【正文】 導(dǎo)通和關(guān)斷的速度，提高控制精度使用24伏高壓來控制電磁閥，并且在電磁閥的開通時間，噴油高端采用脈寬調(diào)制的方式來使其維持在開通的狀態(tài)。這里使用專用的芯片進行噴油閥的控制。只要保持噴油器內(nèi)的燃油壓力不變，針閥升程不變，則噴油器的噴油量只取決于針閥的開啟時間。柴油機電控噴油系統(tǒng)還可以和整車傳動裝置的ECU、制動防抱死系統(tǒng)的ECU，及其他系統(tǒng)的ECU通訊數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)整車的電子控制。設(shè)計電路主要完成溫度時時測量測量當(dāng)溫度因外界不良因素過高或者低于設(shè)定值測單片機控制將發(fā)出指令使報警裝置啟動報警發(fā)出警告 [4][5][6]。數(shù)碼管顯示驅(qū)動用MAX7219（MAX7219/MAX7221是一種集成化的串行輸入/輸出共陰極顯示驅(qū)動器,它連接微處理器與8位數(shù)字的7段數(shù)字LED顯示，也可以連接條線圖顯示器或者64個獨立的LED。C到＋125。 柴油機電子控系統(tǒng)溫度測量及報警系統(tǒng)設(shè)計柴 油 機 在 工 作 時 ， 吸 入 柴 油 機 氣 缸 內(nèi) 的 空 氣 ， 因 活 塞 的 運 動 而 受 到 較高 程 度 的 壓 縮 ， 達 到 500～ 700℃ 的 高 溫 。T 柴油機內(nèi)常用溫度頻率轉(zhuǎn)電路A2LM324A4OPAMPA3LM324Rf2641KC1157865100K7310K7110k80701K77200KA12二二二V174U+Uc7512K R1267612K 79UT181100PC18212K8312K84R12569C2RT2Ur2UA1312LM5564567 891011121314312LM5564567 891011121314LM324LM324+5V圖 17 柴油機內(nèi)常用溫度頻率轉(zhuǎn)電路該電路是利用RC 電路充放電過程的指數(shù)函數(shù)和熱敏電阻的指數(shù)函數(shù)相比較的方法，來改善熱敏電阻的非線性。3．3 熱敏電阻溫度傳感器熱敏電阻的結(jié)構(gòu)形式：熱敏電阻是由一些金屬氧化物，如鈷、錳、鎳等的氧化物，采用不同比例的配方，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成；然后采用不同的封裝形式，制成珠狀、片狀、桿狀、墊圈狀等各種形式。壓阻式壓力傳感器的測量電路，壓阻式壓力傳感器芯片上的四個擴散電阻，常接成單臂電橋形式，使輸出信號與被測量成正比。其核心部分是一圓形的硅膜片?？傊裼蜋C電控噴油系統(tǒng)需要很多壓力傳感器，而且所測壓力變化范圍很大，也僅是零點幾兆帕。線性集成的霍爾傳感器按輸出形式，可分為差分輸出型與單端輸出型兩種。（1） 當(dāng)輸入控制電流I保持不變時，傳感器的輸出就正比于磁感應(yīng)強度。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時，改變了軸與霍爾元件之間的相對位置，從而改變了在霍爾元件上的磁場強度，結(jié)果使霍爾元件的輸出電壓也發(fā)生變化。在傳統(tǒng)的機械式調(diào)節(jié)的噴油中，車輛的加速是駕駛員通過與加速踏板連接的拉桿直接調(diào)節(jié)噴油泵的循環(huán)噴油量，但是在電控噴油系統(tǒng)中，車輛的加速不再是通過加速踏板操縱加速踏板拉桿去調(diào)節(jié)噴油量，而是由裝在加速踏板上的傳感器獲取加速的信號，然后傳到電控單元，有由電控單元操縱電控噴油泵調(diào)節(jié)噴油量，因此加速踏板位置傳感器在電控柴油機中是非常重要的傳感器。 當(dāng)有控制信號 ui 輸入，靜態(tài)時研究負反饋通道的電流關(guān)系，得 If=Ii+I0 (212)即 (213)010461uiIRIL??圖中 和 為限流電阻，VD1，VD2 為導(dǎo)向二極管，為相應(yīng)的放大器提供正4R5確的電壓極性，VD3 為泄放二極管。常用的比例電磁鐵驅(qū)動電流為 或更大，故需要有擴展運放輸出功率的電路。/cR(2)比例電磁鐵的功率放大器 由于比例電磁鐵在柴油機電控系統(tǒng)中的應(yīng)用比較廣泛，比例電磁鐵通常所需要的驅(qū)動電流較大，除了足夠的驅(qū)動功率外，比例控制放大器還必須要有良好的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性。示出了兩種電路的等效電路。為此可按達林頓提出的方法，將兩個三極管按圖10 b 所式方法復(fù)合在一起。 功率放大級和前置放大電壓級之間的耦合，目前都趨向于無輸出變壓器的直接耦合方式，功率輸出級則采用由一對射級跟隨器組成的互補型放大器如圖10 a 其放大失真較小，輸出功耗較低。二功率放大器 計算機輸出的控制信號經(jīng)過輸出通道的處理后，一般還需要經(jīng)過功率放大器后才能作用于執(zhí)行機構(gòu)。目前咱考電壓源只要有帶溫度補償?shù)凝R納二極管和能隙電壓源。13（3）參考源。D/A轉(zhuǎn)換器一般采用并行碼和串行碼兩種數(shù)據(jù)形式，采用的邏輯電平多為TTL或低壓CMOS電平。D/A轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)特性與應(yīng)用特性主要表現(xiàn)為芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)的配置狀態(tài)它對接口電路設(shè)計影響很大。更近一步的要求是：ECU能判斷外部電纜和負載的故障。由于控制對象的不同，輸出電路也千差萬別。 電控單元的輸出級柴油電控單元的輸出級，也像輸入級一樣，可分為模擬量的輸出通道和數(shù)字量的輸出通道。也就是說，車體的所有金屬體都是地電位。阻容組件和圖2的功能類似。DD2是穩(wěn)壓二極管決定電路的工作靈敏度和穩(wěn)定性。隔離的開關(guān)輸入電路如圖5：這個電路當(dāng)輸入電壓5V時，U0為低電平，信號有效。（6）輸入通道靠近現(xiàn)場，易受干擾。同時，輸入通道中傳感器輸出信號與計算機邏輯電平相近度，決定了輸入通道的繁簡難易程度。（3）輸入通道的環(huán)境無主觀選擇余地。因此，柴油機電控系統(tǒng)中的輸入通道，體現(xiàn)了被測對象與電控系統(tǒng)相互聯(lián)系的信號輸入通道、原始參數(shù)輸入通道。它們都是脈沖信號，不能被計算機直接接收這兩個信號也需要通過輸入級，將狀態(tài)信號轉(zhuǎn)變?yōu)闃藴蔜TL信號送入計算機。模擬信號一般是隨時間連續(xù)變化的模擬量，通過檢測元件和變換器轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的模擬電壓與電流。從傳感器來的信號進入輸入級后，首次要經(jīng)過預(yù)處理，如采用濾波器除去雜波等。如：指針式發(fā)動機轉(zhuǎn)速表、車速表和水溫表等。就目前的柴油機ECU來說，主要的脈沖信號有：發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、凸輪軸信號，有些系統(tǒng)還有增壓器轉(zhuǎn)速信號等。系統(tǒng)的組成如下圖4：CPU二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二圖 4 ECU結(jié)構(gòu)框圖開關(guān)輸入電路完成外部開關(guān)量向計算機的輸入，如：工作狀態(tài)開關(guān)、傳感器狀態(tài)開關(guān)等。 柴油機控制系統(tǒng)常用輸入、輸出電路設(shè)計柴油機電控系統(tǒng)一般由傳感器、控制單元(ECU)和執(zhí)行機構(gòu)三部分組成。這里選取開關(guān)頻率為 250 kHz，取電阻值 R1=75 kHz。17 引腳是低電壓關(guān)斷引腳，當(dāng)該引腳的電壓大于 2．45 V 時，器件才開始工作，當(dāng)該引腳的電壓小于 0．3 V 時，器件進入低電壓關(guān)斷模式。兩個輸出間互相抑制輸出紋波電流，輸出紋波是單相 BOOST 轉(zhuǎn)換電路的 1／3。 柴油機電子控制系統(tǒng)鋪助電源設(shè)計柴油電控系統(tǒng)其內(nèi)部包含很多控制芯片，每個芯片都有自己正常的工作電壓范圍 ，因此我們必須設(shè)計一些電壓轉(zhuǎn)換電路得到系統(tǒng)內(nèi)部控制芯片正常工作的電壓值，如圖2所設(shè)計的是5V、12V芯片穩(wěn)定工作時所需要的電壓轉(zhuǎn)換電路，此電源輸出的5V工作電壓主要供給控制芯片單片機工作。在滿足發(fā)動機的經(jīng)濟性能和排放指標同時，對柴油機進行優(yōu)化。發(fā)動機的優(yōu)化包括控制參數(shù)的優(yōu)化和MAP數(shù)據(jù)的生成。發(fā)動機電控單元標定系統(tǒng)的作用是在不影響發(fā)動機正常運行的情況下修改發(fā)動機電控單元的控制參數(shù)，使發(fā)動機按照不同的控制數(shù)據(jù)運行，同時監(jiān)控發(fā)動機性能，實現(xiàn)對控制參數(shù)的優(yōu)化。泵噴嘴系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，噴油嘴孔徑非常小．所以燃油噴射壓力比傳統(tǒng)機械式噴油系統(tǒng)有較大提高。它用電子伺服機構(gòu)代替調(diào)速器控制供油滑套(齒桿)位置以實現(xiàn)供油量的調(diào)整，這類技術(shù)已發(fā)展到了可以同時控制定時和預(yù)噴射的TICS系統(tǒng)。因而研究柴油機電控控制精度的提高也是今后一個重要方向。通常有若干個具有相同功能或不同功能的傳感器和信號調(diào)理電路組成。燃油噴射系統(tǒng)對驅(qū)動系統(tǒng)平穩(wěn)加載和卸載的能力，是一種衡量噴射系統(tǒng)的標準。由于工程機械用柴油機的工況很復(fù)雜，怠速工況經(jīng)常出現(xiàn)，而電噴柴油機容易實現(xiàn)最小油量控制。但是預(yù)噴射量、預(yù)噴射與主噴射之間的時間間隔在不同工況下的要求是不一樣的。(4)獨立的燃油噴射證時控制噴射正時直接影響到柴油機活塞上止點前噴入汽缸的油量，決定著汽缸的峰值爆發(fā)壓力和最高溫度。這種特性對于低轉(zhuǎn)速、部分負荷條件下的燃油經(jīng)濟性和排放不利。電控柴油機具有智能化自診斷、故障保護和備用功能，能實現(xiàn)故障診斷和處理，電控柴油機還能根據(jù)發(fā)動機的運行狀況進行相關(guān)標定參數(shù)的自我修正，以保證發(fā)動機在整個工作壽命內(nèi)始終處于最佳狀態(tài)。(2)操作控制自動化。傳統(tǒng)的機械控制已無法滿足這種新的要求，由于電控柴油機的控制精度高、響應(yīng)速度快、控制策略靈活、適應(yīng)性強等特點，柴油機電控化就必然成為現(xiàn)代柴油機技術(shù)的發(fā)展趨勢。發(fā)動機電控系統(tǒng)的瞬態(tài)優(yōu)化標定也口益受到重視．是目前發(fā)動機優(yōu)化標定的最新研究發(fā)展方向。3)標定系統(tǒng)與電控單元之問的通信設(shè)計。發(fā)動機電控單元標定系統(tǒng)的研制。電控單元都在朝著集成化、智能化、綜合控制化方向發(fā)展。即從僅具有循環(huán)供(噴) 油量控制、供(噴)油正時控制等最基本的控制項目的燃油噴射到包括供(噴)油速率控制和噴油壓力控制在內(nèi)的多項目標的燃油噴射控制；從單一的燃油噴射控制擴展到包括怠速控制、進氣控制、增壓控制、排放控制、啟動控制、故障自診斷、失效保險、發(fā)動機與變速器的綜合控制等在內(nèi)的全方位控制。但由于柴油機不同于汽油機，其顆粒(包括炭黑)排放量遠遠高于汽油機，從而使降低顆粒排放成為柴油機研究面臨的重大課題。但總的來說，國內(nèi)對柴油機電控技術(shù)的應(yīng)用僅局限于小功率車用柴油機，整機控制系統(tǒng)可靠性和將整機控制系統(tǒng)納入整車、整船控制系統(tǒng)方面僅處于研究階段。W 柴油機的燃油噴射系統(tǒng)、排氣門正時系統(tǒng)及氣缸機油系統(tǒng)等都實行電子控制；Wartsi la 的電控柴油機噴油系統(tǒng)、排氣門電控、伺服控制系統(tǒng)、起動系統(tǒng)和 WECS9500 控制系統(tǒng)等組成。W、 MTU 等公司都已相繼推出了電子控制的柴油機，而且都已裝船營運。ECU 傳感器的智能化畢業(yè)論文目 錄摘 要 .............................................................IABSTRACT .........................................................II第一章 柴油機電子控技術(shù) ...........................................1 柴油機電控系統(tǒng)的歷史發(fā)展和現(xiàn)狀 ...............................1 柴油機電控技術(shù)的特點、難點 ...................................2 柴油機電控技術(shù)未來的發(fā)展趨勢 .................................3第二章 柴油機電控單元設(shè)計 .........................................5 電控柴油機的結(jié)構(gòu)及標定技術(shù) ...................................5 柴油機電子控制系統(tǒng)鋪助電源設(shè)計 ...............................7 柴油機控制系統(tǒng)常用輸入、輸出電路設(shè)計 .........................9 電控單元（ECU）的輸入級 .................................10 電控單元的輸出級 ........................................12 開關(guān)量的輸出通道及功率放大器 ................................14第三章 柴油機電控系統(tǒng)中的傳感器 .................................20 加速踏板位置傳感器 ..........................................20 非接觸式（霍爾式）加速踏板位置傳感器 ....................20 壓力傳感器 ..................................................22 壓阻式壓力傳感器 ........................................223．3 熱敏電阻溫度傳感器 .........................................24 柴油機內(nèi)常用溫度頻率轉(zhuǎn)電路 .............................25 柴油機電子控系統(tǒng)溫度測量及報警系統(tǒng)設(shè)計 ..................26第四章 柴油機電控噴油系統(tǒng)和執(zhí)行器 ................................28I 柴油機電噴系統(tǒng)控制原理 ......................................28 噴油驅(qū)動電路 ............................................29 電控噴油系統(tǒng)中變換器參數(shù)對噴油器性能的影響 ..................31 DCDC 變換器參數(shù)對噴油器性能的 影響 ......................31 脈寬調(diào)制控制電路 ........................................32 電機轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ) ......................