專利名稱：模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)和設(shè)備控制系統(tǒng)，特別涉及一種模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系 統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型主要用于研究和開發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油系統(tǒng)。要開發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)，必須要知道燃油系統(tǒng)所處的內(nèi)部和外部環(huán)境，如轉(zhuǎn) 速、車速、行車阻力、油溫、油壓、大氣溫度、大氣壓力等等，還要知道這些參數(shù)對(duì)燃 油系統(tǒng)的影響以及根據(jù)這些影響所采取的適當(dāng)控制策略，使燃油系統(tǒng)工作在最佳工作狀 態(tài)。這些就是發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的設(shè)計(jì)要求。發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型設(shè)計(jì)出來后，還需要一套裝置來模擬它，以 實(shí)現(xiàn)該仿真模型對(duì)燃油系統(tǒng)的研究，因此有必要提供一種模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境 仿真模型的方法和模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的方法和模擬 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的系統(tǒng)，能對(duì)設(shè)計(jì)出的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真 模型進(jìn)行模擬，進(jìn)而通過模擬的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油系統(tǒng)的研允。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型 的方法，通過PLC (可編程控制器)設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，將攜帶發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的指令發(fā)送至伺 服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所述指令驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)使伺服電機(jī) 和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等于所述指令規(guī)定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述PLC設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的步驟具體為(I)PLC設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度，將攜帶發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度的指令發(fā)送至伺服電機(jī)驅(qū) 動(dòng)器以驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)進(jìn)而啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；(2)PLC獲取發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)的油門踏板的模擬電壓信號(hào)，將油門踏板 模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為油門踏板數(shù)字電壓信號(hào)，將油門踏板數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為油門踏板 物理電壓信號(hào)，將油門踏板物理電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為油門開度；(3)PLC根據(jù)所述油門開度和所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速獲取發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩， 根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速獲取發(fā)動(dòng)機(jī)允許輸出的最大扭矩和當(dāng)前車速，根據(jù)所述當(dāng)前車 速獲取當(dāng)前行車阻力，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩與所述發(fā)動(dòng)機(jī)允許輸出的最大扭矩 中的較小者作為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩與所述當(dāng)前行車阻力的差值作 為車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩，將所述車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩與PLC設(shè)定的整車轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之商作為加速 度，通過發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和加速度獲取發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述步驟(3)具體為
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(31)建立扭矩與油門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表、最大扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前 轉(zhuǎn)速的關(guān)系表、車速與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表、行車阻力與當(dāng)前車速的關(guān)系表；(32)在所述扭矩與油門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表中，查找位于所述油門 開度之前和之后的油門開度編號(hào)和數(shù)值，以及位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速之前和之后的轉(zhuǎn) 速編號(hào)和數(shù)值，根據(jù)獲取的前后油門開度編號(hào)和獲取的前后轉(zhuǎn)速編號(hào)，在所述扭矩與油 門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表中查找對(duì)應(yīng)的扭矩，根據(jù)所述查找出的扭矩以及所述 油門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速以及位于所述油門開度之前和之后的油門開度數(shù)值和位于所 述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速之前和之后的轉(zhuǎn)速數(shù)值通過插值運(yùn)算獲取發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩；(33)在所述最大扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表中，查找位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前 轉(zhuǎn)速之前和之后的轉(zhuǎn)速編號(hào)和數(shù)值；根據(jù)獲取的前后轉(zhuǎn)速編號(hào)，在所述最大扭矩與發(fā)動(dòng) 機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表中查找對(duì)應(yīng)的最大扭矩；根據(jù)所述查找出的最大扭矩、所述發(fā)動(dòng)機(jī) 當(dāng)前轉(zhuǎn)速以及位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速之前和之后的轉(zhuǎn)速數(shù)值，通過插值運(yùn)算獲取發(fā)動(dòng) 機(jī)允許輸出的最大扭矩；(34)在所述車速與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表中，查找位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速 之前和之后的轉(zhuǎn)速編號(hào)和數(shù)值；根據(jù)獲取的前后轉(zhuǎn)速編號(hào)，在所述車速與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn) 速的關(guān)系表中查找對(duì)應(yīng)的車速；根據(jù)所述查找出的車速、所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速以及位于 所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速之前和之后的轉(zhuǎn)速數(shù)值，通過插值運(yùn)算獲取當(dāng)前車速；(35)在所述行車阻力與當(dāng)前車速的關(guān)系表中，查找位于所述當(dāng)前車速之前和之 后的車速編號(hào)和數(shù)值；根據(jù)獲取的前后車速編號(hào)，在所述行車阻力與當(dāng)前車速的關(guān)系表 中查找對(duì)應(yīng)的行車阻力；根據(jù)所述查找出的行車阻力、所述當(dāng)前車速以及位于所述當(dāng)前 車速之前和之后的車速數(shù)值，通過插值運(yùn)算獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前行車阻力；(36)將所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩與所述發(fā)動(dòng)機(jī)允許輸出的最大扭矩中的較小 者作為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩與所述當(dāng)前行車阻力的差值作為車輛的 驅(qū)動(dòng)扭矩，將所述車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩與設(shè)定的整車轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之商作為加速度，通過發(fā)動(dòng)機(jī) 當(dāng)前轉(zhuǎn)速和加速度獲取發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速。在本發(fā)明的再一實(shí)施例中，所述步驟(36)中獲取發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速具體為(361)將單位秒劃分為多個(gè)相等的時(shí)間間隔；(362)將所述加速度與時(shí)間間隔個(gè)數(shù)之商確定為發(fā)動(dòng)機(jī)在每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的轉(zhuǎn)速
增量；(363)在每個(gè)時(shí)間間隔，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與所述轉(zhuǎn)速增量之和確定為發(fā)動(dòng) 機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速，將所述下一時(shí)間間隔末測(cè)得的轉(zhuǎn)速作為再下一時(shí)刻的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，所述步驟(361)具體為將單位秒劃分為50個(gè)相等 的時(shí)間間隔。本發(fā)明還提供了一種模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的系統(tǒng)，包括油門 踏板、發(fā)動(dòng)機(jī)、根據(jù)油門踏板電壓信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的PLC、在 PLC的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速指令控制下工作的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、受伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)并帶動(dòng)發(fā) 動(dòng)機(jī)的伺服電機(jī)，所述PLC與所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與所述伺 服電機(jī)連接，所述伺服電機(jī)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述PLC包括
發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度指令產(chǎn)生及發(fā)送單元，用于將設(shè)置的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度轉(zhuǎn)換為怠 速指令，并發(fā)送所述怠速指令以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速獲取單元，用于獲取發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速；油門踏板電壓信號(hào)獲取及處理單元，用于獲取發(fā)動(dòng)機(jī)油門踏板的模擬電壓信 號(hào)，將油門踏板模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為油門踏板數(shù)字電壓信號(hào)，將油門踏板數(shù)字電壓信號(hào) 轉(zhuǎn)換為油門踏板物理電壓信號(hào)，將油門踏板物理電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為油門開度發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速指令產(chǎn)生及發(fā)送單元，用于根據(jù)所述油門踏板電壓信號(hào)獲 取及處理單元得到的油門開度和所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速獲取單元得到的發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速獲 取發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩，根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速獲取發(fā)動(dòng)機(jī)允許輸出的最大扭矩和 當(dāng)前車速，根據(jù)所述當(dāng)前車速獲取當(dāng)前行車阻力，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩與所述 發(fā)動(dòng)機(jī)允許輸出的最大扭矩中的較小者作為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩與 所述當(dāng)前行車阻力的差值作為車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩，將所述車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩與PLC設(shè)定的整 車轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之商作為加速度，通過發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和加速度確定發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速， 將所述發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速指令，并發(fā)送所述下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速指令以 使發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的方法和 系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)1)能對(duì)設(shè)計(jì)出的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型進(jìn)行模擬，進(jìn)而通過模擬 的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油系統(tǒng)的研究，具體模擬方法為人工 在PLC (可編程控制器)中設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度后，PLC將攜帶發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度的指令 發(fā)送至伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)進(jìn)而啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；PLC獲取發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速 和發(fā)動(dòng)機(jī)的油門踏板的模擬電壓信號(hào)，將油門踏板模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為油門開度后，根 據(jù)所述油門開度和所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速以及設(shè)定的整車轉(zhuǎn)動(dòng)慣量獲取發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn) 速，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速指令，將攜帶發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速 的指令發(fā)送至伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所述指令驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)進(jìn)而帶動(dòng)發(fā) 動(dòng)機(jī)，使伺服電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等于所述指令規(guī)定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以使發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn) 轉(zhuǎn)；2)由于PLC的硬件和軟件都具有很大的可擴(kuò)展性，所以燃油系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)架具有 很大的功能擴(kuò)展空間，具體為PLC的內(nèi)存大小、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊(A/D轉(zhuǎn)換器)以 及其它一些功能模塊的數(shù)量可以根據(jù)需要而增加，PLC中的程序可以根據(jù)需要進(jìn)行修改 和擴(kuò)充，所以PLC可以滿足更為復(fù)雜的仿真模型的需要；3)由于程序采用了結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，便于日后功能升級(jí)及系統(tǒng)移植，具體為PLC 程序中編寫了一些核心的子程序，比如，有的子程序可以根據(jù)給定值確定該值在二維 表、三維表中的位置，有的子程序可以根據(jù)數(shù)據(jù)的編號(hào)查到該數(shù)據(jù)在表中的數(shù)值，有的 子程序可以用于插值運(yùn)算，等等。以后再制造新的類似的試驗(yàn)臺(tái)架，就可以直接使用這 些子程序，從而縮短制造周期，降低制造成本；如果以后仿真模型的功能需要擴(kuò)展，必 然要引入新的參數(shù)關(guān)系表，在查詢這些關(guān)系表時(shí)，也可以直接使用這些子程序；4)因?yàn)椴皇前l(fā)動(dòng)機(jī)的自主運(yùn)轉(zhuǎn)，所以發(fā)動(dòng)機(jī)可以只保留與燃油系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng) 和少量的其它的零件，具體為發(fā)動(dòng)機(jī)從啟動(dòng)到按所述發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的控制要求運(yùn)行的整個(gè)過程中，都是由伺服電機(jī)拖動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的，所以所述發(fā)動(dòng)機(jī)不需要 冷卻系統(tǒng)、啟動(dòng)系統(tǒng)；5)因?yàn)椴粺?，所以更?jīng)濟(jì)和環(huán)保，具體為燃油只在燃料供給系統(tǒng)內(nèi)流過， 并且循環(huán)使用，而并不燃燒，所以不會(huì)污染環(huán)境，也不需不停地補(bǔ)充燃油。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā) 明的實(shí)施例。


圖1為本發(fā)明模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的系統(tǒng)的示意圖。圖Ia為圖1所示系統(tǒng)的PLC內(nèi)部組成圖。圖2為本發(fā)明模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的方法的流程圖。圖2a為圖2示方法中確定發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩的流程圖。圖2b為圖2示方法中確定發(fā)動(dòng)機(jī)允許輸出的最大扭矩的流程圖。圖2c為圖2示方法中確定發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的當(dāng)前車速的流程圖。圖2d為圖2示方法中確定當(dāng)前車速對(duì)應(yīng)的行車阻力的流程圖。圖2e為圖2示方法中確定發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。如圖1，本發(fā)明模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的系統(tǒng)包括油門踏板 110、PLC (可編程控制器)120、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器130、伺服電機(jī)140、發(fā)動(dòng)機(jī)150。所述 油門踏板110通過導(dǎo)線與所述PLC120連接，所述PLC120通過PR0FIBUS總線與所述伺 服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器130連接，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器130通過電纜與所述伺服電機(jī)140連接，所 述伺服電機(jī)140通過皮帶與所述發(fā)動(dòng)機(jī)150連接。PLC 120設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度，并將攜帶發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度的指令通過PR0FIBUS 總線發(fā)送至伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器130，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器130根據(jù)所述指令通過動(dòng)力電纜驅(qū)動(dòng)伺 服電機(jī)140，伺服電機(jī)140通過皮帶帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)150，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)150啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)速 度為怠速速度。此后，PLC 120實(shí)時(shí)獲取油門踏板位置的模擬電壓信號(hào)，將所述油門踏板電壓信 號(hào)轉(zhuǎn)換為油門開度。同時(shí)PLC 120實(shí)時(shí)獲取發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速，根據(jù)所述油門開度和發(fā)動(dòng) 機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)下一轉(zhuǎn)速。PLC 120將攜帶發(fā)動(dòng)機(jī)下一速度的指令通過PR0FIBUS 總線發(fā)送至伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器130，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器130根據(jù)所述指令驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)140， 伺服電機(jī)140帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)150，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)150繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)速度為指令中規(guī)定的發(fā)動(dòng) 機(jī)下一轉(zhuǎn)速。PLC 120如此控制發(fā)動(dòng)機(jī)150的轉(zhuǎn)速，使得發(fā)動(dòng)機(jī)150在PLC 120的控制 下運(yùn)轉(zhuǎn)。參見圖la，所述PLC 120包括發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度指令產(chǎn)生及發(fā)送單元121，用于將人工設(shè)置的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度轉(zhuǎn) 換為怠速指令，并發(fā)送所述怠速指令以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前速度獲取單元122，用于獲取發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速；
油門踏板電壓信號(hào)獲取及處理單元123，用于獲取發(fā)動(dòng)機(jī)油門踏板的模擬電壓 信號(hào)，將油門踏板模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為油門踏板數(shù)字電壓信號(hào)(可以通過A/D轉(zhuǎn)換器實(shí) 現(xiàn))，將油門踏板數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為油門踏板物理電壓信號(hào)，將油門踏板物理電壓信號(hào) 轉(zhuǎn)換為油門開度；發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速指令產(chǎn)生及發(fā)送單元124，用于根據(jù)所述油門踏板電壓信號(hào) 獲取及處理單元123得到的油門開度和所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前速度獲取單元122得到的發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng) 前轉(zhuǎn)速獲取發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩，根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速獲取發(fā)動(dòng)機(jī)允許輸出的最 大扭矩和當(dāng)前車速，根據(jù)所述當(dāng)前車速獲取當(dāng)前行車阻力，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭 矩與所述發(fā)動(dòng)機(jī)允許輸出的最大扭矩中的較小者作為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸 出扭矩與所述當(dāng)前行車阻力的差值作為車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩，將所述車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩與PLC 設(shè)定的整車轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之商作為加速度，通過發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和加速度確定發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí) 刻轉(zhuǎn)速，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速指令，并發(fā)送所述下一時(shí)刻轉(zhuǎn) 速指令以使發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。其中，油門開度和油門踏板電壓物理量呈線性關(guān)系。設(shè)油門開度為符號(hào)y，油 門踏板物理電壓為X，即有y = ax+b，其中a、b為未知參數(shù)，通過油門踏板說明書中 規(guī)定的油門開度最大值yMax及對(duì)應(yīng)的油門踏板物理電壓的最大值xMax、油門開度最小值 xMm(為0)及對(duì)應(yīng)的油門踏板物理電壓的最小值χΜιη，得到關(guān)系式中未知參數(shù)a = yMax/ (xMax-xMl )，b = -xMmXyMax/ (xMax-xMm)，進(jìn)而得到油門開度和油門踏板物理電壓的定量 關(guān)系是y = yMax X (X"XMI ) / (XMax-XMln)。所述油門踏板電壓信號(hào)獲取及處理單元根據(jù)該 定量關(guān)系式確定油門踏板物理電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)的油門開度。在PLC 120中，建立有扭矩與油門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表、最大扭矩 與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表、車速與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表、行車阻力與當(dāng)前車速的 關(guān)系表，此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速設(shè)置單元通過下述步驟設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速在所述扭矩與油門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表中，查找位于所述油門開度 之前和之后的油門開度編號(hào)和數(shù)值，以及位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速之前和之后的轉(zhuǎn)速編 號(hào)和數(shù)值，根據(jù)獲取的前后油門開度數(shù)值、前后轉(zhuǎn)速數(shù)值，在所述扭矩與油門開度、發(fā) 動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表中查找對(duì)應(yīng)的扭矩，根據(jù)所述查找出的扭矩以及所述油門開度、 發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速以及位于所述油門開度之前和之后的油門數(shù)值和位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn) 速之前和之后的轉(zhuǎn)速數(shù)值通過插值運(yùn)算獲取發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩；在所述最大扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表中，查找位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速 之前和之后的轉(zhuǎn)速編號(hào)和數(shù)值；根據(jù)獲取的前后轉(zhuǎn)速編號(hào)，在所述最大扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng) 前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表中查找對(duì)應(yīng)的最大扭矩；根據(jù)所述查找出的最大扭矩、所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前 轉(zhuǎn)速以及位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速之前和之后的轉(zhuǎn)速數(shù)值，通過插值運(yùn)算獲取發(fā)動(dòng)機(jī)允 許輸出的最大扭矩；在所述車速與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表中，查找位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速之前 和之后的轉(zhuǎn)速編號(hào)和數(shù)值；根據(jù)獲取的前后轉(zhuǎn)速編號(hào)，在所述車速與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的 關(guān)系表中查找對(duì)應(yīng)的車速；根據(jù)所述查找出的車速、所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速以及位于所述 發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速之前和之后的轉(zhuǎn)速數(shù)值，通過插值運(yùn)算獲取當(dāng)前車速；在所述行車阻力與當(dāng)前車速的關(guān)系表中，查找位于所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速之前和之后的車速編號(hào)和數(shù)值；根據(jù)獲取的前后車速編號(hào)，在所述行車阻力與當(dāng)前車速的關(guān)系表中查 找對(duì)應(yīng)的行車阻力；根據(jù)所述查找出的行車阻力、所述當(dāng)前車速以及位于所述當(dāng)前車速 之前和之后的車速數(shù)值，通過插值運(yùn)算獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前行車阻力；將所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩與所述發(fā)動(dòng)機(jī)允許輸出的最大扭矩中的較小者作 為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩與所述當(dāng)前行車阻力的差值作為車輛的驅(qū)動(dòng) 扭矩，將所述車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩與設(shè)定的整車轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之商作為加速度；將單位秒劃分為多個(gè)相等的時(shí)間間隔，將所述加速度與時(shí)間間隔個(gè)數(shù)之商確定 為發(fā)動(dòng)機(jī)在每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的轉(zhuǎn)速增量，在每個(gè)時(shí)間間隔，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與所 述轉(zhuǎn)速增量之和確定為發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速，將下一時(shí)間間隔末測(cè)得的轉(zhuǎn)速作為再下一 時(shí)刻的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。下面說明本發(fā)明模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的方法的原理。參考圖 2，所述方法包括如下步驟步驟Si，依次建立油門踏板、PLC、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)之間 的連接；步驟S2，PLC設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度，將攜帶發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度的指令發(fā)送至伺服 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)進(jìn)而啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；步驟S3，PLC實(shí)時(shí)獲取發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)的油門踏板的模擬電壓信號(hào)， 將油門踏板模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為油門踏板數(shù)字電壓信號(hào)，將油門踏板數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換 為油門踏板物理電壓信號(hào)，將油門踏板物理電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為油門開度；步驟S4，PLC根據(jù)所述油門開度和所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速獲取發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的 扭矩，根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速獲取發(fā)動(dòng)機(jī)允許輸出的最大扭矩和當(dāng)前車速，根據(jù)所述 當(dāng)前車速獲取當(dāng)前行車阻力，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩與所述發(fā)動(dòng)機(jī)允許輸出的最 大扭矩中的較小者作為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩與所述當(dāng)前行車阻力的 差值作為車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩，將所述車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩與PLC設(shè)定的整車轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之商作為 加速度，通過發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和加速度獲取發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速。下面詳細(xì)說明所述步驟S4中確定發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩的步驟、確定發(fā)動(dòng)機(jī)允 許輸出的最大扭矩的步驟、確定當(dāng)前車速的步驟、確定當(dāng)前行車阻力的步驟、確定發(fā)動(dòng) 機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速的步驟。(一 )確定發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩參考圖2a，確定發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩包括如下步驟S411，建立扭矩與油門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表(如下表1，斜體部分為 油門開度，下劃線部分為轉(zhuǎn)速，其余部分為扭矩，這三部分構(gòu)成了一張三維表，其中a、 b、xU x2、x3可能不是表中存在的數(shù)據(jù))在PLC中，油門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速、扭 矩部分分別對(duì)應(yīng)三維數(shù)組的第一、第二、第三維，它們存放在PLC的同一個(gè)數(shù)據(jù)塊(DB) 中，占用一段連續(xù)的內(nèi)存空間。每一行扭矩值又可看作一個(gè)一維數(shù)組，其組號(hào)為該行的 轉(zhuǎn)速編號(hào)，元素號(hào)為與之對(duì)應(yīng)的油門開度編號(hào)；
權(quán)利要求
1.一種模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的方法，其特征在于，通過PLC設(shè)置 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，將攜帶發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的指令發(fā)送至伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所 述指令驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使伺服電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等于所述指令規(guī)定的 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
2.如權(quán)利要求1所述的模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的方法，其特征在于， 所述PLC設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的步驟具體為(1)PLC設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度，將攜帶發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度的指令發(fā)送至伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 以驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)進(jìn)而啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；(2)PLC獲取發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)的油門踏板的模擬電壓信號(hào)，將油門踏板模擬 電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為油門踏板數(shù)字電壓信號(hào)，將油門踏板數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為油門踏板物理 電壓信號(hào)，將油門踏板物理電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為油門開度；(3)PLC根據(jù)所述油門開度和所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速獲取發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩，根據(jù) 所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速獲取發(fā)動(dòng)機(jī)允許輸出的最大扭矩和當(dāng)前車速，根據(jù)所述當(dāng)前車速獲 取當(dāng)前行車阻力，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩與所述發(fā)動(dòng)機(jī)允許輸出的最大扭矩中的 較小者作為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩與所述當(dāng)前行車阻力的差值作為車 輛的驅(qū)動(dòng)扭矩，將所述車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩與PLC設(shè)定的整車轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之商作為加速度，通 過發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和加速度獲取發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速。
3.如權(quán)利要求2所述的模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的方法，其特征在于， 所述步驟(3)具體為(31)建立扭矩與油門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表、最大扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速 的關(guān)系表、車速與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表、行車阻力與當(dāng)前車速的關(guān)系表；(32)在所述扭矩與油門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表中，查找位于所述油門開度 之前和之后的油門開度編號(hào)和數(shù)值，以及位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速之前和之后的轉(zhuǎn)速編 號(hào)和數(shù)值，根據(jù)獲取的前后油門開度編號(hào)以及獲取的前后轉(zhuǎn)速的編號(hào)，在所述扭矩與油 門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表中查找對(duì)應(yīng)的扭矩，根據(jù)所述查找出的扭矩以及所述 油門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速以及位于所述油門開度之前和之后的油門開度數(shù)值和位于所 述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速之前和之后的轉(zhuǎn)速數(shù)值通過插值運(yùn)算獲取發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩；(33)在所述最大扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表中，查找位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速 之前和之后的轉(zhuǎn)速編號(hào)和數(shù)值；根據(jù)獲取的前后轉(zhuǎn)速編號(hào)，在所述最大扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng) 前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表中查找對(duì)應(yīng)的最大扭矩；根據(jù)所述查找出的最大扭矩、所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前 轉(zhuǎn)速以及位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速之前和之后的轉(zhuǎn)速數(shù)值，通過插值運(yùn)算獲取發(fā)動(dòng)機(jī)允 許輸出的最大扭矩；(34)在所述車速與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的關(guān)系表中，查找位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速之前 和之后的轉(zhuǎn)速編號(hào)和數(shù)值；根據(jù)獲取的前后轉(zhuǎn)速編號(hào)，在所述車速與發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速的 關(guān)系表中查找對(duì)應(yīng)的車速；根據(jù)所述查找出的車速、所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速以及位于所述 發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速之前和之后的轉(zhuǎn)速數(shù)值，通過插值運(yùn)算獲取當(dāng)前車速；(35)在所述行車阻力與當(dāng)前車速的關(guān)系表中，查找位于所述當(dāng)前車速之前和之后的 車速編號(hào)和數(shù)值；根據(jù)獲取的前后車速編號(hào)，在所述行車阻力與當(dāng)前車速的關(guān)系表中查 找對(duì)應(yīng)的行車阻力；根據(jù)所述查找出的行車阻力、所述當(dāng)前車速以及位于所述當(dāng)前車速之前和之后的車速數(shù)值，通過插值運(yùn)算獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前行車阻力；(36)將所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩與所述發(fā)動(dòng)機(jī)允許輸出的最大扭矩中的較小者作 為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩與所述當(dāng)前行車阻力的差值作為車輛的驅(qū)動(dòng) 扭矩，將所述車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩與設(shè)定的整車轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之商作為加速度，通過發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前 轉(zhuǎn)速和加速度獲取發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速。
4.如權(quán)利要求1所述的模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的方法，其特征在于， 所述步驟(36)中獲取發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速具體為(361)將單位秒劃分為多個(gè)相等的時(shí)間間隔；(362)將所述加速度與時(shí)間間隔個(gè)數(shù)之商確定為發(fā)動(dòng)機(jī)在每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的轉(zhuǎn)速增量；(363)在每個(gè)時(shí)間間隔，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與所述轉(zhuǎn)速增量之和確定為發(fā)動(dòng)機(jī)下 一時(shí)刻轉(zhuǎn)速，將所述下一時(shí)間間隔末測(cè)得的轉(zhuǎn)速作為再下一時(shí)刻的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。
5.如權(quán)利要求4所述的模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的方法，其特征在于， 所述步驟(361)具體為將單位秒劃分為50個(gè)相等的時(shí)間間隔。
6.—種模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的系統(tǒng)，包括油門踏板、發(fā)動(dòng)機(jī)、根 據(jù)油門踏板電壓信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的PLC、在PLC的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速指 令控制下工作的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、受伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)并帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的伺服電機(jī)，所 述PLC與所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與所述伺服電機(jī)連接，所述伺 服電機(jī)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接。
7.如權(quán)利要求6所述的模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的系統(tǒng)，其特征在于， 所述PLC包括發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度指令產(chǎn)生及發(fā)送單元，用于將設(shè)置的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度轉(zhuǎn)換為怠速指 令，并發(fā)送所述怠速指令以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速獲取單元，用于獲取發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速；油門踏板電壓信號(hào)獲取及處理單元，用于獲取發(fā)動(dòng)機(jī)油門踏板的模擬電壓信號(hào)，將 油門踏板模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為油門踏板數(shù)字電壓信號(hào)，將油門踏板數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為 油門踏板物理電壓信號(hào)，將油門踏板物理電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為油門開度發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速指令產(chǎn)生及發(fā)送單元，用于根據(jù)所述油門踏板電壓信號(hào)獲取及 處理單元得到的油門開度和所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速獲取單元得到的發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速獲取發(fā) 動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩，根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速獲取發(fā)動(dòng)機(jī)允許輸出的最大扭矩和當(dāng)前 車速，根據(jù)所述當(dāng)前車速獲取當(dāng)前行車阻力，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以輸出的扭矩與所述發(fā)動(dòng) 機(jī)允許輸出的最大扭矩中的較小者作為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩與所述 當(dāng)前行車阻力的差值作為車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩，將所述車輛的驅(qū)動(dòng)扭矩與PLC設(shè)定的整車轉(zhuǎn) 動(dòng)慣量之商作為加速度，通過發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和加速度確定發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速，將所 述發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速指令，并發(fā)送所述下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速指令以使發(fā) 動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的方法，通過PLC設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，將攜帶發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的指令發(fā)送至伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器根據(jù)指令驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使伺服電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等于指令規(guī)定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。PLC首先設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度，進(jìn)而通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及伺服電機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，然后獲取發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)的油門踏板的模擬電壓信號(hào)，根據(jù)轉(zhuǎn)化后的油門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速及設(shè)置的整車轉(zhuǎn)動(dòng)慣量設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)下一時(shí)刻轉(zhuǎn)速，使得發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。本方法能模擬設(shè)計(jì)出的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油系統(tǒng)的研究。本發(fā)明同時(shí)公開了一種模擬發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境仿真模型的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G05B17/02GK102023576SQ20101059812
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者姜新軍, 孫衛(wèi)軍, 左敬飛, 張永濤, 柯采, 聶濤, 陳其志, 高峻 申請(qǐng)人:東風(fēng)康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司