本发明属于电控发动机技术领域，尤其涉及一种电喷发动机排气阀和燃油喷射阀联合安全控制电路及方法。
背景技术：
电控燃油喷射系统是电控发动机的重要组成部分，它可以通过对喷油量、喷油压力、喷油速率和喷油正时等参数的灵活控制来优化燃烧过程，从而提高发动机的性能。
排气阀和燃油喷射阀的联合控制是电控燃油喷射系统中最为重要的一环，它不仅决定了电喷发动机的经济性能、动力性能和排放性能，而且直接影响发动机的安全性能。如若在运转过程中，排气阀出现断线情况，而检测不及时则会造成爆缸等危险情况。
目前一般采用在关键电磁阀上加装监测电路的方式来进行断线检测，该方法可以实现断线检测的目的，但往往需要消耗控制单元的资源，且响应时间较长，安全性不高。
技术实现要素：
基于此，针对上述技术问题，提供一种电喷发动机排气阀和燃油喷射阀联合安全控制电路及方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种电喷发动机排气阀和燃油喷射阀联合安全控制电路，包括发动机控制模块、电磁阀驱动芯片、燃油喷射阀驱动电路模块以及排气阀驱动电路模块，所述发动机控制模块与电磁阀驱动芯片连接，其通过电磁阀驱动芯片的第一控制引脚以及第二控制引脚分别控制所述燃油喷射阀驱动电路模块以及排气阀驱动电路模块，所述电磁阀驱动芯片通过所述燃油喷射阀驱动电路模块与燃油喷射阀接口连接，所述排气阀驱动电路模块包括第五mosfet管、第六mosfet管以及第三采样电阻，所述第五mosfet管以及第六mosfet管的栅极均与所述电磁阀驱动芯片连接，且所述第五mosfet管的源极与第六mosfet管的漏极之间连接排气阀接口，所述第五mosfet管的漏极连接24v电源，所述第六mosfet管的源极经所述第三采样电阻接地，所述第三采样电阻的两端与电磁阀驱动芯片连接，所述电磁阀驱动芯片通过第三采样电阻两端的电压控制第五mosfet管以及第六mosfet管的开断，并在第三采样电阻两端有电压时通过错误标志引脚输出标识电平。
所述电磁阀驱动芯片采用mc33816芯片，所述发动机控制模块的spi引脚与所述mc33816芯片的spi引脚连接，gpio引脚与所述mc33816芯片的drven使能引脚连接，etpu引脚与所述mc33816芯片的第一控制引脚、第二控制引脚以及错误标志引脚连接。
所述燃油喷射阀驱动电路模块包括第一mosfet管、第二mosfet管、第三mosfet管、第四mosfet管、电感、二极管、储能电容、第一采样电阻以及第二采样电阻，所述第一mosfet管的栅极与所述mc33816芯片的g_ls7引脚连接，其漏极经电感与24v电源连接，源极经所述第一采样电阻接地，所述第二mosfet管的栅极与所述mc33816芯片的g_hs1引脚连接，所述第三mosfet管的栅极与所述mc33816芯片的g_hs2引脚连接，其漏极与24v电源连接，所述第四mosfet管的栅极与所述mc33816芯片的g_ls1引脚连接，其源极经所述第二采样电阻接地，所述二极管的正极与第一mosfet管的漏极连接，负极与第二mosfet管的漏极连接,所述储能电容的一端连接二极管的负极，另一端连接第一mosfet管的源极以及第一采样电阻，所述第一采样电阻的两端连接所述mc33816芯片的vsensep4引脚以及vsensen4引脚,所述第二mosfet管的源极和第三mosfet管的源极以及第四mosfet管的漏极与燃油喷射阀接口连接，所述第二采样电阻的两端连接所述mc33816芯片的vsensep1引脚以及vsensen1引脚，所述第一mosfet管、电感、二极管、储能电容以及第一采样电阻构成dc\dc升压电路，所述第二mosfet管、第三mosfet管、第四mosfet管以及第二采样电阻构成驱动燃油喷射阀的主体电路。
所述第五mosfet管的栅极与所述mc33816芯片的g_hs5引脚连接，所述第六mosfet管的栅极与所述mc33816芯片的g_ls5引脚连接，所述第三采样电阻的两端与所述mc33816芯片的vsensep3引脚以及vsensen3引脚连接。
本方案还涉及一种电喷发动机排气阀和燃油喷射阀联合安全控制方法，包括：
发动机控制模块通过电磁阀驱动芯片的第一控制引脚以及第二控制引脚分别控制所述燃油喷射阀驱动电路模块以及排气阀驱动电路模块：
当所述电磁阀驱动芯片的第一控制引脚收到所述发动机控制模块的驱动信号时，所述电磁阀驱动芯片通过燃油喷射阀驱动电路模块控制流过燃油喷射阀的电流，按peak&hold方式驱动燃油喷射阀；
当所述电磁阀驱动芯片的第二控制引脚收到所述发动机控制模块的驱动信号时，所述电磁阀驱动芯片通过检测第三采样电阻两端的电压来控制第五mosfet管以及第六mosfet管的开断，从而驱动排气阀；
在排气阀的驱动过程中，所述电磁阀驱动芯片实时检测所述第三采样电阻两端的电压，若有电压，则通过错误标志引脚输出标识电平，同时，发动机控制模块实时读取所述错误标志引脚的电平，若在第二控制引脚驱动期间，未读取到所述错误标志引脚的标识电平，则表示排气阀断线，所述发动机控制模块停止向第一控制引脚发送驱动信号，停止驱动燃油喷射阀。
所述电磁阀驱动芯片采用mc33816芯片，所述发动机控制模块的spi引脚与所述mc33816芯片的spi引脚连接，gpio引脚与所述mc33816芯片的drven使能引脚连接，etpu引脚与所述mc33816芯片的第一控制引脚、第二控制引脚以及错误标志引脚连接。
所述燃油喷射阀驱动电路模块包括第一mosfet管、第二mosfet管、第三mosfet管、第四mosfet管、电感、二极管、储能电容、第一采样电阻以及第二采样电阻，所述第一mosfet管的栅极与所述mc33816芯片的g_ls7引脚连接，其漏极经电感与24v电源连接，源极经所述第一采样电阻接地，所述第二mosfet管的栅极与所述mc33816芯片的g_hs1引脚连接，所述第三mosfet管的栅极与所述mc33816芯片的g_hs2引脚连接，其漏极与24v电源连接，所述第四mosfet管的栅极与所述mc33816芯片的g_ls1引脚连接，其源极经所述第二采样电阻接地，所述二极管的正极与第一mosfet管的漏极连接，负极与第二mosfet管的漏极连接,所述储能电容的一端连接二极管的负极，另一端连接第一mosfet管的源极以及第一采样电阻，所述第一采样电阻的两端连接所述mc33816芯片的vsensep4引脚以及vsensen4引脚,所述第二mosfet管的源极和第三mosfet管的源极以及第四mosfet管的漏极与燃油喷射阀接口连接，所述第二采样电阻的两端连接所述mc33816芯片的vsensep1引脚以及vsensen1引脚，所述第一mosfet管、电感、二极管、储能电容以及第一采样电阻构成dc\dc升压电路，所述第二mosfet管、第三mosfet管、第四mosfet管以及第二采样电阻构成驱动燃油喷射阀的主体电路。
所述第五mosfet管的栅极与所述mc33816芯片的g_hs5引脚连接，所述第六mosfet管的栅极与所述mc33816芯片的g_ls5引脚连接，所述第三采样电阻的两端与所述mc33816芯片的vsensep3引脚以及vsensen3引脚连接。
本方案还包括：
上电后，发动机控制模块先通过spi引脚对mc33816芯片进行初始化，配置燃油喷射阀以及排气阀的驱动电流和电压参数；
完成初始化后，发动机控制模块通过gpio引脚控制drven引脚使能所述mc33816芯片，dc\dc升压电路开始工作，所述mc33816芯片通过vsensep4引脚以及vsensen4引脚实时检测第一采样电阻两端的电压，与配置值比较后通过g_ls7引脚控制第一mosfet管的开断，使24v电压抬升至设定值。
所述发动机控制模块的etpu通过引脚正时控制mc33816芯片的第一控制引脚以及第二控制引脚，从而分别控制所述燃油喷射阀驱动电路模块以及排气阀驱动电路模块：
当所述mc33816芯片的第一控制引脚收到所述发动机控制模块的驱动信号时，所述mc33816芯片通过vsensep1引脚以及vsensen1引脚实时检测第二采样电阻两端的电压，与配置值比较后通过g_hs1引脚、g_hs2引脚以及g_ls1引脚分别控制第二mosfet管、第三mosfet管以及第四mosfet管的开断，以控制流过燃油喷射阀的电流，从而按peak&hold方式驱动燃油喷射阀；
当所述mc33816芯片的第二控制引脚收到所述发动机控制模块的驱动信号时，所述mc33816芯片通过vsensep3引脚以及vsensen3引脚实时检测第三采样电阻两端的电压，并通过g_hs5引脚以及gls_5引脚控制第五mosfet管以及第六mosfet管的开断，从而驱动排气阀；
在排气阀的驱动过程中，所述mc33816芯片通过vsensep3引脚以及vsensen3引脚实时检测第三采样电阻两端的电压，若有电压，则通过错误标志引脚输出标识电平，同时，发动机控制模块通过引脚实时读取所述错误标志引脚的电平，若在第二控制引脚驱动期间，未读取到所述错误标志引脚的标识电平，则表示排气阀断线，所述发动机控制模块停止向第一控制引脚发送驱动信号，停止驱动燃油喷射阀。
本发明在对燃油喷射阀和排气阀的联合控制过程中，可直接由发动机控制模块实现排气阀的断线检测功能，并停止驱动燃油喷射阀，大大的简化了断线检测的实现方式，提高了联合控制的安全性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式本发明进行详细说明：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种电喷发动机排气阀和燃油喷射阀联合安全控制电路，包括发动机控制模块ecm、电磁阀驱动芯片a、燃油喷射阀驱动电路模块b以及排气阀驱动电路模块c。
发动机控制模块ecm与电磁阀驱动芯片a连接。
具体地，电磁阀驱动芯片a采用专用电磁阀驱动芯片mc33816，发动机控制模块ecm的spi引脚与mc33816芯片的spi引脚连接，用于对mc33816芯片进行初始化，配置燃油喷射阀和排气阀的驱动电流以及电压参数；发动机控制模块ecm的gpio引脚与mc33816芯片的drven引脚连接，用于使能mc33816芯片；发动机控制模块ecm的etpu引脚与mc33816芯片的第一控制start1引脚、第二控制start2引脚以及错误标志flag引脚连接，用于控制燃油喷射阀驱动电路模块b以及排气阀驱动电路模块c，以及用于排气阀的断线检测。
其中，电磁阀驱动芯片a通过燃油喷射阀驱动电路模块b与燃油喷射阀接口j1连接。
燃油喷射阀驱动电路模块b包括第一mosfet管q1、第二mosfet管q2、第三mosfet管q3、第四mosfet管q4、电感l1、二极管d1、储能电容c1、第一采样电阻r1以及第二采样电阻r2。
第一mosfet管q1、电感l1、二极管d1、储能电容c1以及第一采样电阻r1构成dc\dc升压电路，而第二mosfet管q2、第三mosfet管q3、第四mosfet管q4以及第二采样电阻r2构成驱动燃油喷射阀的主体电路。
具体地，第一mosfet管q1的栅极与mc33816芯片的g_ls7引脚连接，其漏极经电感与24v电源连接，源极经第一采样电阻r1接地，第二mosfet管q2的栅极与mc33816芯片的g_hs1引脚连接，第三mosfet管q3的栅极与mc33816芯片的g_hs2引脚连接，其漏极与24v电源连接，第四mosfet管q4的栅极与mc33816芯片的g_ls1引脚连接，其源极经第二采样电阻r2接地，二极管d1的正极与第一mosfet管q1的漏极连接，负极与第二mosfet管q2的漏极连接,储能电容c1的一端连接二极管d1的负极，另一端连接第一mosfetq1的源极以及第一采样电阻r1，第一采样电阻r1的两端连接mc33816芯片的vsensep4引脚以及vsensen4引脚,第二mosfet管q2的源极和第三mosfet管q3的源极以及第四mosfet管q4的漏极与燃油喷射阀接口j1连接，第二采样电阻r2的两端连接mc33816芯片的vsensep1引脚以及vsensen1引脚。
排气阀驱动电路模块c包括第五mosfet管q5、第六mosfet管q6以及第三采样电阻r3，第五mosfet管q5以及第六mosfet管q6的栅极均与电磁阀驱动芯片连接:第五mosfet管q5的栅极与mc33816芯片的g_hs5引脚连接，第六mosfet管q6的栅极与mc33816芯片的g_ls5引脚连接,且第五mosfet管q5的源极与第六mosfet管q6的漏极之间连接排气阀接口j2，第五mosfet管q5的漏极连接24v电源，第六mosfet管q6的源极经第三采样电阻r3接地，第三采样电阻r3的两端与电磁阀驱动芯片连接，即第三采样电阻r3的两端与mc33816芯片的vsensep3引脚以及vsensen3引脚连接。
电磁阀驱动芯片a通过第三采样电阻r3两端的电压控制第五mosfet管q5以及第六mosfet管q6的开断，并在第三采样电阻r3两端有电压时通过错误标志flag引脚输出标识电平。
本发明控制电路的控制方法如下：
一、上电后，发动机控制模块ecm先通过spi引脚对mc33816芯片进行初始化，配置燃油喷射阀以及排气阀的驱动电流和电压参数。
二、完成初始化后，发动机控制模块ecm通过gpio引脚控制drven引脚使能mc33816芯片，dc\dc升压电路开始工作，mc33816芯片通过vsensep4引脚以及vsensen4引脚实时检测第一采样电阻r1两端的电压，与配置值比较后通过g_ls7引脚控制第一mosfet管q1的开断，使24v电压抬升至设定值(最高76v)。
三、发动机控制模块ecm通过etpu正时控制mc33816芯片的第一控制start1引脚以及第二控制start2引脚，从而分别控制燃油喷射阀驱动电路模块b以及排气阀驱动电路模块c：
当mc33816芯片的第一控制start1引脚收到发动机控制模块ecm的etpu的驱动信号时，mc33816芯片通过vsensep1引脚以及vsensen1引脚实时检测第二采样电阻两端的电压，与配置值比较后通过g_hs1引脚、g_hs2引脚以及g_ls1引脚分别控制第二mosfet管q2、第三mosfet管q3以及第四mosfet管q4的开断，以控制流过燃油喷射阀的电流，从而按peak&hold方式驱动燃油喷射阀。
当mc33816芯片的第二控制start2引脚收到发动机控制模块ecm的etpu的驱动信号时，mc33816芯片通过vsensep3引脚以及vsensen3引脚实时检测第三采样电阻两端的电压，并通过g_hs5引脚以及gls_5引脚控制第五mosfet管q5以及第六mosfet管q6的开断，从而驱动排气阀。
在排气阀的驱动过程中，mc33816芯片通过vsensep3引脚以及vsensen3引脚实时检测第三采样电阻r3两端的电压，若有电压，则通过错误标志flag引脚输出标识电平，同时，发动机控制模块ecm的etpu通过引脚实时读取错误标志flag引脚的电平，若在第二控制start2引脚驱动期间，未读取到错误标志flag引脚的标识电平，则表示排气阀断线，发动机控制模块ecm的etpu停止向第一控制start1引脚发送驱动信号，停止驱动燃油喷射阀。
反之，若在第二控制start2引脚驱动期间，读取到错误标志flag引脚的标识电平，则表示排气阀在线，发动机控制模块ecm的etpu继续正时控制燃油喷射阀以及排气阀。
本发明在对燃油喷射阀和排气阀的联合控制过程中，可直接由发动机控制模块的etpu实现排气阀的断线检测功能，并停止驱动燃油喷射阀，大大的简化了断线检测的实现方式，提高了联合控制的安全性。
但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。