机发动机于多少齿处停机 Engine start position xxxxx tooth counter before TDC 设置发动 机在多少齿处停机 范围是 1 齿盘齿数 2 有无曲轴传感器齿盘有无曲轴传感器齿盘 VRS Sensor Y N 指当前是否有无 VRS 传感器齿盘 如果没 有齿盘 VRS 信号线将每圈输出一个脉冲 齿盘齿数齿盘齿数 Total of teeth on trig wheel 当有 VRS 传感器时 此处设置齿盘的齿数 如 36 2 的齿盘 在此处填写 36 范围 8 60 缺齿数缺齿数 of missing teeth 当有 VRS 传感器时 此处设置齿盘的缺齿数 如 36 2 的齿盘 在此处填写 2 范围 1 2 上止点对应上止点对应 X 齿齿 TDC Top Dead Center 当有 VRS 传感器时 此处设置曲轴在上止 点位置时 VRS 传感器的齿盘处于第几个齿 上升沿 前半个齿 或是下降沿 后半个齿 备注 当用户配置好所有参数以后 点击 send 就可以更新所有参数了 更新成功 后 会在 connect 左上方出现 Updated Successful 字样的提示信息 若用户没有点击 send 按钮 而是选中 Enable overrides 复选框 也会更新所有参数 如图 5 图 6 所示 SimMotor 小型发动机模拟器使用手册 Page 19 of 24 图 5 SimMot