[发明专利]船用中速柴油机高压共轨系统硬件在环仿真试验平台及试验方法

摘要

本发明公开了一种船用中速柴油机高压共轨系统硬件在环仿真试验平台及试验方法，该试验平台包括共轨系统辅助单元、共轨执行机构、虚拟船用中速柴油机、电控单元、试验平台监控系统和机旁控制系统。本发明集成了完整的高压共轨执行机构和电控单元，利用虚拟柴油机为电控单元和机旁控制系统提供了真实工作的条件，是一个高度集的综合性试验平台，可进行高压共轨系统特性、控制策略及执行机构性能研究和测试。本发明保留了完整的共轨系统，在实验室中实现与真实柴油机一样的燃油泵运转、燃油喷射和柴油机运行状态参数，并通过操纵车钟手柄实现虚拟柴油机工况变化，可作为船用柴油机高压共轨仿真系统的科研和教学设备，并具有推广使用价值。

主权项

一种船用中速柴油机高压共轨系统硬件在环仿真试验平台，其特征在于：所述硬件在环仿真试验平台包括共轨系统辅助单元(1)：用于提供低压燃油和润滑油，为共轨系统执行机构(2)提供支撑工作台和驱动动力，并测量所述共轨系统执行机构(2)喷射的低压燃油的重量；共轨执行机构(2)：用于根据电控单元(4)输出的控制信号喷射低压燃油；虚拟船用中速柴油机(3)：用于模拟真实船用中速柴油发动机的运行工况；电控单元(4)：用于采集所述虚拟船用中速柴油机(3)的运行状态，并根据运行状态向所述共轨执行机构(2)发送控制信号，同时将运行状态发送至试验平台监控系统(5)和机旁控制系统(6)；所述电控单元(4)包括模块化的控制软件和Flex‑ECU硬件，所述控制软件包括初始化模块、信号输入与处理模块、工况控制模块、喷油控制模块和轨压控制模块；初始化模块用于完成初始化处理，信号输入与处理模块通过电控单元(4)的I/O硬件层，获取传感器的采样值，并将其转换为对应物理量的实际值；工况控制模块用于识别并处理虚拟船用中速柴油机(3)起动工况、怠速工况和常规工况，并针对虚拟船用中速柴油机(3)的工况状态设定控制策略；喷油控制模块用于计算当前状态下每循环的喷油量，经修正后确定喷油脉宽和喷油提前角，并输出控制信号给电控喷油器(2‑3)；轨压控制模块用于调节共轨管(2‑2)的共轨压力；试验平台监控系统(5)：用于与所述共轨系统辅助单元(1)、共轨执行机构(2)、虚拟船用中速柴油机(3)、电控单元(4)和机旁控制系统(6)进行数据通信，集中显示所述共轨系统辅助单元(1)测量的低压燃油的重量、虚拟船用中速柴油机(3)的运行状态以及电控单元(4)的控制参数；机旁控制系统(6)：用于实现试验平台的操控、参数检测和安全保障。