發(fā)動機(jī)電控單體泵控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種發(fā)動機(jī)電控單體栗的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家法規(guī)對非道路工程機(jī)械排放要求越來越高，普通的機(jī)械油栗已經(jīng)很難滿足排放要求，單體栗作為一種新型時間控制式噴油栗，因其噴油精度明顯優(yōu)于傳統(tǒng)位置控制式噴油栗，且具有良好的油品耐受能力，對傳統(tǒng)柴油機(jī)改動小、兼容性好，開發(fā)周期短，成本相對較低，因此被廣泛應(yīng)用于非道路工程機(jī)械上。
[0003]發(fā)動機(jī)單體栗在工作過程中，通常使用單體栗控制器來控制，以使得發(fā)動機(jī)的性能得到完全發(fā)揮而排放又能達(dá)到國家要求。然而，目前發(fā)動機(jī)電控單體栗控制技術(shù)基本上為國外所壟斷，面對非道路市場對單體栗發(fā)動機(jī)越來越大的需求量，現(xiàn)在急需一種發(fā)動機(jī)電控單體栗控制器來滿足國內(nèi)日益增多的市場需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種發(fā)動機(jī)電控單體栗控制器，使之能夠根據(jù)不同工況精確合理地控制單體栗噴油電磁閥工作，使發(fā)動機(jī)一直工作在最佳狀態(tài)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。
[0006]發(fā)動機(jī)電控單體栗控制器，包括電源穩(wěn)壓模塊以及分別與電壓穩(wěn)壓模塊輸出端連接的輸入信號處理模塊、主芯片電路模塊、執(zhí)行器驅(qū)動模塊和單體栗控制模塊，所述主芯片電路模塊的輸入端與輸入信號處理模塊的輸出端連接，主芯片電路模塊的輸出端分別與執(zhí)行器驅(qū)動模塊和單體栗控制模塊連接。
[0007]上述發(fā)動機(jī)電控單體栗控制器，所述主芯片電路模塊還連接有CAN通訊模塊，CAN通訊模塊的主芯片為TLE6251G。
[0008]上述發(fā)動機(jī)電控單體栗控制器，所述輸入信號處理模塊包括模擬信號處理電路、數(shù)字信號處理電路以及開關(guān)信號處理電路。
[0009]上述發(fā)動機(jī)電控單體栗控制器，所述單體栗控制模塊包括升壓電路、升壓控制芯片、驅(qū)動芯片、高壓高邊驅(qū)動電路、低壓高邊驅(qū)動電路以及低邊驅(qū)動電路，所述升壓控制芯片和驅(qū)動芯片的輸入端連接主芯片電路模塊的PWM控制端，升壓控制芯片的輸出端連接升壓電路的輸入端，升壓電路的輸出端以及驅(qū)動芯片的輸出端分別與高壓高邊驅(qū)動電路、低壓高邊驅(qū)動電路以及低邊驅(qū)動電路的受控端連接；所述單體栗的電磁閥線圈串接在高壓高邊驅(qū)動電路和低邊驅(qū)動電路以及低壓高邊驅(qū)動電路和低邊驅(qū)動電路之間。
[0010]由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明所取得技術(shù)進(jìn)步如下。
[0011]本發(fā)明用于單缸機(jī)發(fā)動機(jī)工作控制，能夠根據(jù)不同工況實現(xiàn)發(fā)動機(jī)單體栗噴油電磁閥的精確合理地控制，使發(fā)動機(jī)始終工作在最佳狀態(tài)。本發(fā)明中的單體栗控制模塊通過升壓控制芯片控制升壓電路升壓，對電磁閥線圈采用高壓啟動、低壓運(yùn)行的雙電壓控制電路，降低了損耗，提高了可靠性。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明所述電源穩(wěn)壓模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
圖3為本發(fā)明所述主芯片電路模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
圖4為本發(fā)明所述CAN通訊模塊的電路圖；
圖5為本發(fā)明所述執(zhí)行器驅(qū)動模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
圖6為本發(fā)明所述單體栗控制模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
圖7為本發(fā)明所述數(shù)字信號處理電路的電路圖；
圖8為本發(fā)明所述模擬信號處理電路的電路圖；
圖9為本發(fā)明所述開關(guān)信號處理電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0014]—種發(fā)動機(jī)電控單體栗控制器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括電源穩(wěn)壓模塊以及分別與電壓穩(wěn)壓模塊輸出端連接的輸入信號處理模塊、主芯片電路模塊、執(zhí)行器驅(qū)動模塊、單體栗控制模塊和CAN通訊模塊；主芯片電路模塊的輸入端與輸入信號處理模塊的輸出端連接，主芯片電路模塊的輸出端分別與執(zhí)行器驅(qū)動模塊和單體栗控制模塊連接，主芯片電路模塊與CAN通訊模塊相互通信。
[0015]電源穩(wěn)壓模塊的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括電源主芯片TLE4471、電源保護(hù)電路以及電源濾波電路，電源主芯片TLE4471的輸入端分別與電源保護(hù)電路和電源濾波電路的輸出端連接。電源保護(hù)電路的輸入端連接電瓶電源，用于保護(hù)電源主芯片，包括防過流、防過壓以及防反接電路等。電源主芯片TLE4471同時輸出450mA、100mA、50mA三路5V電壓信號。
[0016]輸入信號處理模塊包括模擬信號處理電路、數(shù)字信號處理電路以及開關(guān)信號處理電路。模擬信號處理電路用來處理模擬量信號，本實施例中模擬信號處理電路的電路圖如圖8所示，主芯片為MAX9924。數(shù)字信號處理電路用來處理數(shù)字量信號，本實施例中數(shù)字信號處理電路的電路圖如圖7所示，主芯片為NCV1413。開關(guān)信號處理電路用來處理開關(guān)量信號，本實施例中數(shù)字信號處理電路的電路圖如圖9所示。
[0017]主芯片電路模塊的結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括負(fù)責(zé)邏輯控制的主芯片MC9S12XEP100MAL、時鐘信號電路和外圍濾波電路，主芯片得到由輸入信號處理模塊處理后的信號后，輸出相應(yīng)的控制指令，經(jīng)執(zhí)行器驅(qū)動模塊和單體栗控制模塊控制受控器件按正常邏輯工作。
[0018]執(zhí)行器驅(qū)動模塊主要控制例如高低速水栗、繼電器、電子風(fēng)扇、預(yù)熱塞、指示燈等各種輔助功能。本發(fā)明中，執(zhí)行器驅(qū)動模塊的結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括執(zhí)行器驅(qū)動芯片L9825，執(zhí)行器驅(qū)動芯片L9825通過SPI與主芯片通訊，并有八路驅(qū)動信號輸出。
[0019]單體栗控制模塊用來驅(qū)動單體栗電磁閥噴油動作，通過高低壓協(xié)調(diào)控制，使噴油電磁閥快速響應(yīng)并維持低的功耗。本發(fā)明中，單體栗控制模塊的結(jié)構(gòu)如圖6所示，包括升壓電路、升壓控制芯片、驅(qū)動芯片、高壓高邊驅(qū)動電路、低壓高邊驅(qū)動電路、低邊驅(qū)動電路以及電流采樣電路，升壓控制芯片采用TLE8386-2EL，驅(qū)動芯片采用IR2101S。
[0020]升壓控制芯片和驅(qū)動芯片的輸入端連接主芯片的PWM控制端，升壓控制芯片的輸出端連接升壓電路的輸入端，將升壓控制信號傳輸給升壓電路，升壓電路同時反饋信號給升壓控制芯片；升壓電路的輸出端以及驅(qū)動芯片的輸出端分別與高壓高邊驅(qū)動電路、低壓高邊驅(qū)動電路以及低邊驅(qū)動電路的受控端連接。單體栗的電磁閥線圈串接在高壓高邊驅(qū)動電路和低邊驅(qū)動電路以及低壓高邊驅(qū)動電路和低邊驅(qū)動電路之間。電流采樣電路串接在低邊驅(qū)動電路和地之間。
[0021]單體栗控制模塊通過控制升壓控制芯片給升壓電路充電，通過控制驅(qū)動芯片分別調(diào)節(jié)高壓高邊驅(qū)動電路、低壓高邊驅(qū)動電路、低邊驅(qū)動電路的工作狀態(tài)，來控制單體栗噴油電磁閥工作，電流采樣電路用于采集驅(qū)動電路上的電流。
[0022]CAN通訊模塊的電路如圖4所示，其主芯片為TLE6251G，通過通訊接口與外部實現(xiàn)連接。通過CAN通訊模塊能夠?qū)崿F(xiàn)診斷儀或者技術(shù)人員與控制系統(tǒng)的人機(jī)通訊，對發(fā)動機(jī)工況或故障進(jìn)行監(jiān)控診斷。
[0023]本發(fā)明的工作原理為:通電后，電源穩(wěn)壓模塊給各需要5V供電的模塊提供穩(wěn)定持續(xù)的5V電壓；其次，采集發(fā)動機(jī)傳感器在各種工況下的信號，信號分為模擬信號、數(shù)字信號和開關(guān)量信號，分別通過模擬信號處理電路分壓、數(shù)字信號處理電路轉(zhuǎn)占空比、開關(guān)量信號轉(zhuǎn)高低電平的方式進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成主芯片電路模塊能夠識別的數(shù)據(jù)；主芯片對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，對照內(nèi)部的程序和數(shù)據(jù)，選擇相應(yīng)的控制策略通過單體栗控制模塊及執(zhí)行器驅(qū)動模塊來控制電磁閥以及其他器件工作。
【主權(quán)項】
1.發(fā)動機(jī)電控單體栗控制器，其特征在于:包括電源穩(wěn)壓模塊以及分別與電壓穩(wěn)壓模塊輸出端連接的輸入信號處理模塊、主芯片電路模塊、執(zhí)行器驅(qū)動模塊和單體栗控制模塊，所述主芯片電路模塊的輸入端與輸入信號處理模塊的輸出端連接，主芯片電路模塊的輸出端分別與執(zhí)行器驅(qū)動模塊和單體栗控制模塊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)電控單體栗控制器，其特征在于:所述主芯片電路模塊還連接有CAN通訊模塊，CAN通訊模塊的主芯片為TLE6251G。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)電控單體栗控制器，其特征在于:所述輸入信號處理模塊包括模擬信號處理電路、數(shù)字信號處理電路以及開關(guān)信號處理電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的發(fā)動機(jī)電控單體栗控制器，其特征在于:所述單體栗控制模塊包括升壓電路、升壓控制芯片、驅(qū)動芯片、高壓高邊驅(qū)動電路、低壓高邊驅(qū)動電路以及低邊驅(qū)動電路，所述升壓控制芯片和驅(qū)動芯片的輸入端連接主芯片電路模塊的PWM控制端，升壓控制芯片的輸出端連接升壓電路的輸入端，升壓電路的輸出端以及驅(qū)動芯片的輸出端分別與高壓高邊驅(qū)動電路、低壓高邊驅(qū)動電路以及低邊驅(qū)動電路的受控端連接；所述單體栗的電磁閥線圈串接在高壓高邊驅(qū)動電路和低邊驅(qū)動電路以及低壓高邊驅(qū)動電路和低邊驅(qū)動電路之間。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)動機(jī)電控單體泵控制器，包括電源穩(wěn)壓模塊以及分別與電壓穩(wěn)壓模塊輸出端連接的輸入信號處理模塊、主芯片電路模塊、執(zhí)行器驅(qū)動模塊和單體泵控制模塊，所述主芯片電路模塊的輸入端與輸入信號處理模塊的輸出端連接，主芯片電路模塊的輸出端分別與執(zhí)行器驅(qū)動模塊和單體泵控制模塊連接。本發(fā)明用于單缸機(jī)發(fā)動機(jī)工作控制，能夠根據(jù)不同工況實現(xiàn)發(fā)動機(jī)單體泵噴油電磁閥的精確合理地控制，使發(fā)動機(jī)始終工作在最佳狀態(tài)。本發(fā)明中的單體泵控制模塊通過升壓控制芯片控制升壓電路升壓，對電磁閥線圈采用高壓啟動、低壓運(yùn)行的雙電壓控制電路，降低了損耗，提高了可靠性。
【IPC分類】F02D41/30, F02D41/20
【公開號】CN105370422
【申請?zhí)枴緾N201510956624
【發(fā)明人】談宏亮
【申請人】無錫隆盛科技股份有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月18日