[发明专利]一种发动机起动初始啮合浪涌电压的模拟方法

说明书

本发明提供了一种发动机起动初始啮合浪涌电压的模拟方法，以dSPACE公司的柴油机硬件在环测试系统为平台，通过在Matlab Simulink环境下设计电源模型，再将该模型下载至dSPACE柴油机硬件在环测试系统，实现以模型驱动测试系统、输出起动初始啮合浪涌电压。相对于现有技术，本发明具有以下优势：模型结构简单、易实现；能够模拟真实环境下的起动浪涌电压，适用于早期设计阶段的测试验证；具有可扩展性，通过修改模型及相应的参数，能够实现不同载荷下对浪涌电压幅值、变化速率的不同要求。

技术领域

本发明属于柴油发动机电控系统技术领域，尤其是涉及一种发动机起动初始啮合浪涌电压的模拟方法。

背景技术

发动机的稳态工作电压一般为16V—32V，在柴油机起动过程中，由于起动马达、突加载荷，会出现短时的浪涌电压，即电源电压会突然下降至6V左右，然后在短时间内又恢复正常。为避免因浪涌电压的影响而导致发动机起动失败，需要在测试环境下模拟起动浪涌电压，来对电控系统设计电路进行充分的试验验证，以确保电路设计的合理性及有效性。

目前，试验室多采用范围可调的稳压电源，通过手动调节来模拟电源电压的突增、突减。人工调节的变化速率，与实际环境下的浪涌电压相比，差别较大，且一致性较差，无法满足实际试验验证需求。

这就需要一个可操作性强、易实现的柴油机起动浪涌电压的模拟方法，来满足电控系统设计电路的试验过程的测试需求。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机起动初始啮合浪涌电压的模拟方法，以充分验证电控系统在发动机起动过程中的运行情况。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机起动初始啮合浪涌电压的模拟方法，包括以下步骤：

1)明确发动机起动初始啮合浪涌电压变化要求，确定各相关参数；

2)以dSPACE柴油机硬件在环测试系统为平台，在Matlab Simulink环境下，设计电源模型；

3)按照电压变化要求，设置电源模型的各变量的参数值或参数范围；

4)在dSPACE测试系统的集成环境下设置电源模型的参数，并编译、下载；

5)在dSPACE测试系统下，通过输入起动开关信号，实现初始啮合浪涌电压的模拟输出，并适当调整电源模型的参数值以满足实际需求。

进一步的，步骤1)所述发动机起动初始啮合浪涌电压变化参数包括稳态电压值、初始啮合浪涌电压值、初始啮合浪涌电压持续时间、起动电压最小值、起动持续时间。

进一步的，步骤2)中的电源模型包括：

起动开关采集模块，用于对dSPACE测试系统输出的起动开关信号进行检测，并将检测到的开关信号值传输至所述状态变化逻辑模块；

稳态电压信号模块，用于使dSPACE测试系统输出稳态电压信号，并将该稳态电压信号传输至所述状态变化逻辑模块；

上升速率控制模块，用于通过设置时钟节拍，使电压按照一定的增长规律，实现短时间内的快速上升，并将变化电压信号输出到状态变化逻辑模块；

状态变化逻辑模块，实现以下逻辑：(1)当接收到所述起动开关采集模块发出的起动开关闭合信号时，输出电压下降至初始啮合浪涌电压值；(2)在初始啮合浪涌电压持续时间内，输出电压按照特一定规律上升至起动电压最小值，并在起动时间内保持；(3)起动后，在起动持续时间内，输出电压按照一定规律上升至稳态值并保持稳定；(4)正常状态下，输出电压保持稳态值。

进一步的，所述起动开关采集模块包括手动输入开关控制信号,经过布尔函数的作用,由dSPACE数字信号输出块输出起动开关信号。