1引言
噴油提前角是指發(fā)動機在運轉中,噴油嘴向氣缸開始噴油的瞬時(以噴油嘴針閥升起為標志)到活塞行至上止點時的曲軸轉角。在使用中用供油提前角來代替。由于柴油機噴油泵凸輪驅動裝置的磨損,提前角會發(fā)生變化。另外,發(fā)動機氣缸套、活塞磨損或曲軸、連桿瓦在鏜修或更換后,也會使提前角偏離正常燃燒所要求的值。因此,發(fā)動機在使用中,噴油提前角需要經常檢查或調整。高精度測量提前角的值是準確調整的關鍵。本文介紹的用單片機測量提前角的方法,具有測量精度高、范圍寬、簡單的特點。?
2測量原理
在試驗臺電機的主軸上和噴油泵分別固定一個光電傳感器,光脈沖由光電電路轉換成電脈沖,分別用N1和N2表示。8051單片機定時/計數器0設置為工作方式2,即自動重新裝入初值的8位定時/計數器,設置TMOD門控位GATE=1及TRO=1使定時/計數器0工作受INT0控制。通過圖1所示測量電路測出的結果計算出主軸轉速。圖3所示提前時間測量電路,測出油泵正常運行于某一速度的脈沖N1和脈沖N2相差的時間T,計算出提前角。由于測量主軸一轉的時間絕對誤差僅為一個基準脈沖周期(1s),所以轉速的相對測量誤差很小。?
(1)主軸轉速的測量
油泵運行于某一速度,來自測量主軸轉速的光碼盤脈沖信號NO到達8051的P3.4腳,由單片機檢測出P3.4腳脈沖信號到,同時置P1.0腳為高電平,D觸發(fā)器在NO的下一個脈沖上升沿到,Q輸出高電平,?INT0?使定時器T0開始工作,用R0、R1記錄定時器的中斷次數,定時器T0定時一段時間 t(該時間應小于NO脈沖兩個上升沿之間的間隔),時間到,請求CPU將P1.0腳置低電平,定時器T0繼續(xù)工作,開始記錄時間Δt,D觸發(fā)器等待NO的下一個脈沖上升沿到,Q端輸出低電平,INTO使定時器T0停止工作。CPU計算NO連續(xù)兩個脈沖上升沿之間的總計時間T,此時間為主軸轉一圈的時間,因此主軸轉速為1/T。
(2)提前角的測量
油泵運行于某一速度,來自測量主軸轉速的光碼盤脈沖信號NO到達8051的P3.4腳,由單片機檢測出P3.4腳脈沖信號到,同時置P1.0腳為高電平,D觸發(fā)器在S的下一個脈沖(N1脈沖)上升沿到,Q輸出高電平,?INT0?使定時器T0開始工作,用R0、R1記錄定時器的中斷次數,定時器T0定時一段時間t(該時間應小于NO、N1脈沖緊鄰的兩個上升沿之間的間隔U),時間到,請求CPU將P1.0腳置低電平,定時器0繼續(xù)工作,開始記錄時間 Δt。D觸發(fā)器等待S的下一個脈沖上升到,Q端輸出低電平,?INT0?使定時器T0停止工作。CPU計算總計時間T(t+Δt),此時間為NO比N1的提前時間。按照測量轉速方法測出主軸轉一轉需要的時間A,然后用公式:提前角=T/A計算出提前角。?
3測量子程序流程圖
下邊給出的是主軸轉速測量子程序流程圖,提前角的測量參照此流程圖即可。?
4結束語
本文介紹的方法在2家油泵試驗臺廠生產的30余臺油泵試驗臺上的實際應用運行可靠、測量準確,完全滿足試驗要求。本系統(tǒng)對其它系統(tǒng)速度和時間的高精度測量有一定的參考價值。
5參考文獻
[1]《單片微機原理及應用》[M].丁元杰主編機械工業(yè)出版社.1996,10?
[2]《微型計算機技術及應用》[M].戴梅萼史嘉權清華大學出版社.1996,5