基于物联网的柴油机控制器的制作方法

本实用新型属于柴油机控制器，具体涉及一种基于物联网的柴油机控制器。

背景技术：

随着全球能源危机和环境污染的日趋严重，柴油机只能采用电控燃油喷射系统才能满足世界各国对汽车节能和排放越来越高的要求。柴油机控制器是电控燃油喷射系统的心脏部件，其接收各种传感器和开关信号实时检测柴油机和汽车的运行状态，然后通过预先保存在柴油机控制器的程序判断并输出适当的控制指令，去决定执行器如何操作以保证柴油机和汽车按照驾驶员的意图安全地运行。但现有柴油机控制器不具有远程通信功能，故不能对其进行远程控制和监控等，当柴油机控制器出现异常时，不能及时发送潜在的安全隐患，也不能及时对其进行诊断和维修。

因此，有必要开发一种基于物联网的柴油机控制器。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于物联网的柴油机控制器，以实现远程控制、监控和诊断。

本实用新型所述的基于物联网的柴油机控制器，包括模拟信号接口、数字信号接口、CAN接口、数字信号调理模块、模拟信号调理模块、电源模块、处理器、无线通信模块和诊断模块；

所述模拟信号接口与模拟信号调理模块连接；

所述数字信号接口与数字信号调理模块连接；

所述CAN接口、模拟信号调理模块、数字信号调理模块、电源模块、诊断模块分别与处理器连接；

所述无线通信模块用于通过无线网络与上位机进行数据交互，该无线通信模块与处理器连接。

所述数字信号调理模块包括滤波电路、钳位保护电路和滞回比较器，所述滤波电路与钳位保护电路连接，钳位保护电路与滞回比较器连接，滞回比较器与处理器连接；以滞回比较器为基础，配合滤波电路设计了凸轮与曲轴信号的输入电路，具有抗干扰能力强，滤波效果好的优点。

所述无线通信模块为2G模块，或为3G模块，或4G模块，能够通过2G网络，或3G网络，或4G网络与上位机进行通信。

还包括用于对接入上位机的身份进行安全验证的身份验证模块，该身份验证模块与处理器连接，以防止非法诊断对柴油机造成危害。

还包括用于对接入上位机所发送的数据进行解密处理以及对上位机所请求的数据进行加密处理的加密解密模块，该加密解密模块与处理器连接，确保数据传输的安全性。

本实用新型具有以下优点：

（1）能够自动完成数据采集、处理以及传输，并能够提供实时诊断和非实时诊断；

（2）能够准确地提供系统运行的状态、数据采集设备参数配置情况，并支持在线更改；

（3）支持串口和CAN烧写程序，满足不同用户的特殊需求和低功耗要求；

（4） 远程诊断传输数据经过加密处理，能够有效防止非法获取；

（5）以滞回比较器为基础设计了凸轮与曲轴信号的输入电路，抗干扰性强，滤波效果好，在复杂环境中仍能正常工作；

综上所述，本实用新型能够方便地分析柴油机不同工况下的运行状态，并实时地进行参数修改，方便理论验证和尝试，从而寻找出动力性能、经济性能以及排放性能达到最佳的运行参数，对解决日益严格和世界范围内的能源危机具有重要意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为图1中数字信号调理模块的电路原理图；

图中：1、模拟信号接口，2、数字信号接口，3、CAN接口，4、数字信号调理模块，5、模拟信号调理模块，6、电源模块，7、处理器，8、无线通信模块，9、诊断模块，10、身份验证模块，11、加密解密模块，12、钳位保护电路，13、滞回比较器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示的基于物联网的柴油机控制器，包括模拟信号接口1、数字信号接口2、CAN接口3、数字信号调理模块4、模拟信号调理模块5、电源模块6、处理器7、无线通信模块8和诊断模块9。模拟信号接口1与模拟信号调理模块5连接；所述数字信号接口2与数字信号调理模块4连接；所述CAN接口3、模拟信号调理模块5、数字信号调理模块4、电源模块6、诊断模块9分别与处理器7连接。所述无线通信模块8用于通过无线网络与上位机进行数据交互，该无线通信模块8与处理器7连接。

如图1所示，所述无线通信模块8为3G模块，该柴油机控制器通过3G网络与上位机进行通信。通过3G网络进行连接，诊断可靠、覆盖率高，数据传输可达3.6M/S。将3G网络作为数据传输网络平台，采用TCP协议作为数据传输协议，通过3G模块和诊断模块9配合进行远程诊断；实时地诊断柴油机运行状态，支持异常报警和远程停开机，支持远程观测各传感器的数值，支持在线修改喷油参数。

如图1所示，本实用新型所述的基于物联网的柴油机控制器中，还包括身份验证模块10，该身份验证模块10与处理器7连接，身份验证模块10用于对接入上位机的身份进行安全验证，以防止非法诊断对柴油机造成危害，甚至威胁实验室和相关人员的安全。

如图1所示，本实用新型所述的基于物联网的柴油机控制器中，还包括加密解密模块11，该加密解密模块11与处理器7连接，加密解密模块11用于对接入上位机所发送的数据进行解密处理以供其他模块使用，以及对上位机所请求的数据进行加密处理提供给3G模块，由3G模块发送给上位机，确保数据传输的安全性。

如图1所示，模拟信号调理模块5对采集的模拟信号进行调理处理，模拟信号包括进气压力、进气温度、滑油压力和滑油温度等。

如图2所示，数字信号调理模块4对采集的数字信号进行调理，数字信号包括凸轮信号和曲轴信号等。数字信号调理模块4包括滞回比较器13、滤波电路以及钳卫保护电路12，滤波电路与钳位保护电路12连接，钳位保护电路12与滞回比较器13连接，滞回比较器13与处理器连接。其中，滤波电路由电阻R2和电容C2组成的RC低通滤波电路放在第一级，用于过滤高频噪声；中间一级为钳卫保护电路（Acive Clamp），可以保证输入信号峰-峰值在高达数百伏的情况下，仍然能正常的工作，最后一级为滞回比较器（COMP2），用于过滤处于滞回区间中频率较低、信号较强的毛刺信号，用于采集凸轮与曲轴转速信号，兼容霍尔式和磁电式转速传感器，具有抗干扰能力强，滤波效果好的优点，使控制器在复杂环境中仍能正常工作。设计良好的数字信号调理模块有利于判缸以及喷油时刻的精准控制，尤其是在高转速的时候，转速信号采集电路的设计必须具有很强的抗干扰能力，再结合软件抗干扰算法，使得基于物联网的柴油机控制器在干扰很严重的环境下也可以精确地实现判缸和喷油。

本实用新型所述的基于物联网的柴油机控制器除了以上功能外，还具有现有柴油机控制器所具有的一些常规和必须的功能，比如：收各种传感器和开关信号实时检测柴油机和汽车的运行状态，然后通过预先保存在柴油机控制器的程序判断并输出适当的控制指令，去决定执行器如何操作以保证柴油机和汽车按照驾驶员的意图安全地运行，由于为现有技术，故此处不再赘述。

本实用新型所述的基于物联网的柴油机控制器，所述无线通信模块亦可为2G模块，或4G模块。