柴油机喷油器喷油规律测控硬件电路的实现.pdfVIP

柴油机喷油器喷油规律测控硬件电路的实现 余丽红 张永隽 胡忠阳 (武汉钢铁工程技术集团，武汉 430080) 摘 要 本文阐述一套测控喷油器喷油规律的嵌入式系统，基于ARM Xscale 架构的PXA270 为MCU ，以扩展FPGA 为数据采集与控制的电路，通过 PXA270 核心板的总线扩展，以总线接口方式，设计以 FPGA 为核心的扩展电路， 与 PXA270 建立通讯，实现多路模拟量数据采集、模拟量输出控制、开关量信号的输出。PXA270 （MCU ）负责进 行采集后数据分析、处理以及 LCD 的图形显示任务。1 关键词 喷油规律 PXA270 FPGA Realization of Hardware Circuit for the Diesel Engine Injector Injection Rule Measuring Controlling Yu Lihong Zhang Yongjun Hu Zhongyang ( WISCO Engineering Technology Group Co., Ltd., Wuhan, 430080) Abstract This article elaborates an embedded system by which the injection rule of the Diesel engine fuel oil system can be measured. It is based on the ARM XScale structure PXA270 as the master control unit and extended FPGA as data sampling controlling circuit. PXA270 （MCU ）is responsible for the multi-channel simulation quantity data acquisition, transmission, analysis, processing and LCD graphics display. Key words injection rule, PXA270, FPGA 当前，对柴油机共轨式燃油喷射系统电子控制技术研究中，为了获得优化控制燃油喷射系统喷油器喷油 规律的控制策略，须进行试验研究，得到用于分析喷射特性的数据，同时，为了建立实时性的喷油规律测控 环境，本例综合分析测量与控制的要求，选定嵌入式系统作为测控主体，建立具有实时信号处理的嵌入式喷 油规律测控系统。 1 喷油器喷油规律测试硬件电路综述 1.1 系统总体方案 柴油机燃油系统喷油器喷射过程的喷射随柴油机的不同工况而表现出不同的喷射规律，喷射过程是很快 和很短暂的。无法直接进行测量，需要通过特定的测控装置来检测喷油器的喷油规律，本文研究的核心就是 采用嵌入式系统和机械液压装置，协同实现喷油器喷油规律的测量。测控装置的功能实现如图 1 所示。 功能描述：柴油机燃油系统的喷油器将燃料喷射到一个充满一定压力燃油的密闭容器中，容器中的燃油 压力则成比例地随喷射量而上升，借助压力传感器，测出压力模拟信号，同时，利用安装在喷油器装置上的 国家973 项目基金（2007CB211800 ），国家自然科学基金资助项目）资助。 余丽红，女，博士，工程师，从事电化学及材料化学研发，ylh_wisco@163.com 8-130 第八届（2011 ）中国钢铁年会论文集 针阀升程传感器发出的脉冲信号作为开始采集信号标志（即从 TTL 的上升沿开始），压力信号输出到 A/D 电路，经过扩展板处理后，将数据送到测控系统内部，待数据采集完毕，在系统的 D/A 驱动单元电路输出 模拟量信号，经阀驱动器开启排出阀，使得溢流阀开启，使得系统降压。压力降至预先设定的系统压力值， 然后，阀驱动器关闭流量阀，并维持背压腔体的压力值到下一次喷油时刻。至此，单次的测量周期结束。依 次循环，可以测量出燃油喷射系统连续的喷油器喷油规律的相关数据。系统的压