[發明專利]一種發動機起動初始嚙合浪涌電壓的模擬方法

有效

• 申請號: 201611124416.X
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106646041B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 申曉彥;陰晉冠;龔思揚;郭佳旭;肖維;楊薇;曹春芳;姚素娟;楊國華
• 申請（專利權）人: 中國北方發動機研究所（天津）
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 馬倩倩

本發明提供了一種發動機起動初始嚙合浪涌電壓的模擬方法，以dSPACE公司的柴油機硬件在環測試系統為平臺，通過在Matlab Simulink環境下設計電源模型，再將該模型下載至dSPACE柴油機硬件在環測試系統，實現以模型驅動測試系統、輸出起動初始嚙合浪涌電壓。相對于現有技術，本發明具有以下優勢：模型結構簡單、易實現；能夠模擬真實環境下的起動浪涌電壓，適用于早期設計階段的測試驗證；具有可擴展性，通過修改模型及相應的參數，能夠實現不同載荷下對浪涌電壓幅值、變化速率的不同要求。

技術領域

本發明屬于柴油發動機電控系統技術領域，尤其是涉及一種發動機起動初始嚙合浪涌電壓的模擬方法。

背景技術

發動機的穩態工作電壓一般為16V—32V，在柴油機起動過程中，由于起動馬達、突加載荷，會出現短時的浪涌電壓，即電源電壓會突然下降至6V左右，然后在短時間內又恢復正常。為避免因浪涌電壓的影響而導致發動機起動失敗，需要在測試環境下模擬起動浪涌電壓，來對電控系統設計電路進行充分的試驗驗證，以確保電路設計的合理性及有效性。

目前，試驗室多采用范圍可調的穩壓電源，通過手動調節來模擬電源電壓的突增、突減。人工調節的變化速率，與實際環境下的浪涌電壓相比，差別較大，且一致性較差，無法滿足實際試驗驗證需求。

這就需要一個可操作性強、易實現的柴油機起動浪涌電壓的模擬方法，來滿足電控系統設計電路的試驗過程的測試需求。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種發動機起動初始嚙合浪涌電壓的模擬方法，以充分驗證電控系統在發動機起動過程中的運行情況。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種發動機起動初始嚙合浪涌電壓的模擬方法，包括以下步驟：

1)明確發動機起動初始嚙合浪涌電壓變化要求，確定各相關參數；

2)以dSPACE柴油機硬件在環測試系統為平臺，在Matlab Simulink環境下，設計電源模型；

3)按照電壓變化要求，設置電源模型的各變量的參數值或參數范圍；

4)在dSPACE測試系統的集成環境下設置電源模型的參數，并編譯、下載；

5)在dSPACE測試系統下，通過輸入起動開關信號，實現初始嚙合浪涌電壓的模擬輸出，并適當調整電源模型的參數值以滿足實際需求。

進一步的，步驟1)所述發動機起動初始嚙合浪涌電壓變化參數包括穩態電壓值、初始嚙合浪涌電壓值、初始嚙合浪涌電壓持續時間、起動電壓最小值、起動持續時間。

進一步的，步驟2)中的電源模型包括：

起動開關采集模塊，用于對dSPACE測試系統輸出的起動開關信號進行檢測，并將檢測到的開關信號值傳輸至所述狀態變化邏輯模塊；

穩態電壓信號模塊，用于使dSPACE測試系統輸出穩態電壓信號，并將該穩態電壓信號傳輸至所述狀態變化邏輯模塊；

上升速率控制模塊，用于通過設置時鐘節拍，使電壓按照一定的增長規律，實現短時間內的快速上升，并將變化電壓信號輸出到狀態變化邏輯模塊；

狀態變化邏輯模塊，實現以下邏輯：(1)當接收到所述起動開關采集模塊發出的起動開關閉合信號時，輸出電壓下降至初始嚙合浪涌電壓值；(2)在初始嚙合浪涌電壓持續時間內，輸出電壓按照特一定規律上升至起動電壓最小值，并在起動時間內保持；(3)起動后，在起動持續時間內，輸出電壓按照一定規律上升至穩態值并保持穩定；(4)正常狀態下，輸出電壓保持穩態值。

進一步的，所述起動開關采集模塊包括手動輸入開關控制信號,經過布爾函數的作用,由dSPACE數字信號輸出塊輸出起動開關信號。