基于586E控制器中壓共軌柴油機實驗平臺電控單元的設計.pdf

1、伴隨著科技的迅猛發(fā)展，上世紀80年代以來以計算機為電控單元的電控技術在柴油機上應用并逐漸形成了現代柴油機電控系統(tǒng)。電子控制柴油機(簡稱電控柴油機)是將現代電子技術、計算機技術、自動控制技術等應用于柴油機領域，實現機電一體化的產物。它可改善柴油機性能和降低油耗，實現節(jié)能、經濟運行；降低有害排放，減少環(huán)境污染，使之滿足環(huán)保法規(guī)的要求，實現工況監(jiān)測與故障診斷自動化。目前電控柴油機已成為柴油機發(fā)展的重要方向和必然趨勢。而在國內，由于缺乏相關技術

2、開發(fā)與投入，柴油機電子控制領域技術水平還不高，因此開展柴油機電子控制技術的研究具有十分重要的意義。本文結合武漢理工大學柴油機電子控制課題組的前期工作，以中壓共軌電控柴油機綜合試驗臺為對象，研制了一套針對實驗臺架的電控單元原型和與之匹配的監(jiān)控系統(tǒng)，為電控柴油機的研究建立一個良好的平臺。 本文首先介紹了監(jiān)控對象——中壓共軌柴油機綜合試驗臺的結構、原理及工作特點，著重分析了電控單元和監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理及要求。在電控單元的硬件選型上，針

3、對各傳感器件進行了比較、選型和測試，同時根據其工作要求和信號的特點設計了相應的信號調理電路；在驅動電路設計方面，結合共軌油壓調節(jié)閥的工作特點，設計了隔離驅動電路，經過實際測試，表明該電路具有良好的線性度和隔離驅動能力。在底層控制器方面，選擇美國的586E高性能嵌入式開發(fā)平臺作為電控單元的控制器，化結合“前景/背景”軟件結構的方法，電控單元控制軟件在設計方面采用模塊大幅度地提高控制軟件開發(fā)的效率，同時也滿足電控系統(tǒng)所要求的實時性和可靠性。

4、在上位監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計方面，采用美國NI公司開發(fā)的圖形化編程工具——LabVIEW搭建了監(jiān)測平臺，實現了數據的實時動態(tài)監(jiān)測、顯示和存儲；控制器與監(jiān)測器之間的數據交換采用RS232串行數據通信模式，在傳輸過程中設置了相應的自定義的握手協(xié)議，確保了數據傳輸的可靠性。 通過理論分析、設計開發(fā)和試驗可以證明：該電控單元原型能夠滿足在中壓共軌柴油機試驗臺上的工作要求，具有良好的可靠性和可擴展性，其控制時序精度達到0.1毫秒，同時與之匹配的