[實用新型]一種柴油機EGR閥電機的控制裝置

有效

• 申請號: 201420269343.3
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN203906127U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 于吉寅;吳長水;龔元明
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: F02M25/07
• 分類號: F02M25/07;F02D41/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

技術領域

本實用新型涉及發動機，尤其涉及柴油機，更具體地涉及柴油機的進氣系統，具體的是一種柴油機EGR閥電機的控制裝置。

背景技術

發動機的有害排放物是造成大氣污染的一個主要來源，隨著環境保護問題的重要性日趨增加，降低發動機有害排放物這一目標成為當今世界上發動機發展的一個重要方向。隨著世界石油制品的消耗量逐年上升，國際油價居高不下，例如柴油機的經濟性日漸突出，這使得柴油機在車用動力中占據著越來越重要的地位。所以開展柴油機有害排放物控制方法的研究，是從事柴油機設計者的重要任務。

氮氧化物NOx是發動機排放物中一種對人體危害極大的氣體，其主要是在高溫富氧的條件下生成的。在發動機工作過程種，如適時、適量地將部分廢氣再次引入氣缸內，因廢氣中的主要成分CO2比熱容比較大，所以廢氣可將燃燒產生的部分熱量吸收并帶出氣缸，并對混合氣有一定的稀釋作用，因此降低了發動機燃燒的最高溫度和氧含量，從而減少了NOx化合物的生成量。

伴隨著能源危機的加劇，對排放的控制愈發嚴格。EGR(排氣再循環，Exhaust?Gas?Recycling)技術適用于各種型號的柴油發動機，是降低NOx的有效手段，對其研究顯得刻不容緩。現有EGR閥門的開度控制裝置結構較復雜，可靠性和效率方面也有待提高。

我國EGR技術起步比國外發達國家晚，研究大多集中在汽油機上，相對范圍比較窄。對柴油機EGR仍還處在結構研究、電氣控制系統設計和實驗分析階段。電動式EGR閥普遍需要將電機的直線運動轉化為閥門開關的旋轉運動，但是傳統的電動EGR閥響應時間慢，且使用可靠性比較差。

發明內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結構緊湊、可靠性高的柴油機EGR閥電機的控制裝置。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種柴油機EGR閥電機的控制裝置，與柴油機ECU連接，所述控制裝置包括EGR閥體、EGR閥驅動器和驅動電機，所述EGR閥驅動器分別連接柴油機ECU和驅動電機，所述驅動電機和EGR閥驅動器均位于EGR閥體內，所述EGR閥體位于柴油機的氣體管道中，所述EGR閥驅動器包括依次連接的CAN收發電路、單片機和電機驅動電路，所述CAN收發電路與柴油機ECU連接，所述電機驅動電路與驅動電機連接，所述保護電路分別與驅動電機、單片機和電機驅動電路相連，所述PWM接口與單片機相連。

所述驅動電機為有限轉角無刷直流電機。

所述驅動電機內設有位置傳感器，該位置傳感器與單片機連接。

所述單片機為Infineon?XC878芯片。

所述單片機內包括相連接的濾波器和PID控制器。

所述電機驅動電路為Infineon?BTM7710G，為標準H橋集成電路。

所述CAN收發電路為TLE6250-G。

所述保護電路為TLE4250-2G。

與現有技術相比，本實用新型的積極進步效果在于：

(1)本實用新型用于柴油機EGR驅動電機控制系統，驅動電機采用有限轉角無刷直流電機。相比于傳統直流電機控制，響應時間更快，可在1-10ms內響應外部輸入，定位時間小于100ms，電機扭矩利用率能夠全部利用，靜止時電流消耗更小，同時驅動電路與閥體集成，位置傳感器在電機內集成結構更緊湊，EGR閥復位主要依靠電機，復位更優。

(2)本實用新型采用PID控制，使EGR閥工作更可靠精確。

(3)本實用新型電機驅動電路采用BTM7710G?H橋集成電路，H橋橋驅動器，上下橋臂可單獨控制，9260mhom導通電阻(80mohm+180mohm)，集成內部診斷、短路保護。

(4)本實用新型主芯片為Infineon?XC878產品，內部集成振蕩器，運算速度高，增強硬件PWM單元，快速AD采樣。

(5)本實用新型采用TLE4250-2G，自動電壓跟隨，集成過載保護，使得EGR閥運行更加安全可靠。

(6)EGR閥驅動器為伺服系統，可精確控制流量。

(7)本實用新型還具備PWM輸入、CAN通訊，可兼容于各種發動機控制系統。

(8)本實用新型集成度高，整體可靠性好。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的控制原理示意圖；

圖3是本實用新型驅動器的PID控制示意圖。