一种共轨发动机喷射控制单元试验平台电控系统的制作方法

本实用新型涉及电控技术领域，具体是一种共轨发动机喷射控制单元试验平台电控系统。

背景技术：

高压共轨(commonrail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和喷射控制单元组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(rail)，通过公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力(pressure)大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度。节能减排这是船舶发动机的趋势所在。在电喷系统中icu的性能对高压共轨电喷性能影响很大。当前船用共轨发动机的电喷系统技术多为国外所控，国内对车用高压共轨系统的研究比较成熟，但对船用低速高压共轨的研究还不够成熟，对icu的试验装置多数还处于软件仿真的阶段，还没有成熟可行的硬件仿真设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种共轨发动机喷射控制单元试验平台电控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种共轨发动机喷射控制单元试验平台电控系统，包括主控单元、数据采集单元、plc控制单元，上位机显示单元。其特征在于，所述主控单元分别连接数据采集单元、icu控制单元和plc控制单元，icu控制单元还分别连接喷油器、高压燃油轨和高压伺服油轨，高压燃油轨通过燃油泵升压到设定压力，伺服油轨通过伺服油泵升压到设定压力。高压燃油轨和高压伺服油轨均装有压力检测单元，通过et200sp模拟量输入模块连接plc控制系统。喷油器上设有多个用于检测其参数的传感器，传感器均连接数据采集单元。plc控制系统与上位机软件同在一个工业计算机中。

作为本实用新型的进一步方案：所述传感器包括压力传感器、流量传感器和位置传感器。

作为本实用新型的进一步方案：所述喷油器的数量由船的发动机的型号结构决定。

作为本实用新型的进一步方案：所述上位机采用西门的工业计算机ipc427c。

作为本实用新型的进一步方案：所述主控单元采用西门子winac控制器。

作为本实用新型的进一步方案：所述数据采集单元的采集频率为200us。

作为本实用新型的进一步方案：所述燃油轨的压力采用变频器进行pid脉宽调节。伺服油轨压力采用的是液压阀来调控。

作为本实用新型的进一步方案：通过喷射控制系统算法，实现电磁阀的快速动作。

作为本实用新型的进一步方案：基于tcp通讯的自定义协议，保障数据传输。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过本实用新型的测试平台，可以定期的检测icu的性能，可以尽早发现电喷系统的瑕疵，避免在船舶运行过程中出现损坏危险。当电喷系统发动机出现故障时，通过该装置可以快速的判断icu是否正常，从而能够快速的发现并解决问题。

附图说明

图1为本实用新型的原理图。

图2为主控单元控制mos管的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，实施例1：本实用新型实施例中，一种共轨发动机喷射控制单元试验平台电控系统，包括主控单元、数据采集单元、plc控制单元，上位机显示单元。其特征在于，所述主控单元分别连接数据采集单元、icu控制单元和plc控制单元，icu控制单元还分别连接喷油器、高压燃油轨和高压伺服油轨，高压燃油轨通过燃油泵升压到设定压力，伺服油轨通过伺服油泵升压到设定压力。高压燃油轨和高压伺服油轨均装有压力检测单元，通过et200sp模拟量输入模块连接plc控制系统。喷油器上设有多个用于检测其参数的传感器（压力传感器、位置传感器等），传感器均连接数据采集单元。plc控制系统与上位机软件同在一个工业计算机中。本实用新型就是在深入研究了船用柴油机共轨系统电磁阀的特性的基础上开发出了电磁阀开与关的控制算法。成功的模拟船用柴油机点火喷油时电池阀的状态。保证icu可靠的工作环境，为icu的测试提供保障。采用微型可编程控制器开发的数据采集模块采集各个测试点的数据，非实时回传到上位机。完成整个数据的采集。为后续数据处理提供保障。最后通过数据分析软件，对数据进行分析，生成曲线图。以便工程师对icu性能进行判定。

本实用新型的系统总共分为以下几部分:高压燃油轨的压力控制，高压伺服油轨的压力控制，icu的控制油的电磁阀控制，数据采集，上位机显示，数据处理等。

所述高压燃油泵的压力控制，选用西门子winac控制器配合et200sp模拟量模块采用pid控制，控制压力在设定压力，喷射中压力波动在正负5%。

所述伺服油轨大流量泵，压力稳定在230bar左右。伺服油轨的压力采用减压阀来控制。

所诉电磁阀控制，采用自主研发设计的电磁阀驱动模块，实现电磁阀再2.2ms内打开或者关断。

所诉数据采集，采用自主研发的数据采集模块，实现模拟量信号的采集，采集频率为200us。

上位机采用西门的工业计算机ipc427c，运行winac和组态王软件，实现命令送达，数据存储，数据分析。

使用时，首先启动ipc工业计算机，运行组态王系统。登录系统后，设定燃油轨压力、伺服油轨压力。启动燃油泵电机、伺服油电机、直至燃油轨压力稳定在设定压力，伺服油压力稳定在230bar。选择喷油器（3个喷油器供选择），设定喷射时间、喷射间隔、喷射次数，点击开始按钮，系统会按照设定参数进行喷射，直至结束。停止所有泵电机。

实施例2：在实施例1的基础上，如图2所示，本实用新型的主控单元通过高速口通过光耦控制mos管进行通断控制，进而控制电磁阀的开关，实现喷射过程。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种共轨发动机喷射控制单元试验平台电控系统，包括主控单元、数据采集单元、plc控制单元，上位机显示单元；其特征在于，所述主控单元分别连接数据采集单元、icu控制单元和plc控制单元，icu控制单元还分别连接喷油器、高压燃油轨和高压伺服油轨，高压燃油轨通过燃油泵升压到设定压力，伺服油轨通过伺服油泵升压到设定压力；高压燃油轨和高压伺服油轨均装有压力检测单元，通过et200sp模拟量输入模块连接plc控制系统；喷油器上设有多个用于检测其参数的传感器，传感器均连接数据采集单元；plc控制系统与上位机软件同在一个工业计算机中。

2.根据权利要求1所述的一种共轨发动机喷射控制单元试验平台电控系统，其特征在于，所述传感器包括压力传感器、流量传感器和位置传感器。

3.根据权利要求1所述的一种共轨发动机喷射控制单元试验平台电控系统，其特征在于，所述上位机采用西门的工业计算机ipc427c。

4.根据权利要求1所述的一种共轨发动机喷射控制单元试验平台电控系统，其特征在于，所述主控单元采用西门子winac控制器。

5.根据权利要求1所述的一种共轨发动机喷射控制单元试验平台电控系统，其特征在于，所述数据采集单元的采集频率为200us。

技术总结
本实用新型公开了一种船舶用共轨发动机喷射控制单元试验平台电控系统，包括主控单元、数据采集单元、PLC控制单元，上位机显示单元。所述主控单元分别连接数据采集单元、ICU控制单元和PLC控制单元，ICU控制单元还分别连接喷油器、高压燃油轨和高压伺服油轨，高压燃油轨通过燃油泵升压到设定压力，伺服油轨通过伺服油泵升压到设定压力。高压燃油轨和高压伺服油轨均装有压力检测单元，通过ET200sp模拟量输入模块连接PLC控制系统。通过本实用新型的测试平台，可以定期的检测ICU的性能，可以尽早发现电喷系统的瑕疵，避免在船舶运行过程中出现损坏危险。当电喷系统发动机出现故障时，通过该装置可以快速的判断ICU是否正常，从而能够快速的发现并解决问题。

技术研发人员：蔡晓峰;孟祥民
受保护的技术使用者：青岛弘炜工业科技有限公司
技术研发日：2020.03.27
技术公布日：2020.11.20