CN205977428U - 一种低速柴油机快速原型控制器 - Google Patents
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Abstract
一种低速柴油机快速原型控制器，包括控制器、信号调理模块和驱动模块；其中，信号调理模块连接低速柴油机的传感器，将来自该低速柴油机的传感器的传感器信号转化成调理信号并且输出至控制器；控制器分别连接上位机、信号调理模块和驱动模块，并且内部加载有由上位机下载的低速柴油机控制策略模型，该控制器处理来自信号调理模块的调理信号，运行该低速柴油机控制策略模型并向驱动模块输出控制信号；驱动模块连接低速柴油机的执行器，将来自控制器的控制信号转化为驱动信号并且输出至低速柴油机的执行器。本新型能够进行台架试验，用于柴油机控制系统的快速控制原型仿真实验，提高低速柴油机电控系统的开发效率，降低开发成本，提升产品可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及低速柴油机的电控系统，具体涉及一种用于模拟真实柴油机控制器的低速柴油机快速原型控制器，属于柴油机技术领域。
背景技术
随着对低速柴油机性能要求的不断提高，柴油机电子控制系统由位置式、时间控制式发展到现在的高压共轨系统。为了满足控制要求，柴油机控制系统结构愈发复杂，其包括多个气缸控制单元、调速控制单元、安全保护单元等等，因而电控系统的升级和开发速度转而变缓。但随着电子技术的发展，信号调理芯片、控制器、驱动模块等相对于从前有了极大的进步，为快速原型控制器的开发提供了可行性。利用快速原型控制器进行低速柴油机电子控制系统的开发，可以大大提高开发效率、减少开发成本并降低设备研制风险。但目前国内采用的快速原型控制器大多针对于航空航天、汽车等行业进行特殊的定制，并不适用于低速柴油机电控系统的开发。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种低速柴油机快速原型控制器，在台架试验或者仿真实验中直接连接低速柴油机传感器及执行器，代替真实的柴油机控制器，用于实现柴油机电子控制系统的快速验证，提高低速柴油机电控系统的开发效率，降低开发成本。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种低速柴油机快速原型控制器，分别连接上位机、低速柴油机的传感器和执行器，其特征在于：所述快速原型控制器包括控制器、信号调理模块和驱动模块；
所述信号调理模块连接所述低速柴油机的传感器，将来自该低速柴油机的传感器的传感器信号转化成调理信号并且输出至所述控制器；
所述控制器分别连接所述上位机、信号调理模块和驱动模块，并且内部加载有由所述上位机下载的低速柴油机控制策略模型，该控制器处理来自所述信号调理模块的调理信号，运行该低速柴油机控制策略模型并向所述驱动模块输出控制信号；
所述驱动模块连接所述低速柴油机的执行器，将来自所述控制器的控制信号转化为驱动信号并且输出至所述低速柴油机的执行器。
进一步地，所述的低速柴油机的传感器包括燃油共轨压力传感器、伺服油共轨压力传感器、排气阀位置传感器和角度编码器传感器。
进一步地，所述的信号调理模块包括燃油共轨压力信号调理模块、伺服油共轨压力信号调理模块、排气阀位置信号调理模块和角度编码器信号调理模块。
进一步地，所述的控制器包括输入板卡和输出板卡。
进一步地，所述的驱动模块包括高压油泵驱动模块、喷油阀驱动模块、伺服油泵驱动模块、排气阀驱动模块和注油器阀驱动模块。
进一步地，所述的传感器信号包括燃油共轨压力信号、伺服油共轨压力信号、排气阀位置信号和角度编码器信号。
本实用新型的有益效果是，经过信号调理模块接收外部传感器信号，控制器内部加载并运行上位机建立的柴油机控制策略模型且发出控制信号，从而实现柴油机控制信号的高精度模拟。所述低速柴油机快速原型控制器能够在台架试验或者仿真实验中直接代替真实的柴油机控制器，实现了柴油机电子控制系统的快速验证，提高了低速柴油机电控系统的开发效率，降低了开发成本，提升了产品的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的外部连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型所述的低速柴油机快速原型控制器作进一步的详细阐述，但不应以此来限制本实用新型的保护范围。
请参阅图1和图2，图示低速柴油机快速原型控制器，分别连接外围系统的上位机、低速柴油机的传感器和执行器。所述上位机利用专业软件快速建立低速柴油机控制策略模型；所述低速柴油机的传感器包括燃油共轨压力传感器、伺服油共轨压力传感器、排气阀位置传感器和角度编码器传感器。
所述低速柴油机快速原型控制器包括控制器、信号调理模块和驱动模块。
所述信号调理模块连接所述低速柴油机的传感器，将来自该低速柴油机的传感器的传感器信号转化成调理信号并且输出至所述控制器。所述的传感器信号包括燃油共轨压力信号、伺服油共轨压力信号、排气阀位置信号和角度编码器信号。
所述控制器分别连接所述上位机、信号调理模块和驱动模块，并且内部加载有由所述上位机下载的低速柴油机控制策略模型，该控制器处理来自所述信号调理模块的调理信号，运行该低速柴油机控制策略模型并向所述驱动模块输出控制信号。
所述驱动模块连接所述低速柴油机的执行器，将来自所述控制器的控制信号转化为驱动信号并且输出至所述低速柴油机的执行器。
实施例
所述控制器采用NI公司的控制器NI-PXI-8109，可以加载并运行低速柴油机控制策略模型，包括输入板卡和输出板卡。
所述的信号调理模块可以将4～20mA电流信号(传感器信号)转化成0～5V电压信号(调理信号)，其包括燃油共轨压力信号调理模块、伺服油共轨压力信号调理模块、排气阀位置信号调理模块和角度编码器信号调理模块。
所述燃油共轨压力信号调理模块用于将燃油共轨压力传感器的4～20毫安电流信号(燃油共轨压力信号)转为0～5伏电压信号(调理信号)发送给控制器，控制器将电压信号转化为高压共轨压力值。
所述伺服油轨压力信号调理模块用于将伺服油共轨压力传感器的4～20毫安电流信号(伺服油共轨压力信号)转为0～5伏电压信号(调理信号)发送给控制器，控制器将电压信号转化伺服油压力值。
所述排气阀位置信号调理模块用于将排气阀位置传感器的4～20毫安电流信号(排气阀位置信号)转为0～5伏电压信号(调理信号)发送给控制器，控制器将电压信号转化为排气阀位置值。
所述角度编码器信号调理模块用于将角度编码器传感器的角度编码器信号放大为0～5伏的方波信号后发动给控制器，控制器根据控制需要对该方波信号进行处理。
所述的驱动模块包括高压油泵驱动模块、喷油阀驱动模块、伺服油泵驱动模块、排气阀驱动模块和注油器阀驱动模块。
所述高压油泵驱动模块用于将0～5V电压信号(控制信号)转化为4～20mA电流信号(驱动信号)。
所述喷油器驱动模块用于将0～5V电压信号(控制信号)转化为50～80V驱动信号。
所述伺服油泵驱动模块、排气阀驱动模块和注油器阀驱动模块的功能与高压油泵驱动模块的功能相同。
本实用新型的原理为，将上位机中建立的柴油机控制模型，通过上位机中的管理软件下载到控制器中，传感器信号通过信号调理模块传递到控制器，控制器根据输入信号，计算柴油机控制模型，并将结果转化为控制信号，经过驱动电路放大，控制执行器动作，从而达到模拟柴油机控制器的目的，快速验证控制算法模型。
上述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的保护范围，凡依本实用新型的内容范围所作的等效变化与改进，都应视为本实用新型所要求保护的范畴。
Claims (6)
1.一种低速柴油机快速原型控制器，分别连接上位机、低速柴油机的传感器和执行器，其特征在于：所述快速原型控制器包括控制器、信号调理模块和驱动模块；
所述信号调理模块连接所述低速柴油机的传感器，将来自该低速柴油机的传感器的传感器信号转化成调理信号并且输出至所述控制器；
所述控制器分别连接所述上位机、信号调理模块和驱动模块，并且内部加载有由所述上位机下载的低速柴油机控制策略模型，该控制器处理来自所述信号调理模块的调理信号，运行该低速柴油机控制策略模型并向所述驱动模块输出控制信号；
所述驱动模块连接所述低速柴油机的执行器，将来自所述控制器的控制信号转化为驱动信号并且输出至所述低速柴油机的执行器。
2.根据权利要求1所述的低速柴油机快速原型控制器，其特征在于：所述的低速柴油机的传感器包括燃油共轨压力传感器、伺服油共轨压力传感器、排气阀位置传感器和角度编码器传感器。
3.根据权利要求1所述的低速柴油机快速原型控制器，其特征在于：所述的信号调理模块包括燃油共轨压力信号调理模块、伺服油共轨压力信号调理模块、排气阀位置信号调理模块和角度编码器信号调理模块。
4.根据权利要求1所述的低速柴油机快速原型控制器，其特征在于：所述的控制器包括输入板卡和输出板卡。
5.根据权利要求1所述的低速柴油机快速原型控制器，其特征在于：所述的驱动模块包括高压油泵驱动模块、喷油阀驱动模块、伺服油泵驱动模块、排气阀驱动模块和注油器阀驱动模块。
6.根据权利要求1所述的低速柴油机快速原型控制器，其特征在于：所述的传感器信号包括燃油共轨压力信号、伺服油共轨压力信号、排气阀位置信号和角度编码器信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620743970.5U CN205977428U (zh) | 2016-07-15 | 2016-07-15 | 一种低速柴油机快速原型控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620743970.5U CN205977428U (zh) | 2016-07-15 | 2016-07-15 | 一种低速柴油机快速原型控制器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205977428U true CN205977428U (zh) | 2017-02-22 |
Family
ID=58024520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620743970.5U Active CN205977428U (zh) | 2016-07-15 | 2016-07-15 | 一种低速柴油机快速原型控制器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205977428U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111271182A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-06-12 | 昆明理工鼎擎科技股份有限公司 | 一种能加快ecu开发的发动机控制系统 |
-
2016
- 2016-07-15 CN CN201620743970.5U patent/CN205977428U/zh active Active
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| CN111271182A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-06-12 | 昆明理工鼎擎科技股份有限公司 | 一种能加快ecu开发的发动机控制系统 |
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