[发明专利]发动机模拟控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟控制系统，尤其涉及一种发动机模拟控制器。

背景技术

为满足柴油机国Ⅳ排放标准的升级需要，目前在重型车用柴油机排放上比较受关注的主要有两种技术路线，即DPF颗粒捕捉器和SCR选择性催化还原技术。在SCR计量喷射系统及其电控单元的开发和验证过程中需要经常与发动机联机试验。国内的汽车零部件公司一般少有发动机台架试验室，这样完成上述开发工作往往需要其他单位协助。即使有条件使用发动机台架试验室，由于试验的工作量大、周期长、费用高等制约因素也将对产品开发进程产生极大的限制；加上发动机台架占地较大，试验过程中发动机本身会产生噪声、尾气等污染物，这些不利因素都可能严重影响产品开发和试验的工作效率。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种发动机模拟控制器，该控制器可以模拟发动机控制单元向外部发送常规参数，采用CAN总线的通信方式，具有连续可调节的信号仿真能力和再编程控制的信号仿真能力，在无人值守的情况下能够自动运行，并实时存储数据和进行故障保护。本发明可以用于取代发动机，即在不进行发动机台架试验的情况下对SCR计量喷射系统进行功能性离线调试、性能耐久试验测试、尿素喷射效果测试以及喷射特性标定等试验。

为了解决上述技术问题，本发明一种发动机模拟控制器予以实现的技术方案是，该发动机模拟控制器包括与中央处理器连接的如下模块：

电源管理模块，用于为整个模拟控制器供电；

时钟模块，用于为整个模拟控制器提供准确时间；

CAN通信模块，包括CAN总线接口、CAN总线驱动电路和CAN总线连接器，用于实现中央处理器与SCR计量喷谢系统的电子控制单元之间的CAN通信；

发动机常规参数模拟模块，包括低通滤波电路和五个电位器；通过手动调节电位器的不同电阻值而产生相应的电位，再由中央处理器的AD通道采集五个电位器的电位信号，并按照使用者设定的计算规则转换成发动机工作状态的数据，包括发动机转速、负荷、进气温度、进气压力和冷却水温度；

触摸屏显示模块，包括触摸屏和触摸屏连接器，通过串行通信接口与中央处理器通信，用以显示当前模拟的发动机工作状态数据，同时，通过触摸屏再编程设置发动机的多个不同工作状态的数据以及每个工作状态持续的运行时间，使得发动机模拟控制器实现多工作状态之间自动切换，循环运行；

存储模块，用于存储数据、时间、故障代码以及再编程时设置的发动机工作状态数据；

中央处理器，控制上述各个模块，进行通信及数据采集和处理；从而实现SCR计量喷谢系统的电子控制单元的调试和性能验证试验，包括：模拟发动机并发送工作状态数据给SCR计量喷谢系统的电子控制单元；根据需求实现模拟发动机多个工作状态，并实现工作状态间的自动切换；实时显示当前设定的模拟发动机的工作状态数据；将输入和输出的数据实时保存在存储模块中。

本发明发动机模拟控制器中，所述电源管理模块、时钟模块、存储模块、中央处理器、CAN总线驱动电路、串行通信接口和低通滤波电路集成为一集成电路板。

与现有技术相比，本发明的优点是：

与现有技术必须使用发动机台架试验室相比，因为台架试验需要耗费大量的燃油并产生大量的废气和噪声等污染物，发动机测功机体积大并且不便移动，离线试验相对困难，试验的工作效率会严重受到影响。而使用电脑PC机，不仅需要专用的软件系统，价格昂贵，而且手动连续调节信号的操作性不强，适应性不佳。

本发明发动机模拟控制器体积小、便于携带，无需和PC机连接，高效方便，针对性强，适合在企业研发中心或者小型试验室的室内使用，能够为SCR系统的开发和试验节省大量人力、资金、试验设备等资源和极大地提高工作效率。

附图说明

图1是本发明发动机模拟控制器集成电路板的方框图；

图2是本发明发动机模拟控制器外壳上相关部件的布局示意图；

图3是本发明发动机模拟控制器人机交互界面布局图；

图4是本发明发动机模拟控制器构成框图。

图中：

1-集成电路板        2-外壳            5-时钟模块

6-3.3V纽扣电池      7-存储模块        8-5V电源

9-中央处理器        10-CAN总线驱动    11-CAN总线连接器

12-串行通信接口     13-低通滤波电路   18-触摸屏连接器