论文部分内容阅读
传统柴油机是由发动机凸轮轴驱动,借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。这种供油方式要随发动机转速的变化而变化,无法实现各种转速下的最佳供油量并由此带来排放气体引起的环保问题。电子控制柴油机的共轨喷射式系统可以较好解决了这个问题。共轨喷射式系统在原供油系统基础上增加了电子控制单元(ECU)和一些管道压力传感器。工作时,高压油泵以高压将燃油输送到公共供油管,高压油泵、压力传感器和ECU组成闭环工作,对公共供油管内的油压实现精确控制,彻底改变了供油压力随发动机转速变化的现象。由于共轨喷射式柴油发动机已经对发动机的各种状态变量已经进行实时采集和控制,因此利用现代通信技术就可以将与系统相关的各种状态变量从柴油发动机中读取出来,进行显示和在柴油发电机、柴油机水泵等柴油机应用系统进行控制等应用。从而改变传统柴油机应用系统中加装温度、压力等传感器和通过控制继电器的开启与闭合来实现对柴油机的控制。本文重点研究电喷柴油机应用中的CANBUS通信接口,实时观测柴油机的工作状态以及柴油机重要参数的监测。CANBUS通讯协议采用美国汽车工程师协会SAE(Society of Automotive Engineer)发布的以CAN总线为基础、以CAN2.0B作为网络核心协议的车辆网络串行通信和控制协议SAE J1939协议,采用ARM内核的STM32系列单片机为主要控制芯片,设计和开发CANBUS通信接口装置。在实验室,利用两块开发的通信接口装置和个人计算机搭建了实验平台,模拟柴油发动机运行接口,对应用系统所需的转速、压力和温度等状态参数进行采集。在实验室调试成功的基础上,到企业柴油发动机工作现场进行调试和测试,以开发的装置模拟系统控制器,与卡特彼勒柴油发动机进行通信,采集发动机相关的状态数据,并与发动机上的显示数据进行比较,以验证接口通信的正确性。现场实验验证表明本文设计的通信接口满足柴油机应用系统与柴油发动机通信的要求。