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伴随着科技的迅猛发展,上世纪80年代以来以计算机为电控单元的电控技术在柴油机上应用并逐渐形成了现代柴油机电控系统。电子控制柴油机(简称电控柴油机)是将现代电子技术、计算机技术、自动控制技术等应用于柴油机领域,实现机电一体化的产物。它可改善柴油机性能和降低油耗,实现节能、经济运行;降低有害排放,减少环境污染,使之满足环保法规的要求,实现工况监测与故障诊断自动化。目前电控柴油机已成为柴油机发展的重要方向和必然趋势。而在国内,由于缺乏相关技术开发与投入,柴油机电子控制领域技术水平还不高,因此开展柴油机电子控制技术的研究具有十分重要的意义。本文结合武汉理工大学柴油机电子控制课题组的前期工作,以中压共轨电控柴油机综合试验台为对象,研制了一套针对实验台架的电控单元原型和与之匹配的监控系统,为电控柴油机的研究建立一个良好的平台。本文首先介绍了监控对象——中压共轨柴油机综合试验台的结构、原理及工作特点,着重分析了电控单元和监控系统的工作原理及要求。在电控单元的硬件选型上,针对各传感器件进行了比较、选型和测试,同时根据其工作要求和信号的特点设计了相应的信号调理电路;在驱动电路设计方面,结合共轨油压调节阀的工作特点,设计了隔离驱动电路,经过实际测试,表明该电路具有良好的线性度和隔离驱动能力。在底层控制器方面,选择美国的586E高性能嵌入式开发平台作为电控单元的控制器,电控单元控制软件在设计方面采用模块化结合“前景/背景”软件结构的方法,大幅度地提高控制软件开发的效率,同时也满足电控系统所要求的实时性和可靠性。在上位监控系统软件设计方面,采用美国NI公司开发的图形化编程工具——LabVIEW搭建了监测平台,实现了数据的实时动态监测、显示和存储;控制器与监测器之间的数据交换采用RS232串行数据通信模式,在传输过程中设置了相应的自定义的握手协议,确保了数据传输的可靠性。通过理论分析、设计开发和试验可以证明:该电控单元原型能够满足在中压共轨柴油机试验台上的工作要求,具有良好的可靠性和可扩展性,其控制时序精度达到0.1毫秒,同时与之匹配的监控系统能够同步完成多路信号的采集与显示。而LabVIEW强大的数据存储与处理功能为后期进一步分析、优化共轨电控柴油机的工作过程提供了强有力的数据支持。