柴油机高压共轨试验台测控系统的设计

摘要

汽车发动机的检测与维修在汽车安全行驶中具有重要意义，已成为汽车安全的重要组成部分。近几年，柴油机在轿车市场的保有量持续增加，并在未来几年有强势增长的趋势。但国内柴油机轿车的检测维修市场却没有跟上它的发展速度。就目前柴油机高压共轨系统的检测与维修来看，国外的设备技术先进，但价格较高；国内对高压共轨的研究集中在车用发动机上，对共轨系统的检测维修技术研究很少。因此积极研发柴油机共轨检测维修测控系统具有重要意义。
　　本文以设计一套性能稳定可靠、功能齐全的共轨检测维修的测控系统为目的，在实验室与公司合作开发的基础上，研究设计了一套柴油机高压共轨系统测控试验台。论文完成的工作如下：
　　1)设计了柴油机高压共轨试验台测控系统的总体构成，确定了机械台架的结构和布局，采用了以嵌入式处理器为核心的控制模块和以集成IC为核心的功率驱动模块的方案，完成了实验台对高压泵和电磁阀的检测。
　　2)以嵌入式处理器C8051F040为核心芯片，设计了ECU控制模块，该模块包含轨压传感器的数据采集与处理，128M的大容量外部数据存储，与功率驱动模块的SPI通信模块，并实现了ECU与上位机的串口数据通信。
　　3)采用高压共轨系统专用芯片L9781，实现了功率驱动模块的设计，完成了对高压泵、电磁阀等执行器的驱动，并实现了对执行器的可编程控制。
　　4)设计了稳定轨道压力的PID控制算法，实现了共轨轨道压力稳定性控制；
　　5)用高压共轨测控试验台进行功能测试，实现了系统故障报警、高压泵泵油测试、共轨轨道压力稳定性测试和电磁阀喷油稳定性测试。
　　本文提出了一套高压共轨测控试验台的设计方案，经试验证明，该套系统能够完成对柴油机高压共轨系统高压泵、电磁阀和DRV调节阀的检测与清洗，且试验台总体结构简约、操作方便、功能齐全，对柴油机维修具有积极意义。