[發明專利]一種控制電控發動機的裝置和方法

有效

• 申請號: 201310229287.0
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN103334842A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 孫衛軍;柯采;黃銳
• 申請（專利權）人: 東風康明斯發動機有限公司
• 主分類號: F02D28/00
• 分類號: F02D28/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 劉志菊

1.一種控制電控發動機的裝置，包括帶觸摸屏的工控機、可編程控制器PLC、網關、電控發動機的電控模塊ECM、轉速傳感器、噴油器和油壓控制閥，其特征在于：工控機通過ProfiBus總線與PLC連接，PLC通過ProfiBus總線與網關連接，網關通過CAN總線與電控模塊ECM連接，電控模塊ECM通過發動機線束與發動機的傳感器、噴油器和油壓控制閥相連。

2.根據權利要求1所述的控制電控發動機的裝置，其特征在于：所述PLC包括：

參數打包模塊：用于把發動機控制模式、轉速、扭矩、油門開度的命令值按J1939協議的格式打包；

輸出緩存模塊：用于存放從工控機HMI讀取的發動機控制模式、轉速、扭矩和油門開度命令值的數據包，ProfiBus-J1939網關從所述的輸出緩存模塊讀取所述的發動機控制模式、轉速、扭矩和油門開度命令值的數據包；

輸入緩存模塊：用于存放從ProfiBus-J1939網關發來的發動機轉速、扭矩和油門開度實際值數據包；

報文解析模塊：PLC把存放在輸入緩存模塊的發動機轉速、扭矩和油門開度實際值的數據包經解析后發到工控機進行顯示。

3.根據權利要求1或2所述的控制電控發動機的裝置，其特征在于：工控機包括命令參數輸入模塊和狀態參數輸出模塊；

命令參數輸入模塊：建立輸入框，輸入發動機控制模式、轉速、扭矩、油門開度的命令值；

狀態參數輸出模塊：建立轉速、扭矩、油門開度實際值輸出框。

4.一種控制電控發動機的方法，步驟如下：

1）人工通過工控機的觸摸屏輸入發動機控制模式、轉速、扭矩、油門開度；

2）PLC把從工控機讀取的控制模式、轉速、扭矩、油門開度放入PLC內的輸出緩存模塊；

3）ProfiBus-J1939網關從PLC的輸出緩存模塊讀取控制模式、轉?速、扭矩、油門開度；

4）網關通過CAN總線把發動機控制模式、轉速、扭矩、油門開度發給發動機電控模塊ECM；

5）ECM獲取發動機控制模式、轉速、扭矩、油門開度命令值參數，ECM再按指令值控制發動機的運轉；

6）ECM把發動機轉速、扭矩、油門開度的實際值通過CAN總線傳給網關，再通過ProfiBus總線傳給PLC和工控機用于顯示和監測。

5.根據權利要求4所述的控制電控發動機的方法，其特征在于：具體方法是：

1）通過工控機組態軟件建立發動機控制模式、轉速、扭矩、油門開度命令值的輸入框及與PLC相關變量的對應關系；在所述輸入框中輸入發動機控制模式、轉速、扭矩、油門開度的命令值；

2）所述發動機控制模式、轉速、扭矩、油門開度的命令值被自動放入所述的PLC相關變量中；所述PLC將相關變量經打包后被傳送到所述PLC輸出緩存模塊的輸出數據包中；

3）在網關中通過網關組態軟件建立J1939報文與所述PLC輸出緩存模塊的輸出數據包的對應關系；所述PLC輸出緩存模塊的輸出數據包的內容通過網關被自動傳到所對應的J1939報文中；

4）網關通過CAN總線把發動機控制模式、轉速、扭矩、油門開度的J1939報文發給發動機電控模塊ECM；

5）ECM對包含發動機控制模式、轉速、扭矩、油門開度命令值的報文進行解析，獲取發動機控制模式、轉速、扭矩、油門開度命令值參數，再按這些參數控制油壓電磁閥和噴油器，從而控制發動機的運轉。

6.根據權利要求4或5所述的控制電控發動機的方法，其特征在于：

ECM把發動機轉速、扭矩、油門開度的實際值傳給工控機的具體步驟是：

1）ECM從發動機轉速傳感器讀取發動機轉速；ECM從網關發來的報文中獲取油門開度；ECM通過計算獲取發動機的扭矩；

2）ECM把包含發動機轉速、扭矩、油門開度實際值的報文發給網關；

3）在網關中通過網關組態軟件建立J1939報文與所述PLC輸入緩存模塊的輸入數據包的對應關系；網關自動把所述包含發動機轉速、扭矩、油門開度實際值的報文內容放入PLC的輸入緩存模塊中的輸入數據包?中；

4）PLC將輸入緩存模塊中的輸入數據包解析成對應的PLC變量；

5）所述PLC變量包含的轉速、扭矩、油門開度實際值，通過ProfiBus總線傳給工控機；

6）通過工控機組態軟件在工控機中建立轉速、扭矩、油門開度實際值輸出框，并建立這些輸出框與PLC相關變量的對應關系，工控機在觸摸屏的相應輸出框中顯示PLC發來的轉速、扭矩、油門開度實際值。?