發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家法規(guī)對(duì)非道路工程機(jī)械排放要求越來(lái)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(shí)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(duì)傳統(tǒng)柴油機(jī)改動(dòng)小、兼容性好，開發(fā)周期短，成本相對(duì)較低，因此被廣泛應(yīng)用于非道路工程機(jī)械上。
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)單體栗在工作過(guò)程中，通常使用單體栗控制器來(lái)控制，以使得發(fā)動(dòng)機(jī)的性能得到完全發(fā)揮而排放又能達(dá)到國(guó)家要求。然而，目前發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗控制技術(shù)基本上為國(guó)外所壟斷，面對(duì)非道路市場(chǎng)對(duì)單體栗發(fā)動(dòng)機(jī)越來(lái)越大的需求量，現(xiàn)在急需一種發(fā)動(dòng)機(jī)電控單體栗控制器來(lái)滿足國(guó)內(nèi)日益增多的市場(chǎng)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)一直工作在最佳狀態(tài)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。
[0006]發(fā)動(dòng)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(hào)處理模塊、主芯片電路模塊、執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)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(hào)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(dòng)模塊和單體栗控制模塊連接。
[0007]上述發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)電控單體栗控制器，所述輸入信號(hào)處理模塊包括模擬信號(hào)處理電路、數(shù)字信號(hào)處理電路以及開關(guān)信號(hào)處理電路。
[0009]上述發(fā)動(dòng)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(dòng)芯片、高壓高邊驅(qū)動(dòng)電路、低壓高邊驅(qū)動(dòng)電路以及低邊驅(qū)動(dòng)電路，所述升壓控制芯片和驅(qū)動(dòng)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(dòng)芯片的輸出端分別與高壓高邊驅(qū)動(dòng)電路、低壓高邊驅(qū)動(dòng)電路以及低邊驅(qū)動(dòng)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(dòng)電路和低邊驅(qū)動(dòng)電路以及低壓高邊驅(qū)動(dòng)電路和低邊驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)工作控制，能夠根據(jù)不同工況實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)單體栗噴油電磁閥的精確合理地控制，使發(fā)動(dòng)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(guò)升壓控制芯片控制升壓電路升壓，對(duì)電磁閥線圈采用高壓?jiǎn)?dòng)、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(shuō)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(dòng)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(hào)處理電路的電路圖；
圖8為本發(fā)明所述模擬信號(hào)處理電路的電路圖；
圖9為本發(fā)明所述開關(guān)信號(hào)處理電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]—種發(fā)動(dòng)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(hào)處理模塊、主芯片電路模塊、執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)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(hào)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(dòng)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(guò)流、防過(guò)壓以及防反接電路等。電源主芯片TLE4471同時(shí)輸出450mA、100mA、50mA三路5V電壓信號(hào)。
[0016]輸入信號(hào)處理模塊包括模擬信號(hào)處理電路、數(shù)字信號(hào)處理電路以及開關(guān)信號(hào)處理電路。模擬信號(hào)處理電路用來(lái)處理模擬量信號(hào)，本實(shí)施例中模擬信號(hào)處理電路的電路圖如圖8所示，主芯片為MAX9924。數(shù)字信號(hào)處理電路用來(lái)處理數(shù)字量信號(hào)，本實(shí)施例中數(shù)字信號(hào)處理電路的電路圖如圖7所示，主芯片為NCV1413。開關(guān)信號(hào)處理電路用來(lái)處理開關(guān)量信號(hào)，本實(shí)施例中數(shù)字信號(hào)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(shí)鐘信號(hào)電路和外圍濾波電路，主芯片得到由輸入信號(hào)處理模塊處理后的信號(hào)后，輸出相應(yīng)的控制指令，經(jīng)執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)芯片L9825，執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)芯片L9825通過(guò)SPI與主芯片通訊，并有八路驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出。
[0019]單體栗控制模塊用來(lái)驅(qū)動(dòng)單體栗電磁閥噴油動(dòng)作，通過(guò)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(dòng)芯片、高壓高邊驅(qū)動(dòng)電路、低壓高邊驅(qū)動(dòng)電路、低邊驅(qū)動(dòng)電路以及電流采樣電路，升壓控制芯片采用TLE8386-2EL，驅(qū)動(dòng)芯片采用IR2101S。
[0020]升壓控制芯片和驅(qū)動(dòng)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(hào)傳輸給升壓電路，升壓電路同時(shí)反饋信號(hào)給升壓控制芯片；升壓電路的輸出端以及驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端分別與高壓高邊驅(qū)動(dòng)電路、低壓高邊驅(qū)動(dòng)電路以及低邊驅(qū)動(dòng)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(dòng)電路和低邊驅(qū)動(dòng)電路以及低壓高邊驅(qū)動(dòng)電路和低邊驅(qū)動(dòng)電路之間。電流采樣電路串接在低邊驅(qū)動(dòng)電路和地之間。
[0021]單體栗控制模塊通過(guò)控制升壓控制芯片給升壓電路充電，通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)芯片分別調(diào)節(jié)高壓高邊驅(qū)動(dòng)電路、低壓高邊驅(qū)動(dòng)電路、低邊驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)，來(lái)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(dòng)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(guò)通訊接口與外部實(shí)現(xiàn)連接。通過(guò)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(duì)發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)傳感器在各種工況下的信號(hào)，信號(hào)分為模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)和開關(guān)量信號(hào)，分別通過(guò)模擬信號(hào)處理電路分壓、數(shù)字信號(hào)處理電路轉(zhuǎn)占空比、開關(guān)量信號(hào)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(shí)別的數(shù)據(jù)；主芯片對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，對(duì)照內(nèi)部的程序和數(shù)據(jù)，選擇相應(yīng)的控制策略通過(guò)單體栗控制模塊及執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)控制電磁閥以及其他器件工作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.發(fā)動(dòng)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(hào)處理模塊、主芯片電路模塊、執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)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(hào)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(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)電控單體栗控制器，其特征在于:所述輸入信號(hào)處理模塊包括模擬信號(hào)處理電路、數(shù)字信號(hào)處理電路以及開關(guān)信號(hào)處理電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)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(dòng)芯片、高壓高邊驅(qū)動(dòng)電路、低壓高邊驅(qū)動(dòng)電路以及低邊驅(qū)動(dòng)電路，所述升壓控制芯片和驅(qū)動(dòng)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(dòng)芯片的輸出端分別與高壓高邊驅(qū)動(dòng)電路、低壓高邊驅(qū)動(dòng)電路以及低邊驅(qū)動(dòng)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(dòng)電路和低邊驅(qū)動(dòng)電路以及低壓高邊驅(qū)動(dòng)電路和低邊驅(qū)動(dòng)電路之間。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)動(dòng)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(hào)處理模塊、主芯片電路模塊、執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)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(hào)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(dòng)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(dòng)機(jī)工作控制，能夠根據(jù)不同工況實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)單體泵噴油電磁閥的精確合理地控制，使發(fā)動(dòng)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(guò)升壓控制芯片控制升壓電路升壓，對(duì)電磁閥線圈采用高壓?jiǎn)?dòng)、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(hào)】CN105370422
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510956624
【發(fā)明人】談宏亮
【申請(qǐng)人】無(wú)錫隆盛科技股份有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年12月18日