專利名稱：電控柴油機(jī)多功率輸出控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電控柴油機(jī)附屬部件，具體涉及一種電控高壓共軌系統(tǒng)的柴油機(jī)輸出 多種功率的控制裝置。
背景技術(shù)：
具有電控高壓共軌系統(tǒng)的柴油機(jī)在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用極為廣泛，目前電控柴油機(jī)的控制 單元(ECU)，只能存儲(chǔ)和輸出一種功率的標(biāo)定數(shù)據(jù)，如果對(duì)于一款需要功率變化較多的發(fā)動(dòng) 機(jī)，就需要刷寫(xiě)不同的ECU數(shù)據(jù)，以一一應(yīng)對(duì)客戶的需求，而在這種情況下就需要將柴油機(jī) 的控制單元(ECU)返廠重新刷寫(xiě)。為此如果能提供一種使電控柴油機(jī)具有多種功率存儲(chǔ)和 輸出功能的裝置，則為用戶所求。這樣就能靈活應(yīng)對(duì)用戶功率變型需求，加快市場(chǎng)反應(yīng)速 度，減少因功率變型反復(fù)刷寫(xiě)ECU。特別是一些如清掃車、清障車、運(yùn)輸車等專用車輛非常需 求同一款電控柴油機(jī)具備多種功率能力，以實(shí)現(xiàn)車輛在超載、標(biāo)載、空載情況下不同的功率 需求。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)變功率輸出既能滿足整車動(dòng)力性需求，又可以達(dá)到節(jié)油目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為電控柴油機(jī)提供一種電控高壓共軌系統(tǒng)的柴油機(jī)輸出多種功 率的控制裝置。以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)原理進(jìn)行說(shuō)明。電控柴油機(jī)多功率輸出控制裝置， 具有多路電阻轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器、比較器、門(mén)電路、油門(mén)踏板、接口電路、波段開(kāi)關(guān)、發(fā)動(dòng)機(jī)、邏 輯開(kāi)關(guān)等。多路電阻轉(zhuǎn)換器中的5個(gè)電阻及5個(gè)波段開(kāi)關(guān)為串聯(lián)形式，各電阻阻值需要與 接口電路匹配。即確保各檔位信號(hào)與事先寫(xiě)入在第六個(gè)存儲(chǔ)器中的標(biāo)準(zhǔn)電壓段匹配(每個(gè) 電壓段對(duì)應(yīng)一個(gè)需要輸出的功率)。多路電阻轉(zhuǎn)換器中的第一個(gè)電阻通過(guò)輸入引腳接至接 口電路；多路電阻轉(zhuǎn)換器中的轉(zhuǎn)換頭接至接地引腳，即多路電阻轉(zhuǎn)換器通過(guò)輸入和接地兩 個(gè)引腳與控制電路連接起來(lái)，這兩個(gè)引腳需要用軟件命令進(jìn)行定義?？刂齐娐返牟考B接 邏輯結(jié)構(gòu)是接口電路的電壓輸出端口接入比較器的信號(hào)輸入端口 ；比較器的輸出接至第 二個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)控制位。接口電路的電壓輸出端口接至與門(mén)電路；油門(mén)踏板的輸出信號(hào)亦接 至與門(mén)電路。接口電路的主要作用是將電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)并進(jìn)行濾波，以抗干擾和 信號(hào)失真。與門(mén)電路的輸出接至第一個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)控制位。第一至第五個(gè)存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)發(fā) 動(dòng)機(jī)需要輸出的不同功率數(shù)據(jù)，其中第三個(gè)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的中下等功率段數(shù) 據(jù)，其設(shè)計(jì)目的是保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)多路電阻轉(zhuǎn)換器損壞時(shí)，控制邏輯電路可以自動(dòng)輸出第 三個(gè)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，保證整車能運(yùn)行，不會(huì)因發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率過(guò)大，導(dǎo)致事故。比較器 的標(biāo)準(zhǔn)源輸入口接入第六個(gè)存儲(chǔ)器，第六個(gè)存儲(chǔ)器是不同功率所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍存儲(chǔ) 器，不同功率檔位的電壓范圍設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先寫(xiě)入。比較器的作用是當(dāng)多路電阻轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換 頭撥到不同的位置時(shí)，不同的阻值進(jìn)入接口電路，隨后輸入比較器的電壓與第六個(gè)存儲(chǔ)器 的電壓范圍比較，落入哪一檔，比較器就控制第二個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)接通第一至第五個(gè)中所對(duì)應(yīng) 的存儲(chǔ)器，由此使之輸出發(fā)動(dòng)機(jī)的功率數(shù)據(jù)。事先在第一至第五個(gè)存儲(chǔ)器中寫(xiě)入的發(fā)動(dòng)機(jī)
3功率數(shù)據(jù)，是以曲線(或二維表格)的形式，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為X軸，所以實(shí)際輸出任何一個(gè) 存儲(chǔ)器功率數(shù)據(jù)時(shí)都需要預(yù)先獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的輸出接至第一個(gè) 存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)輸出至第一個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)。因?yàn)榕c門(mén)電路的作用是只有接口電路和油 門(mén)踏板信號(hào)都正常時(shí)，第一個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)才保證第一個(gè)存儲(chǔ)器(最大功率數(shù)據(jù))輸出，有任何 一個(gè)信號(hào)不正常，都輸出第三個(gè)存儲(chǔ)器中的保護(hù)功率數(shù)據(jù)。第二、第四、第五個(gè)存儲(chǔ)器的輸 入端均與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出端；這三個(gè)存儲(chǔ)器的輸出端分別接至第二個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)中相 應(yīng)的分線端。前已述及由于第三個(gè)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的功率數(shù)據(jù)具有保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的作用，所以該 存儲(chǔ)器的輸出端分別接至第一個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)中相應(yīng)的分線端和第二個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)中相應(yīng)的分 線端。第一個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換頭接至第二個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)中相應(yīng)的分線端。通過(guò)搬動(dòng)第二個(gè)邏 輯開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換頭，就可以選擇發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的不同功率。


附圖為本發(fā)明原理及多功率輸出控制邏輯電路圖，圖中部分附圖標(biāo)記按專業(yè)習(xí)慣 名詞表示電阻R、波段開(kāi)關(guān)SW、比較器S、存儲(chǔ)器M、邏輯開(kāi)關(guān)K、與門(mén)電路&。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理以及電路連接結(jié)構(gòu)做具體的說(shuō)明。電控柴油機(jī)多 功率輸出控制裝置的具體結(jié)構(gòu)為多路電阻轉(zhuǎn)換器1中5個(gè)電阻R1 R5及5個(gè)波段開(kāi)關(guān) SW1 SW5串聯(lián)。多路電阻轉(zhuǎn)換器1中的第一個(gè)電阻R1通過(guò)信號(hào)輸入引腳2接至接口電 路3 ；多路電阻轉(zhuǎn)換器1中的轉(zhuǎn)換頭接至接地引腳4。接口電路3的電壓輸出端口接入比較 器S的信號(hào)輸入端口 ；比較器S輸出接至第二個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)K2控制位，接口電路3的電壓輸 出端口接至“與”門(mén)電路&。油門(mén)踏板5的輸出信號(hào)亦接至“與”門(mén)電路&，與門(mén)電路的輸 出接至第一個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)K1控制位，比較器S的標(biāo)準(zhǔn)源輸入口接入第六個(gè)存儲(chǔ)器M6。發(fā)動(dòng)機(jī) 6轉(zhuǎn)速信號(hào)的輸出接至第一個(gè)存儲(chǔ)器M1，存儲(chǔ)器Ml數(shù)據(jù)輸出至第一個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)K1，第二、 第四、第五個(gè)存儲(chǔ)器M2、M4、M5的輸入端均與發(fā)動(dòng)機(jī)6的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出端；第二、第四、第五 個(gè)存儲(chǔ)器M2、M4、M5的輸出端分別接至第二個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)K2中相應(yīng)的分線端。第三個(gè)存儲(chǔ) 器M3的輸出端分別接至第一個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)K1中相應(yīng)的分線端和第二個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)K2中相應(yīng) 的分線端，第一個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)K1的轉(zhuǎn)換頭接至第二個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)K2中相應(yīng)的分線端。5個(gè)電 阻R1 R5及5個(gè)波段開(kāi)關(guān)SW1 SW5的電阻阻值關(guān)系為SW1 = R1 ；SW2 = Ri+R2 ；SW3 = R1+R2+R3 ；SW4 = R1+R2+R3+R4 ；SW5 = R1+R2+R3+R4+R5。門(mén)電路 & 為與門(mén)電路。5 個(gè)波段 開(kāi)關(guān)SW1 SW5檔位輸入控制單元ECU，5個(gè)不同的功率輸出實(shí)際上是具有5個(gè)不同的外特 性扭矩(噴油量)限制曲線，每條曲線通過(guò)操作者選擇所對(duì)應(yīng)的功率檔位開(kāi)關(guān)，確定的阻值 輸入電子控制單元ECU，ECU內(nèi)部邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)某一功率外特性扭矩限制，從而實(shí)現(xiàn)不同的功 率輸出。原ECU中存儲(chǔ)器的空間具有較大的數(shù)據(jù)容量，但僅存儲(chǔ)并輸出一種功率數(shù)據(jù)，將其 拓展分為6個(gè)子模塊可以滿足多個(gè)功率的存儲(chǔ)與調(diào)用。因此接口電路3與ECU中的比較器 S相接，其作用是從比較器電路來(lái)提取標(biāo)準(zhǔn)源信號(hào)，將接口電路3的輸入電壓與第六個(gè)存儲(chǔ) 器M6存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，識(shí)別成為不同的功率段，控制邏輯開(kāi)關(guān)。實(shí)施例利用德國(guó)博世公司生產(chǎn)的ECU中電控系統(tǒng)標(biāo)定命令定義電路接口的輸入 引腳2和接地引腳4，多路電阻轉(zhuǎn)換器從這兩個(gè)引腳將需求的檔位阻值信號(hào)輸入電子控制單元(以下簡(jiǎn)稱ECU)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)波段開(kāi)關(guān)SW1接通，輸入接口電路3的阻值為第一個(gè)電阻 R1的阻值，經(jīng)接口電路3處理轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)進(jìn)入比較器S，與第六個(gè)存儲(chǔ)器M6內(nèi)儲(chǔ)存的 設(shè)定電壓比較，符合表1中第一個(gè)波段開(kāi)關(guān)SWl(821-899mv)的電壓范圍，比較器S輸出信 號(hào)，第二個(gè)控制邏輯開(kāi)關(guān)K2接通第一個(gè)存儲(chǔ)器Ml內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率數(shù)據(jù)，進(jìn)行該功率輸出。 同理可以控制其他5個(gè)存儲(chǔ)器內(nèi)的不同發(fā)動(dòng)機(jī)功率數(shù)據(jù)輸出。經(jīng)接口電路3處理的電阻信 號(hào)同時(shí)也輸入至與門(mén)電路，與采集到的油門(mén)踏板信號(hào)同時(shí)正常時(shí)，第一個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)K1才與 第一個(gè)存儲(chǔ)器Ml接通，如果多路電阻轉(zhuǎn)換器1中的電阻信號(hào)，或油門(mén)踏板信號(hào)有一個(gè)不正 常，則第一個(gè)控制邏輯開(kāi)關(guān)K1與第三個(gè)存儲(chǔ)器M3接通，第二個(gè)控制邏輯開(kāi)關(guān)K2也接通第 三個(gè)存儲(chǔ)器M3，并輸出對(duì)應(yīng)功率。當(dāng)多路電阻轉(zhuǎn)換器控制開(kāi)關(guān)出現(xiàn)短路，斷路等故障時(shí)，發(fā) 動(dòng)機(jī)輸出一個(gè)相對(duì)低的(存儲(chǔ)器M3)功率保證車輛運(yùn)行，同時(shí)能馬上驅(qū)動(dòng)整車故障燈變亮， 提醒維修，同時(shí)將該錯(cuò)誤存儲(chǔ)，以利于用專業(yè)診斷工具。多路電阻轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)換頭開(kāi)關(guān)在第一個(gè)波段SW1時(shí)，應(yīng)用正常功率曲線，滿負(fù)荷 狀態(tài)，行車時(shí)載重負(fù)荷達(dá)2/3以上時(shí)使用；在第二個(gè)波段SW2時(shí)，應(yīng)用2/3功率曲線，行車時(shí) 載重負(fù)荷達(dá)2/3左右時(shí)使用；在第三個(gè)波段SW3時(shí)，應(yīng)用低功率曲線，行車時(shí)載重負(fù)荷達(dá)到 1/3左右或空載時(shí)使用。多路電阻轉(zhuǎn)換器中電阻技術(shù)要求額定電壓5V ；輸出功率1W ；最 大承載電壓50V ；最大精度士 1%。EOT內(nèi)部5個(gè)功率電壓范圍如表1。表 1 多路電阻轉(zhuǎn)換器中各電阻阻值如表2表2 因?yàn)槎嗦冯娮柁D(zhuǎn)換器中各電阻為串聯(lián)方式，起作用的電阻值為前幾檔的疊加結(jié) 果，第一至第三個(gè)波段開(kāi)關(guān)值檔位輸入ECU，如表3。表3 本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果是，電控柴油機(jī)多功率輸出控制使柴油機(jī)可以以一種變 型覆蓋多個(gè)功率段，實(shí)現(xiàn)電控柴油機(jī)具有多種功率存儲(chǔ)和輸出的功能。減少電控柴油機(jī)功 率變型需返廠重新刷寫(xiě)ECU的環(huán)節(jié)，降低了變型成本，對(duì)于專用車輛可以滿足一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī) 多種功率使用，達(dá)到了節(jié)油目的。
權(quán)利要求
電控柴油機(jī)多功率輸出控制裝置，具有多路電阻轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器、比較器、門(mén)電路、油門(mén)踏板、接口電路、波段開(kāi)關(guān)、發(fā)動(dòng)機(jī)、邏輯開(kāi)關(guān)，其特征是多路電阻轉(zhuǎn)換器(1)中5個(gè)電阻(R1～R5)及5個(gè)波段開(kāi)關(guān)(SW1～SW5)串聯(lián)，多路電阻轉(zhuǎn)換器(1)中的第一個(gè)電阻(R1)通過(guò)信號(hào)輸入引腳(2)接至接口電路(3)；多路電阻轉(zhuǎn)換器(1)中的轉(zhuǎn)換頭接至接地引腳(4)，接口電路(3)的電壓輸出端口接入比較器(S)的信號(hào)輸入端口；比較器(S)輸出接至第二個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)(K2)控制位，接口電路(3)的電壓輸出端口接至“與”門(mén)電路(&)；油門(mén)踏板(5)的輸出信號(hào)亦接至“與”門(mén)電路(&)，“與”門(mén)電路(&)的輸出接至第一個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)(K1)控制位，比較器(S)的標(biāo)準(zhǔn)源輸入口接入第六個(gè)存儲(chǔ)器(M6)，發(fā)動(dòng)機(jī)(6)轉(zhuǎn)速信號(hào)的輸出接至第一個(gè)存儲(chǔ)器(M1)，存儲(chǔ)器(M1)數(shù)據(jù)輸出至第一個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)(K1)，第二、第四、第五個(gè)存儲(chǔ)器(M2、M4、M5)的輸入端均與發(fā)動(dòng)機(jī)(6)的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出端；第二、第四、第五個(gè)存儲(chǔ)器(M2、M4、M5)的輸出端分別接至第二個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)(K2)中相應(yīng)的分線端，第三個(gè)存儲(chǔ)器(M3)的輸出端分別接至第一個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)(K1)中相應(yīng)的分線端和第二個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)(K2)中相應(yīng)的分線端，第一個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)(K1)的轉(zhuǎn)換頭接至第二個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)(K2)中相應(yīng)的分線端。
2.按照權(quán)利要求1所述的電控柴油機(jī)多功率輸出控制裝置，其特征是所述5個(gè)電阻 (Rl R5)及5個(gè)波段開(kāi)關(guān)(SWl SW5)的電阻阻值關(guān)系為SW1 = Rl ；Sff2 = R1+R2 ；Sff3 =R1+R2+R3 ； Sff4 = R1+R2+R3+R4 ； Sff5 = R1+R2+R3+R4+R5。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電控高壓共軌系統(tǒng)的柴油機(jī)輸出多種功率的控制裝置。多路電阻轉(zhuǎn)換器中5個(gè)電阻及波段開(kāi)關(guān)串聯(lián)，通過(guò)輸入和接地兩個(gè)引腳將轉(zhuǎn)換器與控制電路連接起來(lái)。接口電路接入比較器，比較器輸出接至第二個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)。油門(mén)踏板的輸出信號(hào)接至門(mén)電路。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的輸出接至第一個(gè)存儲(chǔ)器。第二、四、五個(gè)存儲(chǔ)器均與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出端以及第二個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)中相應(yīng)的分線端連接。第三個(gè)存儲(chǔ)器的輸出端分別接至第一個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)中相應(yīng)的分線端和第二個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)中相應(yīng)的分線端。本發(fā)明可以一種變型覆蓋多個(gè)功率段，具有多種功率輸出的功能，減少電控柴油機(jī)功率變型需返廠重新刷寫(xiě)ECU的環(huán)節(jié)，降低了變型成本達(dá)到了節(jié)油目的。
文檔編號(hào)F02D41/20GK101865044SQ20101010332
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月1日
發(fā)明者劉劍峰, 李顯達(dá), 魏顯杰 申請(qǐng)人:東風(fēng)朝陽(yáng)柴油機(jī)有限責(zé)任公司