柴油機油嘴測控系統的製作方法
2023-10-25 11:15:57
專利名稱：柴油機油嘴測控系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及柴油機油嘴技術領域，更具體的說，本實用新型涉及一種柴油機油嘴測控系統。
背景技術：
柴油機油嘴噴孔流量的大小及均勻性對柴油機的性能有重要影響。國內車用柴油機大都採用四孔或五孔的孔式噴油嘴。噴孔的加工精度要求高、加工難度大，在生產過程中容易出現偏差，國產噴油嘴在使用中常發現同一型號 、同一批次的偶件，不僅總流量不同，而且各個噴孔的流量也有差異，從而造成噴油嘴的裝機性能明顯不同。而孔式噴油器是直噴式柴油機的重要部件。一般對噴油的檢測關注的是其噴射壓力，噴霧質量、噴孔總流量，以及噴油嘴各噴孔流量的檢測。噴油器各個噴孔流量的大小對柴油機的功率、扭矩、油耗和排放等性能指標都是有重要影響的。而對油嘴噴油的控制要求能實現流量速度、大小、壓力、總流量的精確控制。當前，國內只有噴油嘴總流量測試設備，還沒有噴油嘴各個噴孔流量檢測的試驗臺，況且對噴油嘴各噴孔流量的測量還存在較多的困難。在檢測方面，針對柴油機油嘴的檢測系統一般是單路的、只檢測速度、大小、壓力、總流量中的某些指標，設計的較為簡單；在控制輸出方面，一般也是單路操作，控制輸出某一指標量。隨著機動車工業發展的需要，研製噴油嘴各孔流量多路檢測和控制設備，無論是對噴油嘴結構參數還是對柴油機性能影響的研究或是對於噴油嘴的生產檢測都具有重要意義。而在河南科技大學學報(自然科學版)2004年6月，名稱為《柴油機噴油嘴各噴孔流量檢測設備的研製》的文獻公開了一種柴油機油嘴流量檢測系統，包括機械系統、測量系統、控制與顯示系統。該文獻採用傳統低速的處理器80C31和外擴存儲器、IO接口的方式進行數據的採集、處理和LED顯示，但其系統處理速度較慢、硬體設計的集成度不高、顯示不夠美觀、人機互動界面不夠友善等缺點。另外，在拖拉機與農用運輸車雜誌2000年第四期，名稱為《噴油嘴四噴孔流量自動檢測系統》的文獻公開了一種噴油嘴流量的自動檢測系統，介紹了系統的工作原理，給出了系統硬體和軟體設計。該文獻採用傳統的低速處理器80C31，外加存儲器和擴展晶片，採用AD轉換採集數據，通過RS232接口上傳數據或LED顯示處理數字，但該系統只是具有油量檢測功能，不具備控制輸出功能。
實用新型內容本實用新型解決的技術問題是提供一種柴油機油嘴測控系統，該系統處理速度快，能檢測油嘴流量速度、大小、壓力、總流量，根據用戶的需求準確的控制油嘴噴油的方式，具有較友善的人機互動界面，操作方便。為解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案一種柴油機油嘴測控系統，其包括[0010]系統主控模塊，該系統主控模塊採用Cortex-M3處理器；分別與所述系統主控模塊相連的油嘴檢測模塊、旋轉脈衝檢測模塊、系統顯示模塊、觸控螢幕模塊、I路固定佔空比的PWM輸出模塊以及6路輪循PWM輸出模塊，其中油嘴檢測模塊對油嘴的流量速度、大小、壓力、總流量進行檢測，並把檢測到的數據傳到系統主控模塊，旋轉脈衝檢測模塊對系統輸出的 脈衝個數進行檢測以計算總流量，並把檢測到的數據也傳到系統主控模塊，系統顯示模塊顯示採集到的各種數據給用戶，觸控螢幕模塊用於功能調試和人機互動信息輸入；系統主控模塊與上述各個模塊交互控制上述各個模塊的工作狀態。其中，所述系統顯示模塊採用3. 2寸的高解析度的液晶顯示屏。與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果本實用新型的柴油機油嘴測控系統是一種高性能、智能化的柴油機油嘴測控系統，其中系統針對柴油機油嘴流量速度、大小、壓力、總流量同時具有檢測功能和控制輸出功能，可實現多路同時工作，採集數據實時檢測，並採用處理器自帶的PWM功能進行輸出控制。而且由於系統設計採用高性能低功能處理器Cortex-M3,具有高集成度,相比傳統方案在硬體設計上省略了外擴元器件，可以更安全可靠地運行，並且處理器內嵌作業系統，管理多路檢測和控制任務性能良好，使用觸控螢幕和液晶顯示使系統人機互動界面友善、易操作，即該系統功能區分明確，集成度高運行穩定，可多路同時檢測與控制，人機互動界面友善，操作方便。
圖I是本實用新型一種柴油機油嘴測控系統的一種具體實施例結構示意圖。
具體實施方式
參考圖1，本實用新型柴油機油嘴測控系統，其包括系統主控模塊1，本實施例中該系統主控模塊採用的是STM32F103VC，STM32F103VC採用的是ARM的cortex-M3系列內核，可以控制各個模塊的工作狀態。包括檢測油嘴流量速度、大小、壓力、總流量，控制多通道PWM輸出的脈衝個數和波形，實現目標控制功能；分別與所述系統主控模塊相連的系統顯示模塊2、觸控螢幕模塊3、油嘴檢測模塊4、旋轉脈衝檢測模塊5、I路固定佔空比的PWM輸出模塊6以及6路輪循PWM輸出模塊7，其中本實施例系統顯示模塊2採用的是3. 2寸的高解析度的IXD顯示屏，主要是把採集到的各種數據顯示給用戶。另外，觸控螢幕模塊3是系統的主要輸入設備，各部分功能的調試和人機互動信息輸入都是通過觸控螢幕來實現。本實施例中觸控螢幕可以是電阻式的，採集精度為十二位，準確度比較高。另外，油嘴檢測檢測模塊4，由多路傳感器組成，包括流量傳感器和壓力傳感器。負責對油嘴的流量速度、大小、壓力、總流量進行檢測，並把檢測到的數據傳到系統主控模塊。另外，旋轉脈衝檢測模塊5負責對系統輸出的脈衝個數進行檢測以計算總流量，並把檢測到的數據傳到系統主控模塊。[0024]另外，I路固定佔空比的PWM輸出模塊6為一路PWM輸出，並且所輸出的PWM的頻率是固定的，不可以進行相應的調節。用於輸出固定流量、速度和壓力的油嘴。而6路輪循PWM輸出模塊7 —共有六路的PWM輸出，且每路輸出的PWM的佔空比和頻率都是可以進行相應的調節的，可根據需要在一定範圍內輸出設定的PWM，從而控制不同的油嘴流量速度、大小、壓力、總流量。綜上，本實用新型的柴油機油嘴測控系統中油嘴檢測模塊對油嘴的流量速度、大小、壓力、總流量進行檢測，並把檢測到的數據傳到系統主控模塊，旋轉脈衝檢測模塊對系 統輸出的脈衝個數進行檢測以計算總流量，並把檢測到的數據也傳到系統主控模塊，系統顯示模塊顯示採集到的各種數據給用戶，觸控螢幕模塊用於功能調試和人機互動信息輸入；系統主控模塊與上述各個模塊交互控制上述各個模塊的工作狀態，從而實現了一種高性能、智能化的柴油機油嘴測控系統，其中系統針對柴油機油嘴流量速度、大小、壓力、總流量同時具有檢測功能和控制輸出功能，可實現多路同時工作，採集數據實時檢測，並採用處理器自帶的PWM功能進行輸出控制。而且由於系統設計採用高性能低功能處理器Cortex-M3，具有高集成度，相比傳統方案在硬體設計上省略了外擴元器件，可以更安全可靠地運行，並且處理器內嵌作業系統，管理多路檢測和控制任務性能良好，使用觸控螢幕和液晶顯示使系統人機互動界面友善、易操作，即該系統功能區分明確，集成度高運行穩定，可多路同時檢測與控制，人機互動界面友善，操作方便。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種柴油機油嘴測控系統，其特徵在於，包括 系統主控模塊，該系統主控模塊採用Cortex-M3處理器； 分別與所述系統主控模塊相連的油嘴檢測模塊、旋轉脈衝檢測模塊、系統顯示模塊、觸控螢幕模塊、I路固定佔空比的PWM輸出模塊以及6路輪循PWM輸出模塊，其中 油嘴檢測模塊對油嘴的流量速度、大小、壓力、總流量進行檢測，並把檢測到的數據傳到系統主控模塊，旋轉脈衝檢測模塊對系統輸出的脈衝個數進行檢測以計算總流量，並把檢測到的數據也傳到系統主控模塊，系統顯示模塊顯示採集到的各種數據給用戶，觸控螢幕模塊用於功能調試和人機互動信息輸入；系統主控模塊與上述各個模塊交互控制上述各個模塊的工作狀態。
2.根據權利要求I所述的柴油機油嘴測控系統，其特徵在於，所述系統顯示模塊採用 ·3.2寸的高解析度的液晶顯示屏。
專利摘要本實用新型的一種柴油機油嘴測控系統其包括系統主控模塊，該系統主控模塊採用Cortex-M3處理器；分別與所述系統主控模塊相連的油嘴檢測模塊、旋轉脈衝檢測模塊、系統顯示模塊、觸控螢幕模塊、1路固定佔空比的PWM輸出模塊以及6路輪循PWM輸出模塊。該系統處理速度快，能檢測油嘴流量速度、大小、壓力、總流量，根據用戶的需求準確的控制油嘴噴油的方式，具有較友善的人機互動界面，操作方便。
文檔編號G01M13/00GK202793755SQ201220397050
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月10日 優先權日2012年8月10日
發明者楊偉鈞, 陳援峰, 王飛 申請人:廣州城市職業學院