柴油机电子控制系统的发展

1、    柴油机电子控制系统的发展    邹建锋摘 要：柴油机是一种用途广泛的机械设备，其经常在负荷变化的状况下工作。在传统的柴油机运行当中，当柴油机内部的符合突然变化，会导致柴油机油量调节部分反应不及时，导致温度上升，转速加快，进而导致柴油机的喷油量加大，这样的结果导致柴油机的转速进一步上升，容易出现一些危险事故。随着时代的发展，通过电子控制系统对柴油机的运行进行控制变得十分重要。因此，本文就柴油机电子控制系统的发展进行讨论。关键词：柴油机；电子；控制系统前言随着时代的发展，机械系统的进步也越来越大，柴油机作为一种重要的机械部件，发挥着越来越重要的作用。

2、但是，不可否认的是，传统的柴油机存在着一定的缺陷，尤其是当柴油机的负荷出现突然变化时，可能会导致柴油机转数持续上升，进而导致柴油机出现故障。因此，伴随着电子科技的发展，研究人员将电子控制系统植入柴油机当中对柴油机进行有效的控制，本文也对柴油机电子控制系统相应的部分进行分析。1 柴油机电子控制系统的发展与硬件电路组成1.1 电子调速器的意义与发展柴油机的出现是人类生产力发展的一大标志，在柴油机的带动下，人们极大的提升了自身的生产力。但是，柴油机的运行需要以柴油为燃料，作为不可再生能源，柴油的使用导致资源储存量的持续下降，并随着资源的开采，周边环境所受到的影响也越来越大。柴油机自身在运行的过程当中

3、也会进行污染物的排放，这对周边环境的影响尤为严重，如果不加以控制，必然会对环境造成不可逆转的影响。而通过电子调速器的使用，能够在柴油机的运行过程当中对柴油机的运行速度进行有效的控制，极大的降低了污染物的排放量。并且，通过电子控制系统的参与，柴油机运行所消耗的柴油量也得到了极大的减少，使得柴油机自身能够达到最佳的喷油特性。而这种动态的平衡需要电子调控系统的参与才能实现。并且随着時代的发展，电子控制系统越来越成为柴油机当中不可缺少的部分。1.2 系统控制电路的设计与计算在系统控制电路的设计与计算当中，涉及到pd控制器电路原理与计算，电路电源的设计，转速传感器的原理与电路以及直流电机的驱动设计。在p

4、d控制器电路原理与计算当中，利用multisim软件进行相关计算设计，这一软件的操作简单，并且通过直观的分析帮助使用者进行相关的计算。在电路电源的设计当中，通过不同直流电源的供电进行线路的设计分析。在转速传感器的原理与电路当中，通过电磁传感器的使用帮助进行精密度更高的测量。这种电磁式的传感器具备诸多的优点，在进行电磁转速传感器的使用时，需要主要到其自身的基本特性。例如它的输出波形，测速范围，相应的工作环境以及感应距离等等。最好采用体积小，寿命长，不需要电源的电磁传感器进行相关的操作。在直流电机的驱动设计，需要遵循pwm基本原理，对其中的脉冲宽度进行调整，进而使得其输出电压与频率发生改变。三角波

5、形发生器也是需要注意的一方面，对其的要求是频率要稳定，线性度较好。1.3 控制系统总电路分析在直流电机的整体控制系统当中，涉及到两个部分。一部分是由电磁转速传感器所检测出的速度信号，通过相应的部件对其进行转化，将电磁信号转化为电压信号，通过信号的比较进行对整体电路进行控制，实现电压之间的转化，最终达到相应的对电机的控制目的。之所以柴油机容易出现故障，是因为柴油机在运行的过程当中可能会出现负荷突然变化的情况，这就使得柴油机转速加快，喷油量上升，进而促进转速的增加，使之超速。而通过这种信号控制系统，达到调大油量的目的，当负荷变化时，减低电机转速，减少油量的喷射，帮助维持柴油机的稳定性。脉宽控制器也

6、是其中很重要的一个部件，它能够帮助将相关的信号转化为脉冲信号，进而达到调控的目的。由于这个系统自身特性的影响，导致必须达到相应的精度才可以，能够对信号进行及时的反馈与调节，这也是控制系统总电路的目的所在。2 电子调速器实验结果分析2.1 虚拟仪器技术随着电子科技的发展，虚拟仪器的出现帮助柴油机解决的诸多的问题。通过计算机技术与软件系统，同相关的硬件相结合，形成了一个类似于柴油机的运行系统，可以说，虚拟技术的出现是传统仪器的一个大变革。其中涉及到四个阶段，首先是模拟表盘，通过表盘的显示将相关的运行数据信息表示出来，从而达到对柴油机进行调控的目的。在第二个阶段当中，主要涉及到分立的仪器，以电子晶体

7、管为基础的电路系统。最后发展到数字化仪器，通过数字集成电路将测试的结果表达出来，尤其是这种数字的表现形式简单而明确，能够在短时间内快速的将检测结果表示出来。第四阶段是智能仪器阶段，也是最新的发展阶段，这一阶段可以通过微型的仪器进行信号的输入与信息的输出，通过内部搭载的软件进行运行。相比于之前几个阶段，这一阶段具备几个十分明显的特点。首先便是精密度高，且操作难度大大降低，使用操作手段更为直观。并且，它的运用范围较为广泛。2.2 瞬时转速测试系统瞬时转速测试是柴油机测试当中的一个重要部分。因为柴油机为排放较多的污染物，如果不进行有效的控制，对周边环境会造成难以逆转的影响。而通过瞬时转速的检测进行及

8、时的调整，以达到减少污染物的排放，改善周边环境的目的。所谓的瞬时速度就是对柴油机内部的每个齿的平均速度进行测定，这一过程常规的测试手段很难达到相应的目的。随着科技的发展，光电技术的采用以及磁电传感器的使用能够快速简便的进行测定。在瞬时转速测定系统当中，涉及到柴油机自身，磁电传感器，数据采集部件，电子计算机等部分。它们之间相互协作，进行信息的传输与调整，达到测试出瞬时转速的目的。2.3 柴油电子控制系统响应实验在柴油电子控制系统响应实验当中，将电子调速器安装在真实的柴油机当中能够得到更为精准的数据，也方便于对真实的柴油机进行调整。但是，在某些条件不充足的情况下，可能难以将电子调速器安装在真实的柴油机当中，这时就需要采用相似性原理，进行模拟实验台的设计，在实验台上进行模拟实验，通过模拟实验的数据结果来反映出真实的柴油机数据结果，这一方法对于柴油机电子调控系统的开发来说也是十分重要的，并且成本相比较于使用真实的柴油机来说更低。结束语随着科学技术的不断发展，柴油机也在不断的进步。因此，本文对柴油机电子控制系统的发展进行分析，首先分析了柴油机电子控制系统的发展与硬件电路组成，包括电子调速器的意义与发展，系统控制电路的设计与计算以及控制系统总电路分析，随后对电子调速器实验的结果进行分析，涉及到虚拟仪器技术，瞬时转速测试系统以