[實用新型]車用柴油機高壓噴射系統電子控制單元

有效

• 申請號: 201220224202.0
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN202578924U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 王洪榮;王永富;張衡;楊勇;高靜;劉志;甘海云;唐函含;蒲紫光
• 申請（專利權）人: 中國汽車工程研究院股份有限公司
• 主分類號: F02D41/38
• 分類號: F02D41/38
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 陸志強

技術領域

本實用新型涉及汽車電子領域，特別是車用柴油機高壓噴射系統的電子控制單元。

背景技術

柴油機相對汽油機節能30％，在工業、農業和交通運輸業廣泛地使用，受到越來越多的親睞。世界各國排放法規的日益嚴格和能源的嚴重短缺，迫使柴油機朝著低污染、低油耗和高比功率的方向發展。而降低柴油機排放、提高動力性、經濟性的關鍵在于改善其燃燒過程。而改善燃燒過程則在于噴油系統、進氣系統和燃燒室結構三者進行良好的組合和匹配，其中噴油噴射系統起著最為重要的作用。燃油噴射特性與霧化質量對提高柴油機的作功能力和改善柴油機工作特性、降低燃油消耗率和減少排氣污染等都有著極其重要的影響。傳統柴油機采用機械供油，噴油壓力、供油角度和噴射量等參數不能靈活控制，不能滿足動力性、經濟性和排放性等要求日益嚴格的柴油機的控制要求。柴油機電控高壓共軌燃油噴射系統，在柴油機全負荷范圍內可實現噴油規律、噴油壓力和能量轉換過程的最優控制，在降低發動機油耗和排放、提高發動機及整車性能等方面具有較強的優勢。柴油機電子控制管理技術是影響柴油機綜合性能的重要部分，廣泛應用電子控制燃料噴射系統是一個必然趨勢。柴油機在引入電控高壓共軌系統之后，噴射油量、相位和噴射次數等參數可以靈活控制，電控單元根據不同的工作條件、環境因素、排放要求、附件使用情況等來進行一次或多次噴射，并且控制其他相應的部件工作，需要處理的信息不斷增加，電控單元的控制自由度和復雜性不斷地加大。為適應共軌柴油機電控單元的多因數協調控制要求，急需開發一款適用于車用柴油機高壓噴射系統的新型電子控制單元。

發明內容

本實用新型的目的是根據新型共軌車用柴油機高壓噴射系統的控制功能及特點，設計一款適用于車用柴油機高壓噴射系統的電子控制單元。

為了實現上述目的本實用新型采用如下技術方案：?

一種車用柴油機高壓噴射系統電子控制單元，包括中央控制模塊、輸入采集電路模塊、功率驅動電路模塊、電源管理模塊、通信處理模塊、噴油器電磁閥驅動、高壓油泵電磁閥驅動、EGR電磁閥驅動、預熱電磁閥驅動、CAN通信模塊、RS232通信模塊和K線通信模塊。

其中所述輸入采集電路模塊采集曲軸轉速、凸輪位置、共軌壓力、冷卻水溫、油門位置和進氣流量數據輸入中央控制模塊處理；中央控制模塊根據這些數據進行啟動、怠速、加速、減速、排放優化、巡航控制分析，并將分析結果通過功率驅動電路模塊控制噴油器電磁閥、高壓油泵電磁閥、EGR電磁閥和預熱電磁閥動作。

所述中央控制模塊還通過通信處理模塊連接CAN通信模塊、RS232通信模塊和K線通信模塊與外界通信。

所述電源管理模塊將12V車載電源轉換為5V、3.3V和80V分別給傳感器供電、MCU供電和驅動供電。

上述功率驅動電路模塊中控制噴油器電磁閥的具體電路如下：

場效應管Q2的柵極順接二極管D2正極，再通過噴油器線圈L與場效應管Q3的漏極連接，場效應管Q3的柵極通過電阻R1接地；場效應管Q3的柵極和場效應管Q2的漏極之間連接電容C1，場效應管Q3的漏極連接二極管D3的正極，二極管D3的負極連接場效應管Q2的漏極；場效應管Q1的柵極連接二極管D1的正極，二極管D1的負極與噴油器線圈L一極和二極管D2負極共接；80V電源連接場效應管Q2的漏極，12V電源連接場效應管Q1的漏極；噴射脈沖信號分解S1、噴射脈沖信號分解S2和噴射脈沖信號分解S3分別接入場效應管Q1、Q2和Q3的源極。場效應管Q1的漏極與柵極、Q2的漏極與柵極和Q3的漏極與柵極間均連接有穩壓二極管。

本實用新型所提供的車用柴油機高壓噴射系統電子控制單元，具有強大而實用的軟硬件綜合能力及高度的可靠性，具有豐富的輸入輸出接口，滿足現代汽車動力總成控制系統的多輸入、多輸出、高精度、柔性控制的需求。在硬件驅動上，采用升壓驅動，高壓部分80V，保證高速噴油器電磁閥能夠迅速打開，在整體設計上，采用EMC電磁兼容設計，滿足很強的電磁兼容品質。

附圖說明

圖1為本實用新型的控制系統配置原理框圖；

圖2為電控單元噴油器高速電磁閥驅動原理圖；