CN109595090B - 基于发烟机的控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃油泵的油量控制技术领域，公开了基于发烟机的控制系统，包括检测单元、数据处理单元和车载ECU；检测单元，用于检测发动机的排气温度和发动机的转速，并将检测的数据传送至数据处理单元内；数据处理单元，用于将检测单元检测并传输入的数据进行数字化处理，并将处理后的数据输入至车载ECU内；车载ECU，用于将由数据处理单元输入的温度数据和转速数据进行分析，并向燃油泵阀门发出调节控制指令。通过本发明能够解决现有汽车发烟机在高原的低气压环境下，润滑油无法正常泵出而被使用，从而易导致发动机内部严重磨损，不利于发动机长期使用问题。

Description

基于发烟机的控制系统
技术领域
本发明涉及燃油泵的油量控制技术领域，具体涉及一种基于发烟机的控制系统。
背景技术
发烟机是消防演练过程中用于模拟制造烟雾环境的设备，常安装于汽车上配合形成发烟机汽车，在军事演练过程中，有重要应用。发烟机汽车在平原上的排气温度通常保持在600-800℃左右，而发动机的转速也保持在2000-3500转/分左右。而现目前，由于演练活动需要在不同环境下例如在平原和高原的不同环境上进行，以训练成员在不同环境下的反应能力。但是，当汽车发烟机由平原行驶至高原上进行演练时，受到高原上的低气压环境的影响，润滑油无法在正常压力下被泵出而对发动机的各零部件进行润滑，若此时，燃油泵仍保持正常压力而向发动机内部正常进油，将使得发动机内部保持高速运转工作状态，而易导致活塞与缸体之间或其他运动部件与固定件之间的摩擦量增加，其结果直接表现为燃气排出时温度增高和发动机的转速加快，此种情况易导致发动机内部的严重磨损，影响发动机的寿命，不利于发动机的长期使用。
发明内容
本发明意在提供一种基于发烟机的控制系统，以解决现有汽车发烟机在高原的低气压环境下，润滑油无法正常泵出而被使用，从而易导致发动机内部严重磨损，不利于发动机长期使用，影响发动机寿命的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：基于发烟机的控制系统，控制系统包括检测单元、数据处理单元和车载ECU；
检测单元，用于检测发动机的排气温度和发动机的转速，并将检测的数据传送至数据处理单元内；
数据处理单元，用于将检测单元检测并传输入的数据进行数字化处理，并将处理后的数据输入至车载ECU内；
车载ECU，用于将由数据处理单元输入的温度数据和转速数据进行分析，并向燃油泵阀门发出调节控制指令。
本方案的原理及优点是：实际应用时，采用控制系统对燃油泵阀门的工作状态进行自动控制，以实现燃油泵在不同气压环境下工作状态的自动调整，减少发动机的磨损，利于发动机的长期使用。检测单元能够对发动机排出的气体所具有的温度和发动机的转速进行检测，并将检测的数据传输给数据处理单元，数据处理单元将接收到的数据进行处理后传送给车载ECU，进而通过车载ECU对数据进行分析，判定数据是否符合设定的要求并判定是否需要向燃油泵阀门发出操作指令，由此对燃油泵阀门进行自动调整，以改变发动机的进油量，减轻发动机在高原环境下的工作强度，实现对燃油泵的自动调节，从而能够有效减少发动机在低气压环境下的磨损，利于发动机的长期使用。
优选的，作为一种改进，检测单元包括排气温度检测单元，排气温度检测单元用于检测发动机排气的温度，并将检测的数据传输至数据处理单元。采用排气温度检测单元对发动机的排气温度进行检测，以单独对排气的温度进行监控，当排气温度不满足要求时，能够对燃油泵阀门快速的进行调节，提高调节反馈速度。
优选的，作为一种改进，检测单元还包括转速检测单元，转速检测单元用于检测发动机的转速，并将检测的数据传输至数据处理单元。采用转速检测单元对发动机的转速进行检测，以便于单独对转速的监控，当转速不满足要求时，能够对燃油泵阀门快速的进行调节，提高调节反馈速度。
优选的，作为一种改进，排气温度检测单元的检测周期为15s，当检测到的排气温度高于800℃时，车载ECU对燃油泵向发动机的泵油量进行调节。汽车在平原上的排气温度普遍保持在600-800℃，当汽车行驶至高原上后，由于润滑系统的异常工作，排气温度明显升高，此时温度检测单元对发动机的排气温度进行检测并将检测数据传送至数据处理单元，经数据处理单元处理后输入车载ECU内进行分析，进而发出调节控制指令，以达到快速调节燃油泵阀门的目的。将排气温度检测的单元的检测周期设定在15s，既避免了排气温度检测单元持续工作而对排气温度检测单元中的结构的性能造成影响，又较好的保证了对排气温度的多频次检测，以保证对温度的检测效果，从而能够在发动机工作异常时实现对燃油泵的及时有效调节。
优选的，作为一种改进，转速检测单元的检测周期也为15s，当检测到发动机的转速高于3500转/分时，车载ECU对燃油泵向发动机的泵油量进行调节。汽车在平原上的转速普遍保持在2000-3500转/分，当汽车行驶至高原上后，由于润滑系统的异常工作，发动机转速明显提升，此时转速检测单元对发动机转速进行检测并将检测数据传送至数据处理单元，进而达到快速调节燃油泵阀门的目的。由此，转速检测单元无需持续工作而降低了系统的能耗，且同时又保证了对发动机转速的及时有效检测。
优选的，作为一种改进，还包括燃油泵阀门辅助单元，用于在燃油泵阀门无法有效执行车载ECU发出的调节控制指令时，对燃油泵阀门所连接的排油通路排出的油量进行辅助调节。当燃油泵阀门无法有效执行车载ECU发出的调节控制指令时，燃油泵阀门辅助单元启动而对燃油泵的燃油排出量进行调节，以适应于高原环境下的发动机工作状态，从而降低发动机的磨损，利于发动机的长期使用。
附图说明
图1为本发明实施例中自动控制模块的逻辑框图。
图2委本发明实施例中自动控制模块的信号处理流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
基于发烟机的控制系统，控制系统用于实现对燃油泵阀门的自动化调整，如图1所示，控制系统包括检测单元、数据处理单元和车载ECU。
检测单元，包括排气温度检测单元和转速检测单元。
排气温度检测单元，使用时安装在发动机的缸盖排气口的内壁上，并用于检测发动机缸盖排气口处的排气温度，并将检测的数据传送至数据处理单元内；排气温度检测单元的检测周期为15s。本发明中的排气温度检测单元采用排气温度传感器进行，具体采用的是世敖牌红外温度传感器，其型号为SA-120AS。
转速检测单元，使用时安装在发动机的缸体内，并用于检测发动机曲轴的转速，并将检测的数据传输至数据处理单元；转速检测单元的检测周期也为15s。本发明中的转速检测单元采用转速传感器进行，具体采用的是海博华科技牌转速传感器，其型号为：HCNJ-101。
数据处理单元，用于将排气温度检测单元检测到并传输入的温度数据和转速检测单元检测到并传输入的转速数据进行数字化处理，并将处理后的数据输入至车载ECU内。本发明中的数据处理单元采用数字处理器dsPIC30F6011进行。
车载ECU，用于将由数据处理单元输入的温度数据和转速数据进行分析，在车载ECU的分析程序中设定的温度阈值为800℃、转速阈值为3500转/分，当数据处理单元传输入的温度数据高于阈值800℃或转速检测单元传输入的转速数据高于阈值3500转/分时，车载ECU向燃油泵阀门发出调节控制指令而对燃油泵阀门的开启程度进行控制调节，由此改变燃油泵向发动机的泵油量。
还包括燃油泵阀门辅助单元，用于在燃油泵阀门接收到车载ECU发出的调节控制指令但无法有效执行时，对燃油泵排油通路排出的油量进行辅助调节。燃油泵阀门辅助单元包括与燃油泵阀门结构相同的电磁阀，电磁阀和燃油泵阀门均位于燃油泵的排油通路上，且在燃油数据处理单元的排油通路中安装有燃油压力检测单元，燃油压力检测单元的检测周期也为15s，本实施例中的燃油压力检测单元采用压力传感器进行，具体采用：澳升牌AS-131压力传感器，燃油压力传感器用于在车载ECU向燃油泵阀门发出调节控制指令时，对排油通路中的燃油压力进行检测，并将检测到的燃油压力数据传输至数据处理单元，数字处理单元对燃油压力数据进行数字化处理后，将燃油压力数据传输至车载ECU内，车载ECU将输入的燃油压力数据与发烟机汽车在正常运行情况下的标准燃油压力0.3MPa进行对比，当输入的燃油压力数据较正常压力值0.3MPa无明显变化时，说明燃油泵阀门执行异常,燃油泵的排油量没有得到有效调节，此时车载ECU对电磁阀发出控制信号，使电磁阀对排油通路进行辅助调节，以减小排油通路的排油量，亦即减小燃油泵向发动机的泵油量。
实际实施时：发烟机汽车在平原上移动时，发烟机汽车的发动机正常运行，发动机的排气温度保持在600-800℃，此时排气温度检测单元对排气温度进行每15秒一次的周期性检测，且同时，汽车发动机的转速保持在2000-3500转/分，此时转速检测单元也对发动机的转速进行每15秒一次的周期性检测，采集的温度数据和转速数据沿电路传输至数据处理单元，数据处理单元对温度数据和转速数据进行数字化处理，并将处理后的数据输入至车载ECU内，车载ECU对温度数据和转速数据进行分析，判断温度数据和转速数据并未超出设定的阈值，此时车载ECU不对燃油泵阀门发出调节控制指令，燃油泵阀门保持正常开启状态。
结合图2所示，当汽车移动至高原上后，由于高原环境的气压影响，汽车发动机润滑系统内的润滑油无法有力泵出，因而发动机的内部高度摩擦而产生大量的热，发动机的工作负担增大，此时排气温度检测单元和转速检测单元将检测到的温度数据和转速数据再次传输入数据处理单元，数据处理单元对数据进行数字化处理后，将数据传输入车载ECU,车载ECU对数据进行分析后，判定发动机的排气温度超过了设定的温度阈值800℃或发动机转速超过了设定的阈值3500转/分，此时车载ECU向燃油泵阀门发出调节控制指令，使燃油泵阀门进行自动调节，进而使燃油泵阀门自动关小而改变发动机的燃油进油量，以减小发动机的工作强度。在此过程中，燃油压力传感器也对排油通路中的燃油压力进行数据采集，并将采集的燃油压力数据传输至数据处理单元，数据处理单元对燃油压力数据进行处理后，将数据传输入车载ECU内，车载ECU对燃油压力数据进行分析，判定燃油压力是否得以减小，由此判定燃油泵阀门是否有效执行了车载ECU发出的调节控制指令，当燃油压力并未减小时，说明燃油泵阀门执行调节控制指令的过程中发生了异常，此时车载ECU对电磁阀发出调节控制指令，使电磁阀替代燃油泵阀门而对燃油泵的排油通路进行调节，减小燃油泵向发动机的进油量，达到辅助调控的目的。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.基于发烟机的控制系统，其特征在于：所述控制系统包括检测单元、数据处理单元和车载ECU；
检测单元，用于检测发动机的排气温度和发动机的转速，并将检测的数据传送至数据处理单元内；
数据处理单元，用于将检测单元检测并传输入的数据进行数字化处理，并将处理后的数据输入至车载ECU内；
车载ECU，用于将由数据处理单元输入的温度数据和转速数据进行分析，并向燃油泵阀门发出调节控制指令；
还包括燃油泵阀门辅助单元，用于在燃油泵阀门无法有效执行车载ECU发出的调节控制指令时，对燃油泵阀门所连接的排油通路排出的油量进行辅助调节；燃油泵阀门辅助单元包括与燃油泵阀门结构相同的电磁阀，电磁阀和燃油泵阀门均位于燃油泵的排油通路上，且在燃油数据处理单元的排油通路中安装有燃油压力检测单元。
2.根据权利要求1所述的基于发烟机的控制系统，其特征在于：所述检测单元包括排气温度检测单元，排气温度检测单元用于检测发动机排气的温度，并将检测的数据传输至数据处理单元。
3.根据权利要求2所述的基于发烟机的控制系统，其特征在于：所述检测单元还包括转速检测单元，转速检测单元用于检测发动机的转速，并将检测的数据传输至数据处理单元。
4.根据权利要求2所述的基于发烟机的控制系统，其特征在于：所述排气温度检测单元的检测周期为15s，当检测到的排气温度高于800℃时，车载ECU对燃油泵阀门的开启状态进行调节。
5.根据权利要求3所述的基于发烟机的控制系统，其特征在于：所述转速检测单元的检测周期也为15s，当检测到发动机的转速高于3500转/分时，车载ECU对燃油泵阀门的开启程度进行调节。
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