本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，特別是涉及一種用于發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室的發(fā)動機(jī)及試驗(yàn)室其他用電設(shè)備供電的發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室供電控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

汽車發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室主要由以下幾部分構(gòu)成：控制系統(tǒng)電柜、測功機(jī)、燃油系統(tǒng)、水系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、對中系統(tǒng)、排放系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等。發(fā)動機(jī)電氣系統(tǒng)是將配電柜中的工業(yè)用電轉(zhuǎn)換成各種使發(fā)動機(jī)及試驗(yàn)室其他用電設(shè)備正常工作的電氣控制裝置。根據(jù)國內(nèi)外主流發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室布局，電氣系統(tǒng)在試驗(yàn)室內(nèi)部，便于發(fā)動機(jī)及其他設(shè)備的取電；而供試驗(yàn)人員操作的控制系統(tǒng)電柜在試驗(yàn)室外部，便于安全操作，如圖1所示。

發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室內(nèi)的供電系統(tǒng)在正常工作需要提供三部分供電：啟動電源供電、發(fā)動機(jī)供電、其他用電設(shè)備供電。發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室試驗(yàn)過程中的啟動方式分兩種，一種是用蓄電池，通過啟動機(jī)帶動發(fā)動機(jī)啟動；另外一種是通過試驗(yàn)臺架自己的測功機(jī)帶動發(fā)動機(jī)啟動。所以系統(tǒng)中需要提供合適的蓄電池，以供用啟動機(jī)啟動時需要。

發(fā)動機(jī)供電是指供發(fā)動機(jī)點(diǎn)火線圈、噴油器、節(jié)氣門、可變正時凸輪、氧傳感器等發(fā)動機(jī)附件正常工作的供電。由于在發(fā)動機(jī)試驗(yàn)過程中，根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)的不同，有時需要接入發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)等附件，有時又不需要。故系統(tǒng)中需要給提供單獨(dú)的供電模塊，以供不接發(fā)電機(jī)時發(fā)動機(jī)的正常工作。在實(shí)際工作中，發(fā)動機(jī)在高速大負(fù)荷時，點(diǎn)火線圈的耗電非常大，故系統(tǒng)的供電需要恒定，且能覆蓋各種極端工況下的供電需求；其他用電設(shè)備是指在發(fā)動機(jī)試驗(yàn)過程中需要的一些測量及數(shù)據(jù)采集設(shè)備(如ecu標(biāo)定設(shè)備、lambda儀、渦輪增壓器轉(zhuǎn)速測量儀、特殊的溫度采集模塊、模擬量采集模塊、頻率采集模塊等)。這些設(shè)備也需要提供單獨(dú)穩(wěn)定的供電，以不受發(fā)動機(jī)工況變化導(dǎo)致系統(tǒng)電壓波動的影響。

目前發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室內(nèi)的電氣系統(tǒng)供電由一個單獨(dú)的電氣柜提供，該電氣柜只提供一路12v的常供電、一路12v的上電信號供電和一路12v的其他設(shè)備供電。由于設(shè)計中在發(fā)動機(jī)工作中蓄電池停止充電，而試驗(yàn)結(jié)束后一般又會關(guān)掉所有設(shè)備，蓄電池也停止充 電，這樣蓄電池的電量常常不足，所以在某些不接入發(fā)動機(jī)啟動機(jī)的試驗(yàn)時，常常因蓄電池內(nèi)的電量不足，導(dǎo)致試驗(yàn)中斷。而且在高速大負(fù)荷區(qū)域，發(fā)動機(jī)點(diǎn)火線圈的耗電巨大，加上線路損耗，發(fā)動機(jī)的供電電壓到發(fā)動機(jī)端后，往往會降低很多，有時甚至?xí)档偷阶畹托枨箅妷旱?0％，導(dǎo)致試驗(yàn)不能正常進(jìn)行，影響試驗(yàn)進(jìn)度。由于試驗(yàn)室內(nèi)部的布局，電氣柜安裝在墻上，而發(fā)動機(jī)在試驗(yàn)室的中心，從電氣柜過來的供電線需要繞過很多設(shè)備，最后到達(dá)發(fā)動機(jī)附近。特別是由于有時需要接入的其他用電設(shè)備比較多，而且每次試驗(yàn)所需的用電設(shè)備不同，發(fā)動機(jī)有時也會不同，導(dǎo)致其他用電設(shè)備線路的連接非常復(fù)雜，如圖2所示。

發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室內(nèi)部有個信號采集模塊，作用是將發(fā)動機(jī)的溫度、壓力傳感器等輸入的信號處理后傳送給控制電腦主機(jī)。由于各種設(shè)備的電源線、信號線常常混亂在一起，經(jīng)常導(dǎo)致信號干擾等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能提供不同的發(fā)動機(jī)供電電源，能適應(yīng)各種啟動方式，能避免發(fā)動機(jī)試驗(yàn)供電壓不足情況發(fā)生，能避免對信號采集模塊信號產(chǎn)生干擾，用于發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室的發(fā)動機(jī)及試驗(yàn)室其他用電設(shè)備供電的發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室供電控制系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明提供的發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室的供電控制系統(tǒng)，用于發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室的發(fā)動機(jī)及試驗(yàn)室其他用電設(shè)備供電，包括：電氣柜、電源箱和發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室外控制裝置；

電氣柜，用于將外部交流電源轉(zhuǎn)化為發(fā)動機(jī)及試驗(yàn)室其他用電設(shè)備運(yùn)行所需的四路電源，所述四路電源分別為：

第一路電源，通過自動充電機(jī)為蓄電池充電，蓄電池輸出的各接線端安裝在電源箱中，第一路電源蓄電池輸出的各接線端至少包括：發(fā)動機(jī)供電、發(fā)動機(jī)啟動、發(fā)動機(jī)預(yù)熱、發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)充電和發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)短接；

第二路電源，轉(zhuǎn)化為直流穩(wěn)壓電源其輸出為直流12v，第二路電源直流穩(wěn)壓電源其輸出的各接線端安裝在電源箱，至少包括：試驗(yàn)室其他用電設(shè)備供電、試驗(yàn)室其他用電設(shè)備預(yù)留，發(fā)動機(jī)上電，發(fā)動機(jī)供油；

第三路電源，轉(zhuǎn)化為直流穩(wěn)壓電源其輸出為12v，第三路電源直流穩(wěn)壓電源其輸出的各接線端安裝在電源箱中受發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室外控制裝置控制，其作為發(fā)動機(jī)補(bǔ)償供電；

第四路電源，轉(zhuǎn)化為交流穩(wěn)壓電源其輸出為24v，第四路電源為直流穩(wěn)壓電源其輸出的各接線端安裝在電源箱中受發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室外控制裝置控制，第四各接線端路電源至少包括：發(fā)動機(jī)預(yù)熱，發(fā)動機(jī)啟動，發(fā)動機(jī)上電，發(fā)動機(jī)供油，發(fā)動機(jī)準(zhǔn)備/急停，發(fā)動機(jī)補(bǔ)償供電；

電源箱，安裝在發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室內(nèi)部的信號采集箱懸臂上靠近發(fā)動機(jī)的一端，電源箱還具有發(fā)動機(jī)充電開關(guān)控制發(fā)電機(jī)是否通過自動充電機(jī)給蓄電池充電；

發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室外控制裝置，其中設(shè)置有第四路電源各接線端子對應(yīng)控制按鈕。

其中，電氣柜接收的外部交流電源為220v或380v。

其中，發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室外控制裝置中發(fā)動機(jī)預(yù)熱和發(fā)動機(jī)啟動接線端所對應(yīng)的控制按鈕具有動合觸點(diǎn)且?guī)в袕?fù)位功能。

發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室內(nèi)部的信號采集箱的懸臂可以左右移動，本發(fā)明的電源箱是安裝在懸臂上，電氣柜的輸出電線通過懸臂直達(dá)電源箱，電源箱上接發(fā)動機(jī)線束的各接線端子改成接線柱，方便接線，電源箱中給其他用電設(shè)備供電的部分設(shè)計為并聯(lián)的香蕉插頭母頭，在實(shí)際操作中可以更具需要隨意接入合適的用電設(shè)備，極大的解決了接線混亂的問題。本發(fā)明電源箱中設(shè)計了發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)充電接線端，直接將發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)接上。當(dāng)需要用發(fā)電機(jī)時的工況，閉合電源箱中的開關(guān)“發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)充電”，發(fā)電機(jī)給蓄電池充電，自動充電機(jī)停止充電。當(dāng)不需要發(fā)電機(jī)時，斷開開關(guān)“發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)充電”，動斷觸點(diǎn)閉合，自動充電機(jī)給蓄電池充電，動合觸點(diǎn)斷開，發(fā)電機(jī)停止充電。當(dāng)某些工況發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)供電電壓不夠時，按下發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室外的“發(fā)動機(jī)補(bǔ)償供電”按鈕，直流穩(wěn)壓電源能輸出指定的電壓到電源箱中，并入發(fā)動供電中。電氣柜中各線路設(shè)計適合的保險絲，能對線路起到了良好的保護(hù)作用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1是發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室平面布置示意圖。

圖2是現(xiàn)有發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的電氣柜原理示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的電源箱原理示意圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室外控制裝置原理示意圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例的接線對應(yīng)關(guān)系示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖3所示，本發(fā)明提供的發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室的供電控制系統(tǒng)，用于發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室的發(fā)動機(jī)及試驗(yàn)室其他用電設(shè)備供電，包括：電氣柜、電源箱和發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室外控制裝置；

電氣柜，用于將外部交流220v電源轉(zhuǎn)化為發(fā)動機(jī)及試驗(yàn)室其他用電設(shè)備運(yùn)行所需的四路電源，所述四路電源分別為：

第一路電源，通過自動充電機(jī)為蓄電池充電，蓄電池輸出的各接線端安裝在電源箱中，第一路電源蓄電池輸出的各接線端至少包括：發(fā)動機(jī)供電、發(fā)動機(jī)啟動、發(fā)動機(jī)預(yù)熱、發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)充電和發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)短接；

第二路電源，轉(zhuǎn)化為直流穩(wěn)壓電源其輸出為直流12v，第二路電源直流穩(wěn)壓電源其輸出的各接線端安裝在電源箱，至少包括：試驗(yàn)室其他用電設(shè)備供電、試驗(yàn)室其他用電設(shè)備預(yù)留，發(fā)動機(jī)上電，發(fā)動機(jī)供油；

第三路電源，轉(zhuǎn)化為直流穩(wěn)壓電源其輸出為12v，第三路電源直流穩(wěn)壓電源其輸出的各接線端安裝在電源箱中受發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室外控制裝置控制，其作為發(fā)動機(jī)補(bǔ)償供電；

第四路電源，轉(zhuǎn)化為交流穩(wěn)壓電源其輸出為24v，第四路電源為直流穩(wěn)壓電源其輸出的各接線端安裝在電源箱中受發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室外控制裝置控制，第四各接線端路電源至少包括：發(fā)動機(jī)預(yù)熱，發(fā)動機(jī)啟動，發(fā)動機(jī)上電，發(fā)動機(jī)供油，發(fā)動機(jī)準(zhǔn)備/急停，發(fā)動機(jī)補(bǔ)償供電；

電源箱，安裝在發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室內(nèi)部的信號采集箱懸臂上靠近發(fā)動機(jī)的一端，電源箱還具有發(fā)動機(jī)充電開關(guān)控制系統(tǒng)是否通過發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)給蓄電池充電；

發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室外控制裝置，其中設(shè)置有第四路電源各接線端子對應(yīng)控制按鈕。

其中，動機(jī)試驗(yàn)室外控制裝置中發(fā)動機(jī)預(yù)熱和發(fā)動機(jī)啟動接線端所對應(yīng)的控制按鈕具有動合觸點(diǎn)且?guī)в袕?fù)位功能。

茲舉一具體實(shí)施例進(jìn)一步說明，電氣柜原理圖如圖4所示，從配電柜中的ac220v交流電經(jīng)過主開關(guān)sa后分成4路，第一路到自動充電機(jī)，給蓄電池充電，蓄電池輸出為12v直流電。蓄電池出有1組接線端子xt2，分別是：發(fā)動機(jī)供電4、11，啟動5、12，預(yù)熱6、13，發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)充電7、14和發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)短接19、20，全部連接到電源箱 中。

主開關(guān)sa后的第二路到直流穩(wěn)壓電源，直流穩(wěn)壓電源輸出為12v直流電，有1組接線端子xt3，分別是用電設(shè)備供電1、5，預(yù)留2、60，上電3、7，供油4、8，全部連接到電源箱中。

如圖5所示，主開關(guān)sa后的第三路到另一個直流穩(wěn)壓電源，直流穩(wěn)壓電源的輸出也是12v直流電，作用是在需要的時候通過試驗(yàn)室外的操作按鈕“發(fā)動機(jī)補(bǔ)償供電”k55，使24v電源模塊中接觸器單元的電磁線圈ka6通電，繼而線圈k41通電，然后12v或者更高電壓的補(bǔ)償供電并入電源箱中的34,44端子中。

如圖6結(jié)合圖7所示，主開關(guān)sa后的第四路到ac24v電源模塊中，給各繼電器，接觸器供電。其后有1組接線端子xt4，xt4接線端子中的預(yù)熱1、2，啟動3、4，上電5、6，供油7、8，準(zhǔn)備/急停9、10，發(fā)動機(jī)補(bǔ)償供電11、12連接到發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室外的控制按鈕中。

電源箱安裝在發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室內(nèi)部的信號采集箱懸臂上，由于其靠近發(fā)動機(jī)，便于接線。電源箱中的發(fā)動機(jī)充電開關(guān)為轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)發(fā)動機(jī)接發(fā)電機(jī)時，發(fā)電機(jī)接入xt6中的接線端子2、12，此時應(yīng)閉開關(guān)k61，k61的動合觸點(diǎn)閉合，發(fā)電機(jī)通過電源箱的接線端子42、32接入電氣柜中接線端子xt2中的7、14，發(fā)電機(jī)給蓄電池充電；開關(guān)k61中的動斷觸點(diǎn)斷開，自動充電機(jī)停止給蓄電池充電。

發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室外的控制按鈕原理圖如圖6所示，其中預(yù)熱按鈕k51和啟動按鈕k52為具有動合觸點(diǎn)且?guī)в袕?fù)位功能的按鈕。原因是預(yù)熱或者啟動只須短時間接通，到下一步操作后，預(yù)熱或者啟動按鈕應(yīng)該復(fù)位，回到斷開狀態(tài)，否則為燒壞啟動電機(jī)或者預(yù)熱塞。

假設(shè)發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室正在試驗(yàn)的發(fā)動機(jī)型號為c15t，需要接入發(fā)電機(jī)，不用啟動機(jī)啟動，用測功機(jī)倒拖的方式啟動，需要用lambda測量儀來測量la4值，需要用渦輪增壓器轉(zhuǎn)速傳感器測量增壓器轉(zhuǎn)速，需要用單獨(dú)的模擬量采集模塊測量hfm附近的壓力，改外接的壓力傳感器需要12v供電。試驗(yàn)工況為怠速到6000轉(zhuǎn)滿負(fù)荷。

按圖7中的接線對應(yīng)圖，將發(fā)動機(jī)供電、發(fā)電機(jī)充電、上電、啟動、預(yù)熱線分別接到電源箱的接線柱上，其中預(yù)熱和啟動線是備用的，可接可不接，本試驗(yàn)中接上。再將lambda測量儀、渦輪增壓器轉(zhuǎn)速傳感器、模擬量采集模塊測量、頻率采集模塊、外接的 壓力傳感器、ecu通訊工具、單獨(dú)的氧傳感器加熱接到用電設(shè)備供電中，由于各個用電設(shè)備取電均為香蕉頭，所以可以兩兩并聯(lián)插入電源箱中的用電設(shè)備香蕉頭中。由于本試驗(yàn)需要接入發(fā)電機(jī)，故將電源箱中的3個開關(guān)都閉合。此時電源箱中用電設(shè)備為通路，發(fā)動機(jī)及其他線路也為通路，發(fā)電機(jī)充電為通路，發(fā)電機(jī)通過xt6中的(42、32)經(jīng)過xt2中的(7、14)直接為蓄電池充電。

打開電氣柜中的開關(guān)sa，直流穩(wěn)壓電源1開始工作，lamda測量儀、渦輪增壓器轉(zhuǎn)速傳感器、模擬量采集模塊測量、頻率采集模塊、外接的壓力傳感器、ecu通訊工具、單獨(dú)的氧傳感器可以開始工作，當(dāng)發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)準(zhǔn)備完畢后，按下發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室外的控制按鈕xt7中的“準(zhǔn)備/急?！卑粹ok55，線圈ka5得電，繼而線圈k31得電，蓄電池接入發(fā)動機(jī)線束中，直流穩(wěn)壓電源1中的“上電”信號也通電，按下發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室外的控制按鈕xt7中的“上電”按鈕k53，線圈ka3得電，繼而線圈k22得電，開關(guān)k22的動合觸點(diǎn)閉合，上電信號通過xt3中的(3、7)，xt6中的(7、17)接入ecu中，同時開關(guān)k22的動斷觸點(diǎn)斷開，由于電源箱中的k61閉合，所以xt2中的(19、20)開路，自動充電機(jī)停止為蓄電池充電，同時發(fā)電機(jī)充電線路通路。當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動后，發(fā)電機(jī)即可開始為蓄電池充電。

當(dāng)?shù)礁咚俅筘?fù)荷工況，此時發(fā)現(xiàn)ecu報錯，故障為ub低于12v，此時閉合發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室外的控制按鈕xt7中的“發(fā)動機(jī)補(bǔ)償供電”k56，此時線圈ka6得電，繼而線圈k41也得電，直流穩(wěn)壓電源2中的12v或更高的電壓通過xt5中的(1、2)，通過xt6中的(43、33)并入發(fā)動機(jī)供電中，此時發(fā)動機(jī)ecu故障清除。

lambda：空燃比符號；la4：空燃比值；ecu：電子控制單元；hfm：流量計。

以上通過具體實(shí)施方式和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。