一種噴油電流控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽油機領(lǐng)域，具體涉及一種噴油電流控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]噴油器是缸內(nèi)直噴汽油機的燃油噴射系統(tǒng)中的部件，噴油器通過將燃油以噴霧的形式噴射到缸體內(nèi)，使得燃油噴霧與缸內(nèi)空氣混合，形成可燃燒的燃油混合氣，使得汽油機可燃燒燃油，實現(xiàn)動力輸出。為了提高燃油的經(jīng)濟性和排放特性，噴油器所噴射的燃油需要具有良好的霧化效果，且需保證噴油量、噴油正時和噴油速率的精確性；通過高壓共軌方式進行燃油噴射，可解決噴射霧化的問題，但增加了噴射軌道內(nèi)燃油的壓力；在高壓油軌的作用下，必須為噴油器提供足夠大的電流，才能保證噴油器噴油的精確性；同時，考慮其它方面的因素，比如噴油功耗、噴油器打開和關(guān)閉的響應(yīng)時間等，因此對噴油器的電流進行控制顯得尤為重要。
[0003]目前主要采用Peak/Pullup/Holdon(開啟/上拉/保持)三段驅(qū)動，結(jié)合反饋電流控制的方式，來進行噴油器電流的控制；噴油器剛打開的時刻，由于燃油壓力非常高，需要一個很大的瞬間開啟電流Iprak，保證噴油器快速的打開；當(dāng)噴油器離開閥座到完全打開的上升階段時，可適當(dāng)減小開啟電流，使電流保持在上拉電流Ipullup，保證噴油器的工作狀態(tài)維持在較高的效率狀態(tài)，又能降低功耗；當(dāng)噴油器完全打開后，可進一步減小電流，使電流維持在剛好能保持噴油器完全打開的保持電流!^。^。^通過采用Peak/Pullup/Holdon(開啟/上拉/保持)三段驅(qū)動，結(jié)合反饋電流控制的方式，可以保證噴油器迅速、準(zhǔn)確的打開和關(guān)閉，同時降低功耗。
[0004]本發(fā)明的發(fā)明人在研宄過程中發(fā)現(xiàn):目前主要采用集成芯片實現(xiàn)噴油器電流的控制，而采用集成芯片進行噴油器電流的控制存在成本較高，不利于維護，可擴展性不高和占用CPU的問題；具體表現(xiàn)在，集成芯片一般集成了很多的功能，雖然豐富了芯片的功能，但同時造成了成本太高和一些不需要使用功能模塊的浪費；集成芯片將所有電路封裝在一塊芯片內(nèi)，雖然集成度很高，但當(dāng)芯片內(nèi)部的某一個模塊損壞時，不能直接更換，而需要替換整個芯片，不利于維護；集成芯片的電路通常有固定引腳數(shù)目，而且各引腳的功能已固定，修改或增減功能幾乎不可能；集成芯片與CPU (Central Process Unit，中央處理單元)通信，通常通過 l/0(lnput/0utput，輸入輸出)口或者 SPI (Serial Peripheral Interface，串行外圍接口)進行，占用CPU資源，增加CPU負(fù)擔(dān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種噴油電流控制系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有采用集成芯片進行噴油器電流的控制，所存在的成本較高，不利于維護，可擴展性不高和占用CPU的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供如下技術(shù)方案:
[0007]一種噴油電流控制系統(tǒng)，包括:噴油器，與所述噴油器相接的供電電路，與所述噴油器相接的電流檢測電路，分別與所述供電電路和所述電流檢測電路相接的微控制器；
[0008]所述供電電路，用于為所述噴油器提供供電電流；
[0009]所述電流檢測電路，用于檢測所述噴油器的電流；
[0010]所述微控制器，用于根據(jù)所述電流檢測電路所檢測的電流，調(diào)整所述供電電路的供電電流，以實現(xiàn)對所述噴油器的開啟電流Ipeak,上拉電流Ipullup，保持電流Itoldm的三段驅(qū)動控制；
[0011 ] 其中，所述Ipeak，Ipullup和I h()ldm的驅(qū)動控制的觸發(fā)時機由CPU控制，所述微控制器與所述CPU相互獨立運行。
[0012]本發(fā)明實施例還提供一種噴油電流控制方法，基于上述所述的噴油電流控制系統(tǒng)；所述方法應(yīng)用于微控制器，所述方法包括:
[0013]在噴油器處于正常噴油模式時，獲取電流檢測電路傳輸?shù)闹甘居兴鶛z測的噴油器的電流的信號；
[0014]根據(jù)所述信號調(diào)整供電電路對噴油器的供電電流，以實現(xiàn)對所述噴油器的開啟電流Ipeak,上拉電流Ipullup，保持電流三段驅(qū)動控制；
[0015]其中，所述Ipeak，Ipullup和I h()ldm的驅(qū)動控制的觸發(fā)時機由CPU控制，所述微控制器與所述CPU相互獨立運行。
[0016]基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實施例提供的噴油電流控制系統(tǒng)，微控制器通過電流檢測電路所檢測的電流，調(diào)整供電電路的供電電流，從而在不同的時間段，通過調(diào)整供電電路對噴油器的供電電流，實現(xiàn)噴油器的Ipeak，Ipullup,三段驅(qū)動控制；本發(fā)明實施例采用微控制器同CPU協(xié)同工作的方式，實現(xiàn)對IPMk，Ipullup和I toldm的驅(qū)動控制，提高了 I peak，Ipullup和I 驅(qū)動控制的處理速度，降低了 CI3U負(fù)荷；同時，微控制器為集成MCU (MiciX)Control Unit，微控制單元)內(nèi)部的一個器件，相比于現(xiàn)有技術(shù)采用集成芯片實現(xiàn)噴油器電流的控制的方式，本發(fā)明實施例所采用的微控制器的成本較低，利于維護，易于擴展，且占用CPU資源較低。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為噴油器Peak/Pullup/Holdon三段電流的示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明實施例提供的噴油電流控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明實施例提供的噴油電流控制系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明實施例提供的噴油電流控制系統(tǒng)的再一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本發(fā)明實施例提供的噴油電流控制系統(tǒng)的又一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為本發(fā)明實施例提供的噴油電流控制系統(tǒng)的又另一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7為本發(fā)明實施例提供的噴油電流控制系統(tǒng)的又再一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖8為本發(fā)明實施例提供的噴油電流控制系統(tǒng)的另又一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖9為本發(fā)明實施例提供的噴油電流控制系統(tǒng)的另再一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖10為本發(fā)明實施例提供的噴油電流控制方法的流程圖；
[0028]圖11為本發(fā)明實施例提供的獲取指示有所檢測的噴油器的電流的信號的方法流程圖；
[0029]圖12為本發(fā)明實施例提供的調(diào)整供電電路對噴油器的供電電流的方法流程圖；
[0030]圖13為本發(fā)明實施例提供的噴油電流控制方法的另一流程圖；
[0031]圖14為本發(fā)明實施例提供的進行噴油器過流診斷的方法流程圖；
[0032]圖15為本發(fā)明實施例提供的噴油電流控制方法的再一流程圖。
【具體實施方式】
[0033]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0034]圖1示出了噴油器Peak/Pullup/Holdon三段電流的示意圖，在進行噴油電流控制時，有三個電流需要進行控制:Ipeak (開啟電流)，Ipullup (上拉電流)和Itoldm(保持電流)。本發(fā)明實施例提供的噴油電流控制系統(tǒng)主要采用微控制器配合外圍硬件電路(如檢測噴油器電流的電流檢測電路，為噴油器供電的供電電路等)的方式，實現(xiàn)對IPMk，Ipullup和I holdon的驅(qū)動控制；所采用的微控制器可以為MCU內(nèi)部集成的一個獨立于CPU運行的部件，微控制器可選用eTPU (Enhanced Time Processing Uint，增強型時間處理單元)，也可采用其他的微處理單元；微控制器的代碼與CPU的代碼獨立運行，兩者可擁有一塊數(shù)據(jù)共享區(qū)用于交換數(shù)據(jù)；微控制器可用于處理時間高度相關(guān)的信號；微控制器擁有獨立的ALU(ArithmeticLogic Unit，算術(shù)邏輯單元)、寄存器等硬件資源；微控制器同CPU協(xié)同工作完成對于時間相關(guān)性高的信號的處理，以提高Ipeak，Ipullup和I toldm的驅(qū)動控制的處理速度，降低CPU負(fù)荷。
[0035]圖2為本發(fā)明實施例提供的噴油電流控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖2，該噴油電流控制系統(tǒng)可以包括:噴油器1，供電電路2，電流檢測電路3和微控制器4 ;
[0036]其中，供電電路2與噴油器I相接，可用于為噴油器提供供電電流；
[0037]電流檢測電路3與噴油器I相接，可用于檢測噴油器的電流；
[0038]微控制器4分別與供電電路2和電流檢測電路3相接，可根據(jù)電流檢測電路3所檢測的電流，調(diào)整供電電路2的供電電流，從而在不同的時間段，通過調(diào)整供電電路2對噴油器I的供電電流，實現(xiàn)噴油器的
Ipeak，pulIup? ^holdon^^
三段驅(qū)動控制；
[0039]在本發(fā)明實施例中，Ipeak, Ipullup和I h()ldm的驅(qū)動控制的觸發(fā)時機可由CPU控制，微控制器4與CPU相互獨立運行。
[0040]本發(fā)明實施例提供的噴油電流控制系統(tǒng)，微控制器通過電流檢測電路所檢測的電流，調(diào)整供電電路的供電電流，從而在不同的時間段，通過調(diào)整供電電路對噴油器的供電電流，實現(xiàn)噴油器的iPMk，Ipullup,三段驅(qū)動控制；本發(fā)明實施例采用微控制器同CPU協(xié)同工作的方式，實現(xiàn)對IPMk，Ipullup和Itoldm的驅(qū)動控制，提高了 I
peak? Ipullup和 I holdoli的驅(qū)動控制的處理速度，降低了 CPU負(fù)荷；同時，微控制器為集成MCU內(nèi)部的一個器件，相比于現(xiàn)有技術(shù)采用集成芯片實現(xiàn)噴油器電流的控制的方式，本發(fā)明實施例所采用的微控制器的成本較低，利于維護，易于擴展，且占用CPU資源較低。
[0041]可選的，在需要打開所述噴油器，進行Ipeak驅(qū)動控制時，微控制器可提高供電電路的供電電流，從而使得噴油器的電流能夠迅速上升；當(dāng)噴油器的電流上升到Ipeak時，微控制器可降低供電電路的供電電流，使得噴油電流降低；
[0042]在進行Ipullup驅(qū)動控制時，噴油器的目標(biāo)電流切換到I pullup，若噴油器的電流下降到小于Ipullup,則微控制器可提高供電電路的供電電流，從而提升噴油器的電流，若噴油器的電流上升到大于Ipullup時，微控制器可降低供電電路的供電電流，從而降低噴油器的電流，使得噴油器的電流在Ipullup附近振動；
[0043]當(dāng)噴油器的電流在Ipullup附近振動的持續(xù)時間不小于預(yù)定振動時間時，進行I holdon驅(qū)動控制，噴油器的目標(biāo)電流切換到Ihtjldm，若噴油器的電流下降到小于Itoldm，則微控制器可提高供電電路的供電電流，從而提升噴油器的電流，若噴油器的電流上升到大于Itoldm,則微控制器可降低供電電路的供電電流，從而降低噴油器的電流，使得噴油器的電流在Ihtjld