[发明专利]一种基于工控机的内燃机电控开发系统

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机电子控制技术领域，特别是涉及一种基于工控机的高压共轨柴油机电控开发系统。

背景技术

内燃机作为一种动力机械，将燃料燃烧而产生的热能转化为机械能。目前内燃机广泛应用在工农业、交通运输、国防及人民日常生活中。

当前在经济发展过程中，我国的能源消耗过大，环境污染也比较严重，国家非常重视控制和减轻因能源消耗所带来的环境污染。因此能源危机和环境污染对柴油机这一主要的移动式动力装置提出了更高的经济性和排放指标，要求对内燃机进行更加精确、灵活的控制。

内燃机的电控单元(ECU)能够实现对内燃机的喷油量、喷油定时、喷射压力、喷油模式、EGR率等各种参数进行全工况范围内的最优控制。

当前，鉴于内燃机中的各控制参数柔性可调，对不同工况可确定所需的最佳控制参数，从而优化内燃机综合性能，因此人们越来越重视内燃机的电控单元ECU的开发，内燃机的电控单元ECU开发主要包括硬件设计、控制策略及软件开发、控制参数标定及电控发动机性能优化三个阶段。

目前，现有的内燃机ECU存在硬件结构比较复杂的问题，且控制策略开发以及参数标定周期很长、成本投入很大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于工控机的内燃机电控开发系统，该电控开发系统能够为电控单元ECU的开发前期阶段提供参数支持，能够灵活、方便控制内燃机的运行，采集发动机相关运行参数，且造价低廉，适合大规模的推广应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种基于工控机的内燃机电控开发系统，包括有人机交互系统、信息采集处理及存储系统和发动机控制系统，其中：

人机交互系统，用于显示发动机的各种状态信息，调节发动机的各项控制参数，以及选择发动机的运行模式；

信息采集处理及存储系统，用于采集发动机的各种模拟量和开关量信息，并处理成数字量和进行存储；

发动机控制系统，分别与人机交互系统、信息采集处理及存储系统相连接，用于根据从人机交互系统和信息采集处理及存储系统处所获得的发动机的各种模拟量和开关量信息，获知发动机的工作状态，并实时控制发动机的运行。

优选地，所述人机交互系统根据预调节或者在线调节的方式来调节发动机的各项控制参数。

优选地，所述信息采集处理及存储系统中包括有数据采集卡，用于完成发动机各种模拟量和开关量信息的采集。

优选地，所述信息采集处理及存储系统中包括有扩充内存规范EMS模块，该模块用于扩展系统能够访问的内存数量。

优选地，发动机控制系统包括有：管理单元和执行单元，其中，

所述管理单元，用于根据发动机的各种模拟量和开关量信息来判断发动机的工作状态，并根据发动机的不同状态和用户的指令来向执行单元发出控制指令和控制参数；

执行单元，用于根据管理单元所发送的控制指令和控制参数，控制定时计数板发出控制信号，实时完成对各种电控执行器的控制。

优选地，所述基于工控机的电控开发系统可对发动机的各个工况进行控制，，所述发动机的各个工况包括有预起动工况、起动工况、怠速工况、稳定工况和限速工况。

优选地，所述执行单元中包含有中断模块，该中断模块用于根据外部的中断请求，暂时中断当前控制指令和控制参数对发动机的控制，转去执行中断请求所要求的对发送机的控制操作。

优选地，所述执行单元中还包括有喷油定时处理模块，用于根据管理单元所发送的控制指令和控制参数，定时控制发动机进行喷油。

优选地，所述执行单元中还包括有共轨油压控制模块，用于根据管理单元所发送的控制指令和控制参数，控制发动机的共轨油压。

优选地，所述电控开发系统的运行模式包括：发动机MAP模式、优化标定模式以及油泵控制模式。

优选地，所述电控开发系统的优化标定模式能够在优化标定模式下进行喷油策略的灵活调制，实现包括单次喷射、预喷射和主喷射、主喷射和后喷射、预喷射和主喷射和后喷射、多脉冲喷射在内的多种喷油模式，其喷油次数最高为8次，且每次喷射喷油定时可控。

由以上本发明提供的技术方案可见，本发明与现有技术相比，本发明提供的一种基于工控机的内燃机电控开发系统，该电控开发系统能够为电控单元ECU的开发前期阶段提供参数支持，能够灵活、方便控制内燃机的运行，采集发动机相关运行参数，且造价低廉，适合大规模的推广应用，具有重大的生产实践意义。

附图说明