一种压电晶体/电磁型高压共轨喷油器通用控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种压电晶体/电磁型高压共轨喷油器通用控制电路，涉及发动机控制技术领域，用于检测压电晶体型和电磁型共轨喷油器试验装备，采用一套电路完成分别由两种控制器完成的对压电晶体型和电磁型共轨喷油器检测的任务；两种喷油器共享高压电源高边驱动MOSFET开关U2电路、低边驱动MOSFET开关U4/U5电路以及电流采集与控制电路AND1、AND2、AND3、U6、U7和U8，通过MCU控制继电器J切换压电晶体与电磁型共轨喷油器的连接,再通过微控制器MCU控制实现各自驱动策略。实现各自驱动策略。实现各自驱动策略。

【技术实现步骤摘要】
一种压电晶体/电磁型高压共轨喷油器通用控制电路


[0001]本专利技术涉及发动机控制
，尤其是一种可用于检测压电晶体型和电磁型共轨喷油器的控制器电路。

技术介绍

[0002]现代柴油机广泛采用了电子控制燃油喷射系统，特别是高压共轨燃油喷射系统。高压共轨燃油系统中，共轨喷油器是最关键的部件。在实际应用场合，需对其进行检验检测，特别是对故障柴油机，通过对喷油器的检测发现故障原因是非常重要的维修保养手段，通过检测还可对喷油器的自然磨损引起的油量偏差生成补偿码，以使发动机恢复功率且运行更平稳。
[0003]共轨喷油器的检测一般在专用的试验台上进行，而共轨喷油器按机电特性分为电磁驱动型和压电晶体驱动型两大类型，两种类型的控制电路存在显著的差异，因此现有的共轨喷油器试验台对两种不同的喷油器需要采用不同的控制电路完成。采用两套控制电路一是增加了设备成本，二是操作复杂。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题在于，针对现有技术上的上述不足，提供一种压电晶体/电磁型高压共轨喷油器通用控制电路，简化了共轨喷油器试验台控制器的设计，降低了成本，操作上更为便利。
[0005]本专利技术根据压电晶体和电磁型共轨喷油器工作原理，整理出它们的异同点，共用相同的控制电路，保留相异的电路，通过功能选择切换到各自的控制模式。二者共同之处，都需要高边驱动电路和低边驱动电路构成对喷油器开启的控制。不同之处在于，电磁型喷油器需要两种不同的电压高边驱动；压电晶体型是单电压高边驱动（充电），但其在关闭时则需要对压电晶体上的电荷进行快速放电，且压电晶体的充放电过程需要串接电感进行电流控制。依据上述原则，专利技术了附图所示的控制电路，可实现压电晶体和电磁型共轨喷油器的兼容控制。
[0006]压电晶体型共轨喷油器控制模式。在此模式下，驱动电压Uh通过高边驱动MOS开关U1
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继电器J常闭触点
‑
电感L
‑
低边驱动MOS开关U5/U6
‑
电流采样电阻R1构成喷油器INJC1/INJC2的压电晶体充电回路，压电晶体喷油器开启喷油，其中U5/U6根据微控制器MCU指令分时导通致使喷油器INJC1/INJC2分时喷油；MCU发出喷油结束指令后，U1开关关闭，INJC1或INJC2压电晶体上的电荷通过MOS开关U3对地放电，一个喷油周期结束。
[0007]电磁型共轨喷油器控制模式。在此模式下，需要双电源驱动，具体为首先驱动电压Uh（Uh>Ubat）通过高边驱动MOS开关U1
‑
继电器J常开触点（在MCU控制下切换到该触点）
‑
电感L
‑
低边驱动MOS开关U5/U6
‑
电流采样电阻R1构成喷油器INJS1/INJS2电磁线圈的通电回路，经过特定时间后U1关闭，切断U1的供电，同时高边驱动MOS开关U2导通使得Ubat通过二极管D继续对电磁线圈供电，使得喷油器分时喷油；MCU发出喷油结束指令后，U2开关关闭且
U5/U6关闭，切断喷油器供电，完成一个喷油周期。
[0008]本专利技术的有益效果在于，公开了一种综合压电晶体型和电磁型共轨喷油器的通用控制电路，通过合理的设计电路结构和驱动方式，使得压电晶体型和电磁型喷油器的控制共用同一个电路，节约了电路元件，降低了成本，扩展了单一控制器的用途，也更加有利于喷油器的检测工作。
附图说明
[0009]附图1是一种压电晶体/电磁型高压共轨喷油器通用控制电路Uh
‑
高压电源、Ubat
‑
蓄电池电系电源、U1～U5
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MOSFET场效应开关管、U6
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运算放大器、U7～U8比较器、P/H
‑
高边前置驱动器、P/L
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低边前置驱动器、AND1～AND3
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逻辑与门、R1～R3
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电阻、D/A
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数字/模拟转换器、INJC1～INJC2
‑
压电晶体型共轨喷油器、INJS1～INJS2
‑
电磁型共轨喷油器、L
‑
电感、J
‑
继电器、MCU
‑
微控制器。
[0010]附图2是压电晶体型共轨喷油器驱动电流波形，I
‑
电流坐标、t
‑
时间坐标、I
max
‑
最大充电电流、I
mh
‑
高电流驱动维持电流（简称“高位维持电流”）、I
ml
‑
低电流驱动维持电流（简称“低位维持电流”）、
‑
I
max
‑
最大放电电流、
‑
I
mh
‑
放电维持电流。
[0011]附图3是电磁型共轨喷油器驱动电流波形，I
‑
电流坐标、t
‑
时间坐标、I
max
‑
最大冲击电流、I
mh
‑
高电压驱动维持电流（简称“高位维持电流”）、I
ml
‑
蓄电池电系电压驱动维持电流（简称“低位维持电流”）。
具体实施方式
[0012]下面结合附图及实施例对本专利技术进行进一步说明。
[0013]压电晶体型共轨喷油器测试模式（结合附图1和附图2）。微控制器MCU置继电器J为常闭状态、使得高边驱动U2的输出通过继电器连接到压电晶体喷油器INJC1和INJC2的正端，此时控制器处于压电晶体型喷油器测试模式。其工作流程为：S1,MCU将比较器U7的比较电压设置成对应压电晶体最大充电电流I
max
的电压，MCU经AND2与门打开高边MOS开关U2且同时选通低边MOS开关U4或U5之一使得高压Uh加载到压电晶体喷油器INJC1或INJC2之一给压电晶体充电。
[0014]S2,经过t1时段充电电流达到I
max
时,R1采集的充电电流信号经运算放大器U6放大给U7，比较器U7翻转并将与门AND2关闭，与此同时MCU也收到U7的翻转信号且将U7的比较电压设置成对应压电晶体的高位维持电流I
mh
,此时比较器U7处于高频率的开关状态，使充电电流维持在I
mh
。
[0015]S3,经过t2时段的充电后，MCU再次将U7的比较电压改写为对应低位维持电流I
ml
，充电电流在维持一段时间后压电晶体上的电压达到饱和，充电电流逐步降至接近“0”，压电晶体喷油器完全打开。
[0016]S4，当喷油器开启时间达到预定值t4后，MCU将U2关断、设置最大放电电流
‑
I
max
、经与门AND3将U3置于导通状态，压电晶体开始放电关闭喷油器。
[0017]S5，当放电电流达到
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压电晶体/电磁型高压共轨喷油器通用控制电路，包括高压电源、蓄电池电系电源、高边驱动MOSFET场效应开关管、低边驱动MOSFET场效应开关管、继电器、运算放大器、比较器、逻辑与门、电阻、数字/模拟转换器、压电晶体型共轨喷油器、电感、微控制器，其特征在于：两种喷油器共享高压电源高边驱动MOSFET开关U2电路、低边驱动MOSFET开关U4/U5电路以及电流采集与控制电路AND1、AND2、AND3、U6、U7和U8，通过MCU控制继电器J切换压电晶体与电磁型共轨喷油器的连接且通过MCU控制各自驱动策略。2.根据权利要求1所述的压电晶体/电磁型高压共轨喷油器通用控制电路，其控制策略特征在于，压电晶体喷油器模式：驱动电压Uh通过高边驱动MOS开关U1
‑
继电器J常闭触点
‑
电感L
‑
低边驱动MOS开关U5/U6
‑
电流采样电阻R1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张悦诚，薛小莉，张金华，赵紫云，叶明，
申请(专利权)人：镇江昌宏测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：