柴油机进气加温装置替代火焰传感器的点火判断系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种柴油机进气加温装置替代火焰传感器的点火判断系统，包括微控制器和24V电源，所述微控制器的PWM输出端口经功率驱动电路连接至电热塞，所述功率驱动电路将所述微控制器输出的PWM控制信号转换为施加到所述电热塞的PWM功率信号，所述24V电源经采样电阻连接至所述功率驱动电路，所述24V电源经所述电压采样电路连接至所述控制器的A/D通道2输入端口，所述微控制器的A/D通道1输入端口连接至所述电流采样电路，所述电流采样电路的输入端口与所述采样电阻并联。本发明专利技术所述的柴油机进气加温装置替代火焰传感器的点火判断系统，通过微控制器采用软硬件结合的方法，代替火焰传感器判断柴油机的点火状态，智能化程度高，成本低。

Ignition Judgment System of Diesel Engine Intake Heating Device Replacing Flame Sensor

The invention provides an ignition judgment system of a diesel engine intake heating device instead of a flame sensor, which comprises a microcontroller and a 24V power supply. The output port of the PWM of the microcontroller is connected to an electric heating plug through a power driving circuit, which converts the PWM control signal output by the microcontroller into a PWM power signal applied to the electric heating plug. The sampling resistance is connected to the power driving circuit, the 24V power supply is connected to the A/D channel 2 input port of the controller through the voltage sampling circuit, and the A/D channel 1 input port of the microcontroller is connected to the current sampling circuit, and the input port of the current sampling circuit is connected in parallel with the sampling resistance. The intake heating device of the diesel engine replaces the ignition judgment system of the flame sensor. The microcontroller adopts the method of combining hardware and software to judge the ignition state of the diesel engine instead of the flame sensor. The intelligent degree is high and the cost is low.

【技术实现步骤摘要】
柴油机进气加温装置替代火焰传感器的点火判断系统
本专利技术属于车用柴油机进气系统控制
，尤其是涉及一种柴油机进气加温装置替代火焰传感器的点火判断系统。
技术介绍
进气加温技术是改善车用柴油机低温情况启动的有效措施。传统柴油机进气加温装置的电气执行机构主要包含供油阀、风机、电热塞。进气加温装置电子控制系统往往对供油量、供风量、电热塞温度的合理控制，才能保证进气加温装置顺利点火，而判断点火是否成功的依据是对两个火焰温度传感器温度的采集。电热塞属于阻性发热元件，具有快速升温特性，6秒钟温度可达到850摄氏度以上。电热塞冷态温度很小，只有几个欧姆，随着温度的升高，电阻值迅速增加。基于这个原理，进气加温装置电子控制系统通过硬件对施加在电热塞的电压、电流进行采集，通过软件对电热塞的电阻进行计算，然后通过阻值的变化量来判断进气加温装置的着火情况。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种柴油机进气加温装置替代火焰传感器的点火判断系统，以实现不使用火焰温度传感器就能判断出柴油机进气加温装置的着火情况。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种柴油机进气加温装置替代火焰传感器的点火判断系统，包括微控制器、功率驱动电路、电流采样电路、电压采样电路、采样电阻、电热塞和24V电源，所述微控制器为自带A/D转换器的单片机，所述微控制器包括PWM输出端口、A/D通道1输入端口和A/D通道2输入端口，所述微控制器的PWM输出端口经所述功率驱动电路连接至所述电热塞，所述功率驱动电路将所述控制器输出的PWM控制信号转换为施加到所述电热塞的PWM功率信号，所述24V电源经所述采样电阻连接至所述功率驱动电路，所述24V电源经所述电压采样电路信号连接至所述微控制器的A/D通道2输入端口，所述微控制器的A/D通道1输入端口信号连接至所述电流采样电路，所述电流采样电路与所述采样电阻并联。进一步的，所述微控制器是型号为STC系列的单片机。进一步的，所述功率驱动电路包括高端驱动芯片U1、二极管D1、续流二极管D2和功率管Q1，所述高端驱动芯片U1的型号为IR2127，所述高端驱动芯片U1的引脚VCC连接至12V电源，所述引脚VCC经所述二极管D1连接至所述引脚VB，所述高端驱动芯片U1的引脚IN经电阻R1连接至所述微控制器的PWM输出端口，引脚HO经电阻R2连接至所述功率管Q1的栅极，所述功率管Q1的漏极经电阻R3连接至所述24V电源，源极连接至所述续流二极管D2的阴极，所述续流二极管D2的阴极分别连接至所述高端驱动芯片U1的引脚CS和引脚VS，所述续流二极管D2的阳极接地，所述续流二极管D2与所述电热塞并联。进一步的，所述电流采样电路包括运算放大器U2和电容C1，所述运算放大器U2的型号为AD8205，所述运算放大器U2的引脚IN-连接至所述功率管Q1的漏极，所述引脚IN-和引脚IN+之间与所述电阻R3并联，引脚GND与引脚VREF2连接并接地，引脚OUT连接至电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端分别连接至所述微控制器的A/D通道1输入端口、经电阻R5接地，所述电阻R5与所述电容C1并联。进一步的，所述电压采样电路包括电阻R6、电阻R7和电容C2,所述电阻R6的一端连接至所述24V电源，另一端分别连接至所述微控制器的A/D通道2输入端口、经所述电阻R7接地，所述电阻R7与所述电容C2并联。进一步的，所述电阻R3为贴片式采样电阻。相对于现有技术，本专利技术所述的柴油机进气加温装置替代火焰传感器的点火判断系统具有以下优势：(1)本专利技术所述的柴油机进气加温装置替代火焰传感器的点火判断系统，通过微控制器采用软硬件结合的方法，代替火焰传感器判断柴油机的点火状态，智能化程度更好，准确性更强，大大增强了判断精度。(2)本专利技术所述的柴油机进气加温装置替代火焰传感器的点火判断系统，每台柴油机减少火焰传感器、电缆及配套的电器元器件，大大降低了生产成本，减少了电缆数量，提高了工作效率，增加了系统的可靠性。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例所述的各功能模块电路连接示意图；图2为本专利技术实施例所述的电路原理图；图3为本专利技术实施例所述的控制流程图。附图标记说明：1-微控制器；2-功率驱动电路；3-电流采样电路；4-电压采样电路；5-电热塞。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。柴油机进气加温装置替代火焰传感器的点火判断系统，如图1至图3所示，包括微控制器1、功率驱动电路2、电流采样电路3、电压采样电路4、电热塞5、采样电阻和24V电源，所述微控制器1为自带A/D转换器的单片机，所述微控制器1的PWM输出端口、A/D通道1输入端口和A/D通道2输入端口，所述微控制器1的PWM输出端口经所述功率驱动电路2连接至所述电热塞5，所述功率驱动电路2将所述微控制器1输出的PWM控制信号转换为施加到所述电热塞5的PWM功率信号，所述24V电源经所述采样电阻5连接至所述功率驱动电路2，所述24V电源经所述电压采样电路4信号连接至所述微控制器1的A/D通道2输入端口，所述微控制器1的A/D通道1输入端口信号连接至所述电流采样电路3，所述电流采样电路3与所述采样电阻并联，A/D通道1输入端口接收来自电流采样电路3输出的电压信号，A/D通道2输入端口接收来自电压采样4电路输出的电压信号。所述微控制器1是型号为STC系列的单片机。所述功率驱动电路2包括高端驱动芯片U1、二极管D1、续流二极管D2和功率管Q1，所述高端驱动芯片U1的型号为IR2127，所述高端驱动芯片U1的引脚VCC连接至12V电源，所述引脚VCC经所述二极管D1连接至所述引脚VB，所述高端驱动芯片U1的引脚IN经电阻R1连接至所述微控制器1的PWM输出端口，引脚HO经电阻R2连接至所述功率管Q1的栅极，所述功率管Q1的漏极经采样电阻R3连接至所述24V电源，源极连接至所述续流二极管D2的阴极，所述续流二极管D2的阴极分别连接至所述高端驱动芯片U1的引脚CS和引脚VS，所述续流二极管D2的阳极接地，所述续流二极管D2与所述电热塞5并联，所述功率驱动电路2将微控制器1输出的PWM控制信号通过高端驱动芯片U1、功率管Q1转换为PWM功率信号，PWM功率信号施加到电热塞5上。所述电流采样电路3包括运算放大器U2和电容C1，所述运算放大器U2的型号为AD8205，所述运算放大器U2的引脚IN-连接至所述功率管Q1的漏极，所述引脚IN-和引脚IN+之间与所述采样电阻R3并联，引脚GND与引脚VREF2连接并接地，引脚OUT连接至电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端分别连接至所述微控制器1的A/D通道1输入端口、经电阻R5接地，所述电阻R5与所述电容C1并联，所述电流采样电路3通过取样电阻R3将流过功率管Q1、电热塞5的电流信号通过运算放大器U2转换为微控制器1的A/D转换器能够识别的电压信号。所述电压采样电路4包括电阻R6、电阻R7和电容C2,所述电阻R6的一端连接至所述24V电源，另一端分别连接至所述微控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.柴油机进气加温装置替代火焰传感器的点火判断系统，其特征在于：包括微控制器(1)、功率驱动电路(2)、电流采样电路(3)、电压采样电路(4)、电热塞(5)、采样电阻和24V电源，所述微控制器(1)为自带A/D转换器的单片机，所述微控制器(1)包括PWM输出端口、A/D通道1输入端口和A/D通道2输入端口，所述微控制器(1)的PWM输出端口经所述功率驱动电路(2)连接至所述电热塞(5)，所述功率驱动电路(2)将所述微控制器(1)输出的PWM控制信号转换为施加到所述电热塞(5)的PWM功率信号，所述24V电源经所述采样电阻连接至所述功率驱动电路(2)，所述24V电源经所述电压采样电路(4)连接至所述微控制器(1)的A/D通道2输入端口，所述微控制器(1)的A/D通道1输入端口连接至所述电流采样电路(3)，所述电流采样电路(3)的输入端口与所述采样电阻并联。

【技术特征摘要】
1.柴油机进气加温装置替代火焰传感器的点火判断系统，其特征在于：包括微控制器(1)、功率驱动电路(2)、电流采样电路(3)、电压采样电路(4)、电热塞(5)、采样电阻和24V电源，所述微控制器(1)为自带A/D转换器的单片机，所述微控制器(1)包括PWM输出端口、A/D通道1输入端口和A/D通道2输入端口，所述微控制器(1)的PWM输出端口经所述功率驱动电路(2)连接至所述电热塞(5)，所述功率驱动电路(2)将所述微控制器(1)输出的PWM控制信号转换为施加到所述电热塞(5)的PWM功率信号，所述24V电源经所述采样电阻连接至所述功率驱动电路(2)，所述24V电源经所述电压采样电路(4)连接至所述微控制器(1)的A/D通道2输入端口，所述微控制器(1)的A/D通道1输入端口连接至所述电流采样电路(3)，所述电流采样电路(3)的输入端口与所述采样电阻并联。2.根据权利要求1所述的柴油机进气加温装置替代火焰传感器的点火判断系统，其特征在于：所述微控制器(1)是型号为STC系列的单片机。3.根据权利要求1所述的柴油机进气加温装置替代火焰传感器的点火判断系统，其特征在于：所述功率驱动电路(2)包括高端驱动芯片U1、二极管D1、续流二极管D2和功率管Q1，所述高端驱动芯片U1的型号为IR2127，所述高端驱动芯片U1的引脚VCC连接至12V电源，所述引脚VCC经所述二极管D1连接至所述引脚VB，所述高端驱动芯片U1的引...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟长江，杨俊恩，王增全，范燕朝，姚素娟，
申请(专利权)人：中国北方发动机研究所天津，
类型：发明
国别省市：天津,12