发动机的控制系统和车辆技术方案

本申请提供了一种发动机的控制系统和车辆。该控制系统包括：ECU、负载电路、I/O板卡和实时仿真设备，负载电路用于将输出电流接口输出的电流转换为电压，得到采样电压；I/O板卡接收采样电压，并将采样电压发送至实时仿真设备；实时仿真设备计算设定电流值与实际电流值的差值并通过I/O板卡发送至ECU；ECU用于接收差值并根据差值调节实际电流值，使得实际电流值与设定电流值相同，根据调节之后的实际电流值计算过量空气系数，并根据过量空气系数控制发动机内燃气的进气量。解决了过量空气系数不能闭环调节的问题。能闭环调节的问题。能闭环调节的问题。

【技术实现步骤摘要】
发动机的控制系统和车辆


[0001]本申请涉及发动机的控制领域，具体而言，涉及一种发动机的控制系统和车辆。

技术介绍

[0002]在发动机的HIL(硬件在环仿真测试系统，Hardware in the Loop，简称HIL)测试领域中，宽域氧传感器用于检测排气的过量空气系数的值，其接口及工作过程较为复杂，对硬件需求较高。对于真实氧传感器，在HIL仿真领域中，氧浓度为仿真计算结果，HIL无法构造具有某一氧浓度的真实气体环境，氧传感器只能工作在大气环中，因此无法实现HIL闭环调节。现有HIL平台往往采用宽域氧传感器专用信号调理板卡实现对过量空气系数的闭环调节。但是，宽域氧氧传感器专用信号调理板卡的价格昂贵且功能单一，仅能用于氧传感器，而实际发动机仅配置1～2个氧传感器，造成成本和资源的浪费，并且不能实现闭环调节。

技术实现思路

[0003]本申请的主要目的在于提供一种发动机的控制系统和车辆，以至少解决现有技术中过量空气系数不能被闭环调节的问题。
[0004]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种发动机的控制系统，所述控制系统包括ECU、负载电路、I/O板卡和实时仿真设备，其中：所述ECU包括接地端口和输出电流接口；所述负载电路包括第一电阻、第二电阻和电容，其中，所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述接地端口连接，所述第二电阻的另一端与所述输出电流接口连接，所述电容与所述第二电阻并联，所述负载电路用于将所述输出电流接口输出的电流转换为电压，得到采样电压；所述I/O板卡包括模拟信号正输入端、模拟信号负输入端、模拟信号正输出端、模拟信号负输出端以及第一电压输出端，所述模拟信号正输入端和所述模拟信号负输入端分别与所述电容的两端连接，所述I/O板卡用于通过所述模拟信号正输入端和所述模拟信号负输入端接收所述采样电压，并将所述采样电压通过所述第一电压输出端发送至所述实时仿真设备；所述实时仿真设备包括第二电压输入端，所述第二电压输入端与所述第一电压输出端连接，所述实时仿真设备用于通过所述第二电压输入端接收所述采样电压，将所述采样电压转换为电流值，得到实际电流值，并计算所述发动机内燃气的温度值，得到当前温度值；在所述当前温度值为预设温度值的情况下，所述实时仿真设备计算设定电流值，比较所述设定电流值与所述实际电流值的大小，在所述设定电流值与所述实际电流值不同的情况下，计算所述设定电流值与所述实际电流值的差值并通过所述I/O板卡发送至所述ECU；所述ECU用于接收所述差值并根据所述差值调节所述实际电流值，使得所述实际电流值与所述设定电流值相同，根据调节之后的所述实际电流值计算过量空气系数，并根据所述过量空气系数控制所述发动机内燃气的进气量。
[0005]可选地，所述ECU还包括数据采集接口，所述I/O板卡还包括第一电压输入端和电
阻正输出端，所述电阻正输出端与所述数据采集接口连接，所述实时仿真设备还包括第二电压输出端，所述第二电压输出端与所述第一电压输入端连接，所述实时仿真设备还用于根据所述差值计算能斯特电压，通过所述第二电压输出端将所述能斯特电压发送至所述I/O板卡的所述第一电压输入端；所述I/O板卡用于通过所述第一电压输入端接收所述能斯特电压，并通过所述电阻正输出端将所述能斯特电压传输至所述ECU的所述数据采集接口；所述ECU还用于：通过所述数据采集接口接收所述能斯特电压，在所述能斯特电压大于预设阈值的情况下，减小所述输出电流，通过所述输出电流接口将所述输出电流输出，使得所述I/O板卡的所述模拟信号正输入端采集得到的所述采样电压减小，进一步使得通过所述采样电压转换得到所述实际电流值减小，直至所述差值为0为止；在所述能斯特电压小于所述预设阈值的情况下，增大所述输出电流，通过所述输出电流接口将所述输出电流输出，使得所述I/O板卡的所述模拟信号正输入端采集得到的所述采样电压增大，进一步使得通过所述采样电压转换得到所述实际电流值增大，直至所述差值为0为止。
[0006]可选地，所述实时仿真设备还用于在所述实际电流值与所述设定电流值相同的情况下，通过所述第二电压输出端输出与所述预设阈值的大小相同的所述能斯特电压至所述I/O板卡的所述第一电压输入端；所述I/O板卡还用于通过所述第一电压输入端接收所述预设阈值的大小的所述能斯特电压并通过所述第一电压输出端将所述预设阈值大小的所述能斯特电压传输至所述ECU的所述数据采集接口；所述ECU还用于：通过所述数据采集接口接收所述预设阈值大小的所述能斯特电压，停止调节所述输出电流，并获取当前的所述输出电流，得到当前输出电流，将所述当前输出电流作为所述实际电流值，以根据所述实际电流值计算得到所述过量空气系数。
[0007]可选地，所述实时仿真设备用于计算设定电流值，包括：所述实时仿真设备获取所述发动机的当前工况，其中，所述当前工况至少包括所述发动机内的燃气量、所述发动机的转速和扭矩；所述实时仿真设备通过计算模型计算所述当前工况对应的过量空气系数，并根据所述当前工况对应的所述过量空气系数计算对应的电流值，得到所述设定电流值，其中，所述计算模型至少用于计算当前工况对应的所述过量空气系数和燃气的温度值。
[0008]可选地，所述实时仿真设备用于计算所述发动机内燃气的温度值，得到当前温度值，包括：所述实时仿真设备通过所述计算模型计算所述当前工况对应的所述发动机内燃气的温度值，得到所述当前温度值。
[0009]可选地，所述I/O板卡还包括电阻输入端，所述实时仿真设备还包括温度输出端，所述电阻输入端与所述温度输出端连接，所述实时仿真设备还用于在计算所述发动机内燃气的温度值，得到当前温度值之后，所述实时仿真设备计算所述当前温度值对应的电阻值，并通过所述温度输出端将所述电阻值输出至所述I/O板卡的所述电阻输入端；所述I/O板卡还用于接收所述电阻值，并通过所述电阻正输出端将所述电阻值输出至所述ECU的所述数据采集接口；所述ECU还用于接收所述电阻值，将所述电阻值转换为所述当前温度值，并确定所述当前温度值是否为所述预设温度值。
[0010]可选地，所述ECU还包括电流校准接口，所述负载电路还包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端连接，另一端与所述电流校准接口连接。
[0011]可选地，根据调节之后的所述实际电流值计算过量空气系数，包括：获取多组数据集，其中，每组所述数据集包括实际电流值数据和所述实际电流值对应的过量空气系数；使
用多组所述数据集通过机器学习训练得到过量空气系数计算模型，通过所述过量空气系数计算模型计算调节之后的所述实际电流值对应的所述过量空气系数。
[0012]可选地，所述计算模型是使用多组数据通过机器学习训练出来的，所述多组数据中的每组数据均包括：当前工况和所述当前工况对应的电流值以及所述当前工况对应的温度值。
[0013]根据本申请的另一方面，提供了车辆，包括：发动机和发动机的控制系统，所述发动机的控制系统包括任意一种所述的控制系统，所述发动机和所述发动机的控制系统通信连接。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括ECU、负载电路、I/O板卡和实时仿真设备，其中：所述ECU包括接地端口和输出电流接口；所述负载电路包括第一电阻、第二电阻和电容，其中，所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述接地端口连接，所述第二电阻的另一端与所述输出电流接口连接，所述电容与所述第二电阻并联，所述负载电路用于将所述输出电流接口输出的电流转换为电压，得到采样电压；所述I/O板卡包括模拟信号正输入端、模拟信号负输入端、模拟信号正输出端、模拟信号负输出端以及第一电压输出端，所述模拟信号正输入端和所述模拟信号负输入端分别与所述电容的两端连接，所述I/O板卡用于通过所述模拟信号正输入端和所述模拟信号负输入端接收所述采样电压，并将所述采样电压通过所述第一电压输出端发送至所述实时仿真设备；所述实时仿真设备包括第二电压输入端，所述第二电压输入端与所述第一电压输出端连接，所述实时仿真设备用于通过所述第二电压输入端接收所述采样电压，将所述采样电压转换为电流值，得到实际电流值，并计算所述发动机内燃气的温度值，得到当前温度值；在所述当前温度值为预设温度值的情况下，所述实时仿真设备计算设定电流值，比较所述设定电流值与所述实际电流值的大小，在所述设定电流值与所述实际电流值不同的情况下，计算所述设定电流值与所述实际电流值的差值并通过所述I/O板卡发送至所述ECU；所述ECU用于接收所述差值并根据所述差值调节所述实际电流值，使得所述实际电流值与所述设定电流值相同，根据调节之后的所述实际电流值计算过量空气系数，并根据所述过量空气系数控制所述发动机内燃气的进气量。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述ECU还包括数据采集接口，所述I/O板卡还包括第一电压输入端和电阻正输出端，所述电阻正输出端与所述数据采集接口连接，所述实时仿真设备还包括第二电压输出端，所述第二电压输出端与所述第一电压输入端连接，所述实时仿真设备还用于根据所述差值计算能斯特电压，通过所述第二电压输出端将所述能斯特电压发送至所述I/O板卡的所述第一电压输入端；所述I/O板卡用于通过所述第一电压输入端接收所述能斯特电压，并通过所述电阻正输出端将所述能斯特电压传输至所述ECU的所述数据采集接口；所述ECU还用于通过所述数据采集接口接收所述能斯特电压，在所述能斯特电压大于预设阈值的情况下，减小所述输出电流，通过所述输出电流接口将所述输出电流输出，使得所述I/O板卡的所述模拟信号正输入端采集得到的所述采样电压减小，进一步使得通过所述采样电压转换得到所述实际电流值减小，直至所述差值为0为止；在所述能斯特电压小于所述预设阈值的情况下，增大所述输出电流，通过所述输出电流接口将所述输出电流输出，使得所述I/O板卡的所述模拟信号正输入端采集得到的所述采样电压增大，进一步使得通过所述采样电压转换得到所述实际电流值增大，直至所述差值为0为止。3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述实时仿真设备还用于在所述实际电流值与所述设定电流值相同的情况下，通过所述第二电压输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕国栋，王文霞，于洪峰，王德军，肖华东，宗建华，
申请(专利权)人：潍坊潍柴动力科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：