[实用新型]车用柴油机高压喷射系统电子控制单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车电子领域，特别是车用柴油机高压喷射系统的电子控制单元。

背景技术

柴油机相对汽油机节能30％，在工业、农业和交通运输业广泛地使用，受到越来越多的亲睐。世界各国排放法规的日益严格和能源的严重短缺，迫使柴油机朝着低污染、低油耗和高比功率的方向发展。而降低柴油机排放、提高动力性、经济性的关键在于改善其燃烧过程。而改善燃烧过程则在于喷油系统、进气系统和燃烧室结构三者进行良好的组合和匹配，其中喷油喷射系统起着最为重要的作用。燃油喷射特性与雾化质量对提高柴油机的作功能力和改善柴油机工作特性、降低燃油消耗率和减少排气污染等都有着极其重要的影响。传统柴油机采用机械供油，喷油压力、供油角度和喷射量等参数不能灵活控制，不能满足动力性、经济性和排放性等要求日益严格的柴油机的控制要求。柴油机电控高压共轨燃油喷射系统，在柴油机全负荷范围内可实现喷油规律、喷油压力和能量转换过程的最优控制，在降低发动机油耗和排放、提高发动机及整车性能等方面具有较强的优势。柴油机电子控制管理技术是影响柴油机综合性能的重要部分，广泛应用电子控制燃料喷射系统是一个必然趋势。柴油机在引入电控高压共轨系统之后，喷射油量、相位和喷射次数等参数可以灵活控制，电控单元根据不同的工作条件、环境因素、排放要求、附件使用情况等来进行一次或多次喷射，并且控制其他相应的部件工作，需要处理的信息不断增加，电控单元的控制自由度和复杂性不断地加大。为适应共轨柴油机电控单元的多因数协调控制要求，急需开发一款适用于车用柴油机高压喷射系统的新型电子控制单元。

发明内容

本实用新型的目的是根据新型共轨车用柴油机高压喷射系统的控制功能及特点，设计一款适用于车用柴油机高压喷射系统的电子控制单元。

为了实现上述目的本实用新型采用如下技术方案： 

一种车用柴油机高压喷射系统电子控制单元，包括中央控制模块、输入采集电路模块、功率驱动电路模块、电源管理模块、通信处理模块、喷油器电磁阀驱动、高压油泵电磁阀驱动、EGR电磁阀驱动、预热电磁阀驱动、CAN通信模块、RS232通信模块和K线通信模块。

其中所述输入采集电路模块采集曲轴转速、凸轮位置、共轨压力、冷却水温、油门位置和进气流量数据输入中央控制模块处理；中央控制模块根据这些数据进行启动、怠速、加速、减速、排放优化、巡航控制分析，并将分析结果通过功率驱动电路模块控制喷油器电磁阀、高压油泵电磁阀、EGR电磁阀和预热电磁阀动作。

所述中央控制模块还通过通信处理模块连接CAN通信模块、RS232通信模块和K线通信模块与外界通信。

所述电源管理模块将12V车载电源转换为5V、3.3V和80V分别给传感器供电、MCU供电和驱动供电。

上述功率驱动电路模块中控制喷油器电磁阀的具体电路如下：

场效应管Q2的栅极顺接二极管D2正极，再通过喷油器线圈L与场效应管Q3的漏极连接，场效应管Q3的栅极通过电阻R1接地；场效应管Q3的栅极和场效应管Q2的漏极之间连接电容C1，场效应管Q3的漏极连接二极管D3的正极，二极管D3的负极连接场效应管Q2的漏极；场效应管Q1的栅极连接二极管D1的正极，二极管D1的负极与喷油器线圈L一极和二极管D2负极共接；80V电源连接场效应管Q2的漏极，12V电源连接场效应管Q1的漏极；喷射脉冲信号分解S1、喷射脉冲信号分解S2和喷射脉冲信号分解S3分别接入场效应管Q1、Q2和Q3的源极。场效应管Q1的漏极与栅极、Q2的漏极与栅极和Q3的漏极与栅极间均连接有稳压二极管。

本实用新型所提供的车用柴油机高压喷射系统电子控制单元，具有强大而实用的软硬件综合能力及高度的可靠性，具有丰富的输入输出接口，满足现代汽车动力总成控制系统的多输入、多输出、高精度、柔性控制的需求。在硬件驱动上，采用升压驱动，高压部分80V，保证高速喷油器电磁阀能够迅速打开，在整体设计上，采用EMC电磁兼容设计，满足很强的电磁兼容品质。

附图说明

图1为本实用新型的控制系统配置原理框图；

图2为电控单元喷油器高速电磁阀驱动原理图；