[發明專利]AXIe接口燃機油門執行器的模擬裝置

有效

• 申請號: 201610045394.1
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105673213B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 付平;鳳雷;馮收;劉彬;姜海;馬瑞;吳文君;賈現召;于鴻杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F02D11/10
• 分類號: F02D11/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 岳昕

1.一種AXIe接口燃機油門執行器的模擬裝置，其特征在于，所述模擬裝置包括協議接口、燃機油門執行器模擬器和上位機；

協議接口包括AXIe接口和RS422接口；

RS422接口，用于實現燃機油門執行器模擬器實時將油門執行器的位置和轉速及負載大小發送至油門控制器；

AXIe接口，用于實現上位機與燃機油門執行器模擬器之間的通信；

所述AXIe接口支持PCIe和LAN通信，并具有符合AXIe規范的定時與同步、觸發的功能；

燃機油門執行器模擬器，用于模擬油門執行器，根據油門控制器的控制信號，實時獲得油門執行器的位置和轉速及負載大小；

上位機，用于根據燃機油門執行器模擬器的位置和轉速及負載大小，判斷油門執行器是處于正常工作狀態、過載狀態或故障狀態。

2.根據權利要求1所述的AXIe接口燃機油門執行器的模擬裝置，其特征在于，所述AXIe接口包括PCIe接口、LAN接口、定時與同步、觸發接口和地址總線接口。

3.根據權利要求2所述的AXIe接口燃機油門執行器的模擬裝置，其特征在于，所述PCIe接口，由高速收發器和可編程邏輯器件組成；

高速收發器，實現PCIe接口的物理層，在發送時將并行數據轉換成串行差分信號發送給PCIe總線，接收時將高速串行差分信號轉換成并行本地總線信號；

可編程邏輯器件，實現對轉換成的并行本地總線信號的收發和處理。

4.根據權利要求2所述的AXIe接口燃機油門執行器的模擬裝置，其特征在于，所述LAN接口由PHY芯片與硬核處理器兩部分組成；

PHY芯片，用于實現LAN協議物理層功能的核心器件，在發送時將本地總線信號轉換成千兆以太網信號送入網線，在接收時將網線上的信號轉換成本地總線信號；

硬核處理器，實現對轉換成的并行本地總線信號的收發和處理。

5.根據權利要求2所述的AXIe接口燃機油門執行器的模擬裝置，其特征在于，所述定時與同步、觸發接口通過可編程邏輯器件實現。

6.根據權利要求2所述的AXIe接口燃機油門執行器的模擬裝置，其特征在于，所述地址總線接口通過可編程邏輯器件實現。

7.根據權利要求3-6任意一項所述的AXIe接口燃機油門執行器的模擬裝置，其特征在于，所述燃機油門執行器模擬器包括執行器模擬器三相等效電路、數據采集模塊和編碼模塊；

油門控制器的控制信號輸入至執行器模擬器三相等效電路中，數據采集模塊采集執行器模擬器三相等效電路中的等效負載和取樣電阻的電壓信號；

數據采集模塊采集的取樣電阻的電壓信號和等效負載的電壓信號同時輸入至編碼模塊，編碼模塊對取樣電阻的電壓信號和等效負載的電壓信號進行編碼后獲得油門執行器的位置和轉速及負載大小，且通過AXIe接口發送至上位機，同時將獲得油門執行器的位置和轉速及負載大小通過RS422接口發送至油門控制器。

8.根據權利要求7所述的AXIe接口燃機油門執行器的模擬裝置，其特征在于，所述執行器模擬器三相等效電路中的單相等效電路包括電機定子的等效電感L1、電機定子的等效電阻R1、電機轉子的等效電感L2、電機轉子的等效電阻R2、鐵耗的等效電感LS、鐵耗的等效電阻RS、等效負載RL和取樣電阻R；

等效電感L1的一端與等效電阻R1的一端連接，等效電阻R1的另一端與等效電阻RS的一端和等效電感L2的一端同時連接，等效電感L2的另一端與等效電阻R2的一端連接，等效電阻R2的另一端與等效負載RL的滑動端連接，等效負載RL的固定端與取樣電阻R的一端連接，等效電阻RS的另一端與等效電感LS的一端連接，取樣電阻R的另一端與等效電感LS的另一端同時接電源地；

等效電感L1的另一端與電源地之間輸入油門控制器的控制信號。

9.根據權利要求8所述的AXIe接口燃機油門執行器的模擬裝置，其特征在于，所述數據采集模塊采用三個A/D轉換器實現，每個A/D轉換器同時采集單相等效電路中的等效負載RL的電壓和取樣電阻R的電壓。

10.根據權利要求9所述的AXIe接口燃機油門執行器的模擬裝置，其特征在于，所述AXIe接口和編碼模塊采用同一個FPGA實現，數據采集模塊和執行器模擬器三相等效電路設置在FMC夾層板上，數據采集模塊通過FMC接口與編碼模塊通信。