專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺。
背景技術(shù)：
隨著全球汽車市場的高速發(fā)展，在帶來一系列便利的同時(shí)也帶來了油耗增加、原 油價(jià)格上漲、廢氣排放增多等問題，其中石油能源的日益緊張，以及氣溫變暖可能引起數(shù)個(gè) 島國在數(shù)年內(nèi)淪陷海底的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)，使尋求經(jīng)濟(jì)有效的動(dòng)力方案成為這幾年汽車動(dòng)力市場 的新主張，也成為各國政府的主推方向。綜上原因，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)再次進(jìn)入人們的視野，首要 原因是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)油性，與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)消耗燃料要少30% ；二是柴油 系統(tǒng)可降低二氧化碳的排放量，可適應(yīng)越來越嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)柴油控制經(jīng)過了三條 技術(shù)路線，分別是單體泵、泵噴嘴和高壓共軌。與其它噴射系統(tǒng)相比，高壓共軌噴油系統(tǒng)主 要的貢獻(xiàn)就是將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程彼此完全分開，通過對共軌管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)精 確控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速基本無關(guān)。這一柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新最大 限度地降低了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)車型的振動(dòng)和噪聲，同時(shí)將油耗進(jìn)一步降低，使排放更加清潔。圖1是相關(guān)技術(shù)的柴油高壓共軌系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，在該典型的柴油高壓共軌系統(tǒng)中，燃油從帶初濾的燃油箱1中經(jīng)過濾 器2到達(dá)噴油泵3內(nèi)，噴油泵分為低壓齒輪泵和高壓泵兩部分，燃油首先由燃油箱1被泵入 低壓泵的泵腔內(nèi)，經(jīng)過低壓泵的初步加壓后經(jīng)過濾器2進(jìn)入高壓泵，高壓泵可以將燃油加 壓至1600bar甚至更高。高壓燃油從噴油泵3出來后經(jīng)高壓油管進(jìn)入起蓄壓作用的共軌管 4中。高壓燃油從共軌管4經(jīng)高壓油管分別流向各缸的噴油器5，然后噴油器5根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī) 控制單元8輸出的脈沖給定的時(shí)刻和寬度按規(guī)定的噴油規(guī)律將燃油噴入柴油機(jī)的各燃燒 室內(nèi)。高壓泵的一端安裝有燃油計(jì)量閥來調(diào)節(jié)進(jìn)入高壓泵的油量，各缸噴油器及共軌管中 多余的燃油經(jīng)過回油管路流回燃油箱。共軌管4的一端安裝有燃油壓力傳感器6，該傳感器 能夠感知共軌管內(nèi)的燃油壓力并將該壓力提供給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元8形成對軌壓的閉環(huán)控 制；共軌管的另一端安裝有泄壓閥7，當(dāng)共軌管4內(nèi)的燃油壓力超過某一工況的極限值時(shí)， 泄壓閥打開以減小共軌管內(nèi)的燃油壓力。除上述傳感器外，高壓共軌噴油系統(tǒng)所采用的傳 感器還包括曲軸轉(zhuǎn)速傳感器10、凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器11、加速踏板傳感器9、水溫傳感器等， 這些傳感器為電控系統(tǒng)提供發(fā)動(dòng)機(jī)的基本運(yùn)行環(huán)境和工況，將采集的信號輸入到發(fā)動(dòng)機(jī)控 制單元8中，經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元計(jì)算后把輸出信號發(fā)送給供油泵、燃油流量計(jì)量閥(Inlet MeteringValve，簡稱為IMV閥)、各缸噴油器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。根據(jù)國內(nèi)相關(guān)專利文獻(xiàn)的記載，相關(guān)技術(shù)的油泵試驗(yàn)臺一般是供電控噴油器的生 產(chǎn)調(diào)試、研究鑒定和維修使用，主要功能是測量電控噴油器每循環(huán)的單次噴油量，在燃油計(jì) 量的方法和試驗(yàn)臺結(jié)果的保存方面各有差異。產(chǎn)品級的多種型號的油泵試驗(yàn)臺，分別針對 不同的車型和應(yīng)用，比如MLD2000多孔式噴油器試驗(yàn)臺，是引進(jìn)德國先進(jìn)專利技術(shù)而制造 的新產(chǎn)品，緊湊而又具有多種功能的試驗(yàn)臺主要用于柴油機(jī)噴油器在研究、生產(chǎn)、維修服務(wù) 等方面的檢測測量。這種多孔式試驗(yàn)臺能通過提供壓力連續(xù)可調(diào)的試驗(yàn)油來滿足不同型號噴油器的檢測要求，能夠測量噴油器開啟壓力、流量、密封性，同時(shí)能對噴霧形狀進(jìn)行評估。在相關(guān)技術(shù)中提供了一種電控高壓共軌試驗(yàn)臺架。該專利技術(shù)的電控高壓共軌試 驗(yàn)臺架是通過模擬電控高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)測量各種重要參數(shù)并上傳至 PC終端及基于單片機(jī)的控制中心的。該試驗(yàn)臺架中，燃油經(jīng)過低壓泵、高壓泵通過共軌管提 供到噴油器中進(jìn)行高壓噴射，流量計(jì)、溫度傳感器、壓力傳感器、安裝在高壓泵上的轉(zhuǎn)速傳 感器、噴油量檢測單元采集數(shù)據(jù)，基于單片機(jī)的控制中心進(jìn)行分析處理，發(fā)控制信號對共軌 試驗(yàn)臺架進(jìn)行控制，系統(tǒng)工作參數(shù)可以通過壓力表、流量表、溫度表顯示出來，同時(shí)還可以 通過PC終端顯示、分析、存儲和打印。上述電控高壓共軌試驗(yàn)臺架，是一個(gè)研究柴油高壓共軌系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的臺 架，其主要目的是實(shí)時(shí)測量電控柴油高壓共軌發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況下工作時(shí)的各種重要參數(shù)， 收集、分析這些重要參數(shù)為柴油共軌電控單元的開發(fā)提供數(shù)據(jù)支持和依據(jù)。該試驗(yàn)臺架包 括以下缺點(diǎn)該油泵試驗(yàn)臺架是專門針對某一款發(fā)動(dòng)機(jī)的臺架，一個(gè)臺架只能針對某一款 發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓共軌噴油系統(tǒng)，資源復(fù)用率低；上述的高壓共軌試驗(yàn)臺架是一個(gè)開環(huán)控制，臺 架系統(tǒng)內(nèi)任一環(huán)節(jié)的調(diào)整必須通過參數(shù)顯示、打印、分析后才能得到其調(diào)整效果，并且人為 分析的過程可能存在誤差，系統(tǒng)的控制效率低。針對相關(guān)技術(shù)中發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺資源復(fù)用率低、開環(huán)控制的問題，目前 尚未提出有效的解決方案。

實(shí)用新型內(nèi)容針對發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺資源復(fù)用率低、開環(huán)控制的問題而提出本實(shí)用新 型，為此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺，以解決上述問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真
試驗(yàn)臺O根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺包括發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置，提供發(fā)動(dòng)機(jī) 的信號；發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，與發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置相連接；共軌噴油系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)缸 的噴油器；其中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元與噴油器相連接。優(yōu)選地，共軌噴油系統(tǒng)還包括共軌管，與噴油器相連接。優(yōu)選地，共軌管的一端安裝有燃油壓力傳感器，燃油壓力傳感器能夠感知共軌管 內(nèi)的燃油壓力。優(yōu)選地，燃油壓力傳感器與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元連接，向發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元提供反饋信號。優(yōu)選地，共軌噴油系統(tǒng)還包括安裝有電磁閥噴油器的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋，為共軌管提供 安裝位置。優(yōu)選地，仿真試驗(yàn)臺還包括油泵試驗(yàn)臺架，支撐發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋。優(yōu)選地，仿真試驗(yàn)臺還包括噴油泵，置于油泵試驗(yàn)臺架上且與共軌管相連接；電 機(jī)，經(jīng)由聯(lián)軸器與噴油泵相連接，為聯(lián)軸器提供驅(qū)動(dòng)力；電機(jī)控制器，與電機(jī)相連接，控制電 機(jī)的轉(zhuǎn)速。優(yōu)選地，油泵試驗(yàn)臺架還包括基板；缸蓋安裝架，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋安裝在該缸蓋安裝
4架上；油泵安裝支架，噴油泵安裝在該油泵安裝支架上。優(yōu)選地，油泵試驗(yàn)臺架還包括護(hù)板，設(shè)置于聯(lián)軸器的外部，其中，聯(lián)軸器與噴油泵 以錐面相連接。優(yōu)選地，仿真試驗(yàn)臺還包括第一顯示控制裝置，與發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置相連接。優(yōu)選地，油泵試驗(yàn)臺架包括第二顯示控制裝置，與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元相連接。通過本實(shí)用新型，采用發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置，提供發(fā)動(dòng)機(jī)的信號；發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，與 發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置相連接；共軌噴油系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)缸的噴油器；其中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制 單元與噴油器相連接，解決了相關(guān)技術(shù)中發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺資源復(fù)用率低、開環(huán)控 制的問題，進(jìn)而達(dá)到了提高發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺的復(fù)用率，以及對整個(gè)試驗(yàn)臺進(jìn)行閉 環(huán)控制的效果。

此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分， 本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng) 限定。在附圖中圖1是相關(guān)技術(shù)的柴油高壓共軌系統(tǒng)的示意圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺系統(tǒng)的示意圖；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺的控制示意圖；圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺的臺架的示意圖；圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺的臺架的示意圖；圖6是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺的發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置的 示意圖。
具體實(shí)施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺。本實(shí)用新型涉及的一種發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺旨在為柴油機(jī)電控系統(tǒng)的開發(fā) 提供一種接近真實(shí)的模擬環(huán)境，包括一臺用于模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置，一套所要開發(fā)的電控系 統(tǒng)匹配的實(shí)體發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓共軌系統(tǒng)、一個(gè)為高壓共軌系統(tǒng)提供支撐和安裝位置的臺架， 一個(gè)用于模擬發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的電機(jī)及控制器，兩個(gè)監(jiān)控標(biāo)定軟件。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺系統(tǒng)的示意圖。如圖2所示，該發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺包括發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置17，提供發(fā)動(dòng)機(jī)的 信號；發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元8，與發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置17相連接；共軌噴油系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè) 缸的噴油器5 ；其中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元8與噴油器5相連接。在本實(shí)用新型發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺中，通過發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單 元提供發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸和凸輪軸信號、加速踏板信號、水溫信號、進(jìn)氣溫度信號、進(jìn)氣壓力信 號等各個(gè)傳感器信號，形成的硬件在環(huán)回路實(shí)時(shí)監(jiān)控和修改仿真試驗(yàn)中的各個(gè)狀態(tài)參數(shù)， 從而方便實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在各個(gè)工況之間的切換。[0036]本實(shí)用新型中，共軌噴油系統(tǒng)還可以包括共軌管4，與噴油器5相連接。其中，共 軌管4通過燃油壓力傳感器6與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元8連接，向發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元8提供反饋信號。本實(shí)用新型中，共軌噴油系統(tǒng)還可以包括安裝有電磁閥噴油器的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋 15，為共軌管4提供安裝位置。發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋15和共軌噴油系統(tǒng)采用與所開發(fā)的電控單元所匹配的原發(fā)動(dòng)機(jī)上同 樣的布置，真實(shí)的模擬實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)共軌系統(tǒng)的工作環(huán)境，為后續(xù)的臺架調(diào)試節(jié)約時(shí) 間；發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋15和共軌噴油系統(tǒng)相對獨(dú)立，當(dāng)需要更換不同的噴油系統(tǒng)時(shí)，可以方便的 在臺架上實(shí)現(xiàn)。其中，仿真試驗(yàn)臺還可以包括油泵試驗(yàn)臺架12，用于支撐發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋15。油泵試驗(yàn)臺架12為發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋15和高壓共軌系統(tǒng)提供可靠的支撐，設(shè)計(jì)過程中 考慮了對于地面的壓力、整個(gè)臺架承受的縱向重力等因素，進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度相關(guān)設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型中，仿真試驗(yàn)臺還可以包括噴油泵3，置于油泵試驗(yàn)臺架12上且與共 軌管4相連接；電機(jī)14，經(jīng)由聯(lián)軸器28與噴油泵3相連接，為聯(lián)軸器28提供驅(qū)動(dòng)力；電機(jī) 控制器，與電機(jī)14相連接，控制電機(jī)14的轉(zhuǎn)速。其中，本實(shí)用新型實(shí)施例中，采用一臺電機(jī)來模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，利用電機(jī)來驅(qū)動(dòng) 噴油泵，電機(jī)控制器可以方便設(shè)置電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速，與踏板位置信號配合模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的各 個(gè)工況。其中，油泵試驗(yàn)臺架12還可以包括基板24 ；缸蓋安裝架25，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋15安裝 在該缸蓋安裝架25上；油泵安裝支架26，噴油泵3安裝在該油泵安裝支架26上；護(hù)板27， 設(shè)置于聯(lián)軸器28的外部，其中，聯(lián)軸器28與噴油泵3以錐面相連接。其中，仿真試驗(yàn)臺還可以包括第一顯示控制裝置18，與發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置17相連接。本實(shí)用新型實(shí)施例中，對發(fā)動(dòng)機(jī)本體的模擬采用一個(gè)單獨(dú)的發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置17 完成，該裝備內(nèi)部嵌有與試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)對應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)模型，具有至少一個(gè)運(yùn)行對象模型的實(shí) 時(shí)仿真機(jī)，所具備的實(shí)時(shí)仿真機(jī)具有多個(gè)輸入輸出信號的IO接口，能夠模擬輸出汽車上的 各類傳感器信號，并接收汽車電控單元的各種執(zhí)行器信號。其中，實(shí)時(shí)仿真機(jī)上的各個(gè)輸入輸出IO接口，即可以由仿真機(jī)內(nèi)部模擬，也可以 接真實(shí)的傳感器和負(fù)載，配置靈活度大。實(shí)時(shí)仿真機(jī)內(nèi)部運(yùn)行的對象模型，可以根據(jù)實(shí)際發(fā) 動(dòng)機(jī)的參數(shù)方便的修改，通過下載不同的發(fā)動(dòng)機(jī)模型，一臺仿真機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對多種型號及 功能的發(fā)動(dòng)機(jī)的模擬，資源復(fù)用性強(qiáng)。本實(shí)用新型的油泵聯(lián)合仿真試驗(yàn)臺，各個(gè)部分構(gòu)成一個(gè)完整的硬件在環(huán) (Hardware in Loop，簡稱為HIL)系統(tǒng)，對于系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)所作的修改能夠很快得到 直觀的反饋，便于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元內(nèi)控制算法的修改和問題的分析。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的圖2所示，本實(shí)用新型的所采用的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一個(gè) 具有聯(lián)合仿真功能的油泵試驗(yàn)臺，該柴油機(jī)油泵聯(lián)合仿真試驗(yàn)臺的基本結(jié)構(gòu)，由油泵試驗(yàn) 臺架12、發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋15、噴油泵3、共軌管4、各缸的噴油器5、電機(jī)及電機(jī)控制器14、發(fā)動(dòng)機(jī) 模擬裝置17以及安裝有顯示控制軟件的第一顯示控制裝置(或PC機(jī))18組成。本實(shí)施例中，油泵試驗(yàn)臺架12為發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋15和高壓共軌系統(tǒng)提供支撐。發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋15為本實(shí)用新型所涉及開發(fā)的電控系統(tǒng)匹配的原發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋，在高壓共軌系統(tǒng)中， 缸蓋里面安裝有電磁閥噴油器，為共軌管提供安裝位置，并且提供高壓油路的固定走向，用 原機(jī)的缸蓋可以真實(shí)的還原發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)和燃油特性。噴油泵3、共軌管4、噴油器5以 及相關(guān)的高壓油管和低壓油管組成了柴油高壓共軌系統(tǒng)。噴油器的高壓油直接由共軌管提 供，噴油器3的控制信號由開發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元8輸出。本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)速信號由發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置提供，沒有實(shí)際的曲軸和凸輪軸，所以 在本實(shí)用新型中，燃油泵由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)控制器可以方便的選擇電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)速，用該 轉(zhuǎn)速來模擬實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)中的曲軸轉(zhuǎn)速，與發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置提供的曲軸轉(zhuǎn)速相配合，即可實(shí) 現(xiàn)模擬曲軸轉(zhuǎn)速信號與實(shí)際曲軸轉(zhuǎn)速信號之間的統(tǒng)一。在本實(shí)用新型中，發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置17相當(dāng)于一個(gè)模擬的發(fā)動(dòng)機(jī)本體，該模擬裝置 為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元8提供除高壓共軌系統(tǒng)本身信號以外的所有的發(fā)動(dòng)機(jī)信號，來幫助形成 一個(gè)檢驗(yàn)控制單元功能的硬件在環(huán)回路?？刂骑@示軟件安裝在第一顯示控制裝置(或PC 機(jī))18上，該控制顯示軟件通過一根通信線與發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置完成數(shù)據(jù)交互，該軟件能夠 實(shí)現(xiàn)的功能包括實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置中運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)本體模型的各個(gè)狀態(tài)參數(shù)、實(shí)時(shí) 修改發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置中運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)本體模型的參數(shù)。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺的控制示意圖。如圖3所示，電機(jī)14驅(qū)動(dòng)噴油泵3為共軌管4提供高壓燃油，共軌管4的高壓燃 油通過高壓油管通往各缸的噴油器5。發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置17中的實(shí)時(shí)仿真機(jī)中運(yùn)行與所開發(fā)電控系統(tǒng)對應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)模 型，并通過其IO接口給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元8提供大部分傳感器信號，包括轉(zhuǎn)速信號、水溫信號 等。發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置17通過安裝有實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件的第一顯示控制裝置18控制，可以實(shí)時(shí)修 改發(fā)動(dòng)機(jī)其內(nèi)部運(yùn)行的模型參數(shù)使得模型與實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)本體盡可能的接近，同時(shí)還可以 顯示模型的輸入輸出參數(shù)，全面的監(jiān)控模型的運(yùn)行工況。與高壓共軌系統(tǒng)相關(guān)的傳感器信 號由真實(shí)傳感器信號輸入，包括監(jiān)控共軌管內(nèi)燃油壓力的燃油壓力傳感器6，控制噴油泵3 內(nèi)燃油流量的IMV閥電流傳感器20。與高壓共軌系統(tǒng)相關(guān)的負(fù)載由也采用真實(shí)的執(zhí)行器， 包括控制噴油器5的噴油器電磁閥23，以及控制IMV閥開度的脈寬信號24。油泵試驗(yàn)臺可以包括第二顯示控制裝置19，與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元8相連接。顯示控制界面可以方便的實(shí)現(xiàn)對共軌噴油系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，以及發(fā)動(dòng)機(jī)控制 單元內(nèi)部運(yùn)行模型的參數(shù)的實(shí)時(shí)修改。為保證噴油泵轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的協(xié)調(diào)，電機(jī)14采用專用的電機(jī)控制器控制，通 過調(diào)整控制器的頻率達(dá)到與發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置提供的轉(zhuǎn)速相一致的目的。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元8與第二顯示控制裝置19內(nèi)部運(yùn)行的軟件通過一種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù) 協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，可以實(shí)時(shí)修改發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元8內(nèi)運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模型的參數(shù)，也 可以實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元8內(nèi)運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模型的各種狀態(tài)，達(dá)到監(jiān)測和標(biāo)定的 目的。圖4和圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺的臺架的示意 圖。如圖4和圖5所示，該實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺的臺架，包括基板24、缸 蓋安裝架25、油泵安裝支架26、護(hù)板27、聯(lián)軸器28及驅(qū)動(dòng)電機(jī)14組成。
7[0061 ] 基板24為安裝在其上的所有部件提供支撐和定位，在本實(shí)用新型中，底板24采用 “凸，，型槽和螺釘來實(shí)現(xiàn)安裝在其上各個(gè)部件的定位，背部采用斜拉加強(qiáng)筋的辦法在減小自 身重量的同時(shí)增加壓力承受能力。缸蓋安裝架25采用斜拉加強(qiáng)筋增加其承受能力。油泵 安裝支架26為油泵的安裝提供定位。油泵和驅(qū)動(dòng)電機(jī)14之間通過聯(lián)軸器28連接來實(shí)現(xiàn) 扭矩的傳遞，聯(lián)軸器與電機(jī)之間通過平鍵連接，而聯(lián)軸器與油泵之間利用油泵軸頭自身的 結(jié)構(gòu)，通過1 5的錐面連接，其結(jié)構(gòu)尺寸與原油泵驅(qū)動(dòng)齒輪一致，同時(shí)保證80%以上的接 觸面積。在聯(lián)手器28的外部設(shè)計(jì)有護(hù)板27，該護(hù)板對聯(lián)軸器回轉(zhuǎn)件提供保護(hù)，可以防止松 動(dòng)的零件飛出傷人，還可以防止臺架操作人員接觸到回轉(zhuǎn)部件。該油泵試驗(yàn)臺提供的缸蓋與油泵的相對安裝位置，與原發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)際安裝位置一 致，確保各種管路可靠安裝，走向順暢。所有高壓油管、主要回油管均采用原機(jī)配件，可以確 保與原機(jī)一致，減小后續(xù)試驗(yàn)時(shí)間。噴油器噴出的燃油，通過消霧器收集，用透明管引回油 箱，便于觀察噴油情況。本實(shí)用新型在設(shè)計(jì)過程中，對整個(gè)臺架進(jìn)行了震動(dòng)分析報(bào)告，確保臺架運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、可靠。圖6是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺的模擬裝置的示意圖。如圖6所示，該實(shí)施例的仿真模擬裝置的結(jié)構(gòu)圖，(該仿真模擬裝置可以為申請?zhí)?200820108589. 7的專利中所描述的仿真模擬裝置)包括一個(gè)機(jī)柜29，其中安裝有該發(fā)動(dòng)機(jī) 模擬裝置的各種主要部件，例如可編程電源30、實(shí)時(shí)仿真機(jī)31、負(fù)載仿真與故障模擬單元 32、信號調(diào)理單元33、系統(tǒng)供電及保護(hù)單元34等。其中，實(shí)時(shí)仿真機(jī)31可用來運(yùn)行實(shí)時(shí)模型，該實(shí)時(shí)仿真機(jī)可以是一個(gè)工控機(jī)或者 一個(gè)通用的計(jì)算機(jī)(只要具備實(shí)時(shí)運(yùn)行對象模型功能)，具有計(jì)算機(jī)通常所具備的部件，例 如處理器、主板、處理器板卡以及各種I/O接口板卡等。處理器板和I/O接口板之間通過總 線相連，主板上還插有通訊卡，用于可安裝有控制顯示軟件的PC機(jī)通信。該實(shí)時(shí)仿真機(jī)還 具有外部編程接口(如Matlab/Simulink)，可以方便的將發(fā)動(dòng)機(jī)對象模型下載到實(shí)時(shí)仿真 機(jī)31中運(yùn)行。在本實(shí)用新型中，該實(shí)時(shí)仿真機(jī)可以采用德國dSPACE公司的組件系統(tǒng)(如 dsl006、ds2211等)，上述dSPACE公司的組件系統(tǒng)是業(yè)界通常采用的成熟產(chǎn)品，在此不再贅 述其詳細(xì)結(jié)構(gòu)。上述的實(shí)時(shí)仿真機(jī)31具有各種I/O接口板卡，因而具有多個(gè)輸入/輸出數(shù)據(jù)信號 的I/O接口，本實(shí)用新型發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置的其他組件都可以通過這些I/O接口與實(shí)時(shí)仿真 機(jī)連接，用于與實(shí)時(shí)仿真機(jī)31進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。該發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置還具備多個(gè)負(fù)載仿真和故障模擬單元，該負(fù)載仿真與故障模擬 單元32與上述實(shí)時(shí)仿真機(jī)31的I/O接口相連，可以模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的各種負(fù)載和各種運(yùn)行故障。具體來說，負(fù)載與故障模擬單元32具有兩個(gè)基本功能負(fù)載仿真和故障模擬。其 中負(fù)載仿真用來模擬發(fā)動(dòng)機(jī)上的各種負(fù)載，如繼電器、噴油電磁閥等，其目的主要是為實(shí)驗(yàn) 環(huán)節(jié)不關(guān)心的負(fù)載提供一個(gè)模擬，確保模型運(yùn)行過程這些無連接的負(fù)載端報(bào)錯(cuò)。故障模擬 主要用來模擬發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中硬件可能會出現(xiàn)的各種故障，如短路、斷路等，以檢驗(yàn)控 制系統(tǒng)的容錯(cuò)處理，以及各種錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)的保護(hù)機(jī)制。從以上的描述中，可以看出，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果
8[0071]完整的模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行，方便檢驗(yàn)所開發(fā)的控制單元對發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)運(yùn)行工 況的控制效果，試驗(yàn)臺架可以方便在不同的噴油系統(tǒng)之間切換，臺架復(fù)用率高。完整的模擬高壓共軌噴油系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，采用實(shí)際的噴油器和燃油，在開 發(fā)階段就針對噴油器特性和燃油特性進(jìn)行算法的開發(fā)和數(shù)據(jù)的標(biāo)定，減小后續(xù)的臺架試驗(yàn) 時(shí)間。采用實(shí)時(shí)仿真機(jī)運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)對象模型來代替實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)本體與所開發(fā)的控制 單元構(gòu)成一個(gè)硬件在環(huán)系統(tǒng)，通過修改發(fā)動(dòng)機(jī)對象模型參數(shù)可以方便的檢驗(yàn)控制系統(tǒng)對發(fā) 動(dòng)機(jī)各個(gè)極限工況的控制，從而減小后續(xù)臺架試驗(yàn)的危險(xiǎn)和開發(fā)成本。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本 領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺，其特征在于，包括發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置(17)，提供發(fā)動(dòng)機(jī)的信號；發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(8)，與所述發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置(17)相連接；共軌噴油系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)缸的噴油器(5)；其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(8)與所述噴油器(5)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真試驗(yàn)臺，其特征在于，所述共軌噴油系統(tǒng)還包括 共軌管(4)，與所述噴油器(5)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿真試驗(yàn)臺，其特征在于，所述共軌管(4)的一端安裝有燃油 壓力傳感器(6)，所述燃油壓力傳感器(6)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(8)連接，向所述發(fā)動(dòng)機(jī) 控制單元(8)提供反饋信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿真試驗(yàn)臺，其特征在于，共軌噴油系統(tǒng)還包括 安裝有電磁閥噴油器的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋(15)，為所述共軌管(4)提供安裝位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的仿真試驗(yàn)臺，其特征在于，所述仿真試驗(yàn)臺還包括 油泵試驗(yàn)臺架(12)，支撐所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的仿真試驗(yàn)臺，其特征在于，所述仿真試驗(yàn)臺還包括 噴油泵(3)，置于所述油泵試驗(yàn)臺架(12)上且與所述共軌管(4)相連接；電機(jī)(14)，經(jīng)由聯(lián)軸器(28)與所述噴油泵(3)相連接，為所述聯(lián)軸器(28)提供驅(qū)動(dòng)力；電機(jī)控制器，與所述電機(jī)(14)相連接，控制所述電機(jī)(14)的轉(zhuǎn)速。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的仿真試驗(yàn)臺，其特征在于，所述油泵試驗(yàn)臺架(12)還包括 基板(24)；缸蓋安裝架(25)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋(15)安裝在該缸蓋安裝架(25)上； 油泵安裝支架(26)，所述噴油泵(3)安裝在該油泵安裝支架(26)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的仿真試驗(yàn)臺，其特征在于，所述油泵試驗(yàn)臺架(12)還包括 護(hù)板(27)，設(shè)置于所述聯(lián)軸器(28)的外部，其中，所述聯(lián)軸器(28)與所述噴油泵(3)以錐面相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的仿真試驗(yàn)臺，其特征在于，所述仿真試驗(yàn)臺還包括第一顯示控制裝置(18)，與所述發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置(17)相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的仿真試驗(yàn)臺，其特征在于，所述油泵試驗(yàn)臺架 (12)包括第二顯示控制裝置(19)，與所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(8)相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)油泵的仿真試驗(yàn)臺。其中，該仿真試驗(yàn)臺包括發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置，提供發(fā)動(dòng)機(jī)的信號；發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，與發(fā)動(dòng)機(jī)模擬裝置相連接；共軌噴油系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)缸的噴油器；其中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元與噴油器相連接。通過本實(shí)用新型，能夠?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的開發(fā)提供一種逼近真實(shí)的高壓共軌系統(tǒng)環(huán)境，并提高發(fā)動(dòng)機(jī)油泵仿真試驗(yàn)臺的復(fù)用率。
文檔編號F02M65/00GK201650536SQ20102011659
公開日2010年11月24日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者吳加加, 張寧, 楊霞, 韓曉凌 申請人:北京經(jīng)緯恒潤科技有限公司