发动机模拟控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种发动机模拟控制器，包括中央处理器，及与该中央处理器连接的电源管理电路，时钟电路，CAN通信装置，发动机常规参数模拟装置，触摸屏显示装置，存储器。在不使用发动机台架的情况下，实现SCR计量喷谢系统电子控制单元的调试和性能验证试验，包括：模拟发动机发送工作状态数据给SCR计量喷谢系统电子控制单元；根据需求实现所模拟的发动机多个工作状态之间自动切换；显示当前设定的发动机工作状态数据；将输入和输出的数据实时保存在存储器中。通过CAN总线向计量喷谢系统的电子控制单元发送发动机常规参数；触摸屏上可显示和发动机模拟控制器运行状态有关的信息，同时可以作为输入设备使用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种模拟控制系统，尤其涉及一种发动机模拟控制器。
技术介绍
为满足针对柴油机国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与发动机联机试验。国内的汽车零部件公司少有发动机台架试验室，进行和完成上述开发工作往往需要其他单位协助完成。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开发进程·产生极大的限制；而且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，这些不利因素都严重影响了产品开发和试验的工作效率。
技术实现思路
针对上述现有技术，本技术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，在无人值守情况下的能够自动运行，并实时存储数据和进行故障保护。本技术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，本技术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一个中央处理器以及和该中央处理器连接的如下装置电源管理电路，用于为整个模拟控制器供电；时钟电路，用于为整个模拟控制器提供准确时间；CAN通信装置，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装置，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；触摸屏显示装置，包括触摸屏和触摸屏连接器，采用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；存储器，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，控制上述各个装置和器件，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器中。本技术发动机模拟控制器中，所述电源管理电路、时钟电路、存储器、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，本技术的有益效果是相对于现有技术的发动机台架试验室，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PC机，不仅价格昂贵，而且手动连续调节信号的操作性不强，适应性不佳。本技术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，适合在小型试验室内使用，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。附图说明图I是本技术发动机模拟控制器集成电路板的方框图；图2是本技术发动机模拟控制器外壳上相关部件的布局示意图；图3是本技术发动机模拟控制器人机交互界面布局图；图4是本技术发动机模拟控制器构成框图。图中I-集成电路板 2-外壳5-时钟电路6-3. 3V纽扣电池 7-存储器8-5V电源9-中央处理器 10-CAN总线驱动 Il-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19-电位器20-CAN总线接口 21-电源指示灯24-触摸屏25-电源输入端口 26-电源开关。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术作进一步详细地描述。如图4所示，本技术发动机模拟控制器包括一中央处理器9及与该中央处理器9连接的如下装置电源管理电路，包括5V电源8和3. 3V纽扣电池6，用于为整个模拟控制器供电；所述5V电源8通过一 LM2575-5. O电源稳压芯片，将供电电压稳定在5. 0V,为整个控制器系统供电；配有3. 3V纽扣电池6以确保在系统断电情况下，时钟电路5仍能正常运行，当控制器外部电源断开时，纽扣电池能够继续给时钟电路供电，保证时钟电路正常运行不中断。如图3所示，发动机模拟控制器的电源是由外界提供一个24V直流电源，经过发动机模拟器外壳的电源输入端口 25，经过5V电源8，为发动机模拟控制器提供5. OV电源。时钟电路5，用于为整个模拟控制器提供准确时间；所述时钟电路5包括由DS1302时钟芯片组成的时钟电路，精确提供年、月、日、时、分、秒等时间参数。时钟电路在通电状态下，可以自动运行。 CAN通信装置，包括CAN总线接口 20、CAN总线驱动电路10和CAN总线连接器11，用于实现中央处理器9与外部的SCR计量喷谢系统电子控制单元之间的CAN通信功能；CAN总线驱动电路，是以英飞凌TLE6250GV33芯片为主而组成的CAN总线驱动电路，该电路为实现发动机模拟控制 器与外部的实时通信提供了硬件电路基础。发动机常规参数模拟装置，包括通过一低通滤波电路13和电位器19，所述电位器采用型号为WXD3-13-2W的4. 7K高精度多圈电位器，实现发动机参数手动可调的功能。如图3所示，可以手动调节外壳下端的电位器19，每调节一个电位器的阻值，经中央处理器9的AD通道采集电位器的电位信号，并将其计算转换成相应的发动机工作状态数据，就能相应的调节一个发动机常规参数，包括发动机转速、负荷、进气温度、进气压力和冷却水温度。在进行SCR系统控制单元电路调试和SCR系统功能调试等调试性的试验时，使用电位器连续调节发动机常规参数的功能格外重要。如图3所示，五个电位器是嵌在所述外壳上的，拧动电位上方的螺帽便可以调节电位器阻值。5个电位从左到右等距离排开，依次代表发动机常规参数是发动机转速、发动机负荷、进气温度、进气压力、冷却水温度。触摸屏显示装置，包括触摸屏24和触摸屏连接器18，所述触摸屏型号为TFT480272RS-4. 3。触摸屏显示装置与中央处理器9的通信方式是通过串行通讯接口实现异步串口通信，触摸屏具有键盘功能，可以输入时间参数，初始化时钟电路的当前时间，实现系统的精确定时；可以输入多个工作状态参数和相应的运行时间参数并存储在SD卡内，实现再编程功能和多种试验模式的设置功能；可以输入命令，确认当前工作模式，如手动模式、自动模式、编程模式；通过触摸屏24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。如图3所示，触摸屏嵌在所述外壳上。存储器7，用于存储模拟试验的数据、时间、故障代码以及再编程时设置的发动机工作状态数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机模拟控制器，其特征在于，包括一个中央处理器以及和该中央处理器连接的如下装置：电源管理电路，用于为整个模拟控制器供电；时钟电路，用于为整个模拟控制器提供准确时间；CAN通信装置，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装置，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；触摸屏显示装置，包括触摸屏和触摸屏连接器，采用串行通讯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；存储器，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，控制上述各个装置和器件，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器中。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建梁，龙顺洪，赵中煜，董建，王蒸，
申请(专利权)人：天津亿利汽车环保科技有限公司，龙顺洪，
类型：实用新型
国别省市：