一种发动机喷油控制电路及控制方法
【专利摘要】本发明提供了一种发动机喷油控制电路及控制方法：限流稳压电路、单向导通电路、储能电路以及控制电路依次相连，当T15开关开启时，T15信号为高电平，电源电压经过限流稳压电路稳定到预设电压范围后通过单向导通电路输出至储能电路，给储能电路中的电容充电，当储能电路的输出电压值高于导通电压时，控制电路控制喷油总开关开启；当T15开关关闭时，T15信号为低电平，储能电路中的电容放电，输出的电压逐渐下降，当储能电路的输出电压值低于导通电压时，控制电路控制喷油总开关关闭，实现对发动机喷油的控制。当单片机工作异常，无法在T15开关关闭时正常控制ECU关闭时，本发明所提供的电路可以关闭喷油总开关，使发动机停止工作。
【专利说明】一种发动机喷油控制电路及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动控制领域，特别是涉及一种发动机喷油控制电路及控制方法。
【背景技术】
[0002]在电控系统的发动机中，电子控制单元(Electronic Control Unit, EQJ)是控制发动机正常运转的核心部件，控制发动机的正常运转和关闭。T15为控制ECU工作的使能信号，T15信号由E⑶上的单片机检测。
[0003]T15关闭时，E⑶上的单片机检测到T15为低电平，控制E⑶进行数据的保存和备份后停止工作，E⑶停止工作后，发动机也停止运转。当T15开启时，E⑶上的单片机检测到T15为高电平，控制E⑶开始工作，E⑶开始工作后控制发动机正常运转。
[0004]但是，当ECU上的单片机工作异常时，单片机无法检测到T15信号，或者即使检测至Ij T15信号，无法正常控制ECU停止工作，就会造成在紧急制动需要停止发动机工作时导致制动异常，造成安全事故。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供了一种发动机喷油控制电路及控制方法，在T15开关关闭时，储能电路放电至输出电压低于控制电路的导通电压，控制电路控制喷油总开关关闭，在单片机工作异常时实现对发动机的制动。
[0006]一种发动机喷油控制电路，所述电路包括:
[0007]限流稳压电路、单向导通电路、储能电路以及控制电路依次相连；
[0008]所述限流稳压电路，当T15信号为高电平时，将电源电压稳定到预设电压范围输出，给储能电路供电，并通过输出电压范围控制储能模块的电能；
[0009]所述单向导通电路，将所述限流稳压电路输出的稳压电流单向输出至储能电路，并反向截止电流；
[0010]所述储能电路，当T15信号为高电平时，储能电路中的电容充电，充满后电能稳定在预设电能值，输出的电压值稳定在预设电压值；当T15信号为低电平时，储能电路中的电容通过放电回路放电，储能电路的输出电压逐渐下降；
[0011]所述控制电路，用于检测储能电路输出的电压值，当储能电路输出的电压值高于导通电压时，控制喷油总开关开启；当储能电路输出的电压值低于导通电压时，控制喷油总开关关闭，储能电路放电至输出电压低于导通电压的延时大于单片机控制ECU关闭的延时。
[0012]可选的，所述电路还包括:
[0013]RC滤波电路，RC滤波电路设置在限流稳压电路之前，对电源电压进行滤波，降低电源电压的干扰。
[0014]可选的，所述电路还包括:
[0015]温度补偿电路，温度补偿电路与限流稳压电路和控制电路相连，补偿温度变化对储能电路中电容和控制电路中开关管的影响。
[0016]可选的，所述限流稳压电路包括:
[0017]稳压二极管或稳压芯片。
[0018]可选的，所述储能电路包括:
[0019]储能电容以及两个放电电阻，当T15信号为低电平时，储能电容以及两个放电电阻组成放电回路。
[0020]可选的，所述控制电路包括:
[0021]开关管和非门芯片；
[0022]开关管检测储能电路输出的电压值，当储能电路输出的电压值高于导通电压时，向非门芯片输出高电平，非门芯片输出低电平控制喷油总开关开启；当储能电路输出的电压值低于导通电压时，向非门芯片输出低电平，非门芯片输出高电平控制喷油总开关关闭。
[0023]一种发动机喷油控制方法，所述方法包括:
[0024]当T15开关闭合时，限流稳压电路将电源电压稳定到预设电压范围输出至单向导通电路；
[0025]单向导通电路将稳压电流单向输出至储能电路，对储能电路中的电容充电，所述储能电路输出的电压值不断增大，直至储能电路中的电能稳定在预设电能值，输出电压稳定在预设电压值；
[0026]控制电路检测到储能电路输出的电压值高于导通电压时，控制喷油总开关开启；
[0027]当T15开关关闭时，储能电路中的电容通过放电回路放电，储能电路的输出电压逐渐下降；
[0028]控制电路检测到储能电路输出的电压值低于导通电压时，控制喷油总开关关闭，储能电路放电至输出电压低于导通电压的延时大于单片机控制ECU关闭的延时。
[0029]可选的，所述方法还包括:
[0030]RC滤波电路对电源电压进行滤波，将滤波后的电源电压输出至限流稳压电路。
[0031]可选的，所述方法还包括:
[0032]温度补偿电路补偿温度变化对储能电路中的电容和控制电路中的开关管的影响。
[0033]由上述内容可知，本发明有如下有益效果:
[0034]本发明提供了 一种发动机喷油控制电路及控制方法，所述电路包括:限流稳压电路、单向导通电路、储能电路以及控制电路依次相连，当T15开关开启时，T15信号为高电平，电源电压经过限流稳压电路稳定到预设电压范围后通过单向导通电路输出至储能电路，给储能电路中的电容充电，并通过输出电压范围控制储能模块的电能，储能电路的输出电压值逐渐增大，当储能电路的输出电压值高于导通电压时，控制电路控制喷油总开关开启，充满后储能电路中的电能稳定在预设电能值，输出的电压稳定在预设电压值；当T15开关关闭时，T15信号为低电平，储能电路中的电容放电，输出的电压逐渐下降，当储能电路的输出电压值低于导通电压时，控制电路控制喷油总开关关闭，实现对发动机喷油的控制。其中，储能电路的电容开始放电到放电至储能电路输出电压低于导通电压之间的时间延时大于单片机控制ECU关闭的延时，也就是说，当单片机工作异常，无法在T15开关关闭时正常控制ECU关闭时，本发明所提供的电路可以关闭喷油总开关，使发动机停止工作。【专利附图】
【附图说明】
[0035]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为本发明一种发动机喷油控制电路实施例一结构示意图；
[0037]图2为本发明一种发动机喷油控制电路实施例一具体实现电路图；
[0038]图3为本发明一种发动机喷油控制电路滤波补偿结构示意图；
[0039]图4为本发明一种发动机喷油控制电路滤波补偿具体实现电路图；
[0040]图5为本发明一种发动机喷油控制方法实施例二流程图。
【具体实施方式】
[0041]本发明提供了一种发动机喷油控制电路及控制方法，在T15开关关闭时，储能电路放电至输出电压低于控制电路的导通电压，控制电路控制喷油总开关关闭，在单片机工作异常时实现关闭发动机。
[0042]下面结合附图对本发明实施例进行具体说明。
[0043]实施例一
[0044]图1为本发明一种发动机喷油控制电路实施例一结构示意图，所述电路包括:
[0045]限流稳压电路101、单向导通电路102、储能电路103以及控制电路104依次相连。
[0046]所述限流稳压电路101，当T15信号为高电平时，将电源电压稳定到预设电压范围输出，给储能电路供电，并通过输出电压范围控制储能模块的电能。
[0047]所述限流稳压电路101与T15开关相连，T15开关与电源相连，当T15开关闭合时，T15信号为高电平，将电源电压输出至限流稳压电路101。限流稳压电路101将电源电压稳定在预设范围内输出。电源电压一般在9V?32V之间波动，限流稳压电路101可以将电源电压稳定在8V?9V之间，消除电源电压不稳定给储能电路既定的延时时间的影响。限流稳压电路101输出的预设电压范围决定储能电路所能存储的电能。
[0048]其中，限流稳压电路101包括稳压二极管或者稳压芯片。如图2所示，本发明实施例中限流稳压电路101所采用的是稳压二极管201。
[0049]所述单向导通电路102，将所述限流稳压电路101输出的稳压电流单向输出至储能电路103，并反向截止电流，确保储能电路按照既定的放电回路放电。
[0050]单向导通电路102将限流稳压电路101输出的稳压电流输出至储能电路103，并实现反向截止电流。单向导通电路102的反向截止电流的功能主要是反向截止储能电路103的放电电流，实现储能电路103通过既定的放电回路放电，放电电流不能反向输出至限流稳压电路101，保证放电回路的唯一性，精确控制放电时间。
[0051]如图2所示，本发明实施例中单向导通电路102所采用的是二极管202。
[0052]所述储能电路103，当T15信号为高电平时，储能电路103中的电容充电，充满后电能稳定在预设电能值，输出的电压值稳定在预设电压值；当T15信号为低电平时，储能电路103中的电容通过放电回路放电，储能电路103的输出电压逐渐下降。
[0053]当T15开关闭合时，T15信号为高电平，储能电路103中的电容开始充电，储能电路103两端的电压逐渐增大，当储能电路103中的电容充满后，电容中的电能稳定在预设电能值，储能电路103的输出电压稳定在预设电压值。
[0054]储能电路103中电容所存储的电能可以根据实际情况自行设定，与电容的参数有关，电容存储的电能越多，从开始放电到放电至导通电压的延时越长，也就是说，通过设置储能电路103中的电容的参数，可以控制储能电路103的放电延时。
[0055]如图2所示，储能电路103包括储能电容203以及两个放电电阻204和205，当T15信号为低电平时，储能电容203以及两个放电电阻204和205组成放电回路。
[0056]当T15开关关闭时，T15信号为低电平，储能电路103中的储能电容203开始放电，储能电容203以及两个放电电阻204和205依次相连组成放电回路，两个放电电阻204和205 —端与储能电容203相连，另一端接地。储能电容203中存储的电能通过两个放电电阻204和205放电，储能电路103输出电压逐渐下降。
[0057]当T15开关断开时，T15信号为低电平，储能电路103中的电容通过放电回路放电，储能电路103的输出电压逐渐下降。放电回路一端接地，一端与储能电路103的电容相连。
[0058]所述控制电路104，用于检测储能电路103输出的电压值，当储能电路103输出的电压值高于导通电压时，控制喷油总开关开启；当储能电路103输出的电压值低于导通电压时，控制喷油总开关关闭，储能电路103放电至输出电压低于导通电压的延时大于单片机控制ECU关闭的延时。
[0059]控制电路104用于控制喷油总开关的开启和关闭，控制电路104检测储能电路103的输出电压，当T15开关闭合时，储能电路103充电，输出电压不断增大，当储能电路103的输出电压高于控制电路104的导通电压时，控制电路104控制喷油总开关开启，发动机开始喷油；当T15开关断开时，储能电路103开始放电，输出电压不断减小，当储能电路103的输出电压低于控制电路104的导通电压时，控制电路104控制喷油总开关关闭，发动机停止喷油。
[0060]当T15开关关闭时，T15信号为低电平，储能电路103的电容放电，储能电路输出的电压逐渐减小，储能电路103从开始放电至输出电压低于控制电路104的导通电压的延时大于单片机控制ECU关闭的延时。
[0061]当单片机工作异常，无法控制ECU关闭，进而无法控制发动机停止工作时，由于储能电路103从开始放电至输出电压低于控制电路104的导通电压的延时大于单片机控制ECU关闭的延时，本发明所提供的一种发动机喷油控制电路可以控制喷油总开关关闭，从而发动机停止喷油，控制发动机停止工作。为控制发动机在紧急制动时，控制发动机停止工作提供进一步保障，提高电控机车的安全性。
[0062]其中，如图2所示，所述控制电路104包括开关管206和非门芯片207。
[0063]开关管206检测储能电路103输出的电压值，当储能电路103输出的电压值高于导通电压时，向非门芯片207输出高电平，非门芯片207输出低电平控制喷油总开关开启；当储能电路103输出的电压值低于导通电压时，向非门芯片207输出低电平，非门芯片207输出高电平控制喷油总开关关闭。其中，开关管206采用三极管。
[0064]在本发明实际应用中，如图3所示，发动机喷油控制电路还包括RC滤波电路301。RC滤波电路301设置在限流稳压电路101之前，对电源电压进行滤波，降低电源电压的干扰。[0065]在本发明实际应用中，如图3所示，发动机喷油控制电路还包括温度补偿电路302，温度补偿电路302与限流稳压电路101和控制电路104相连，补偿温度变化对储能电路中电容和控制电路中开关管的影响。温度补偿电路控制限流稳压电压根据温度变化输出与温度变化相适应的电压范围，保证储能电路所存储的电能不受温度影响，确保储能电路放电延时的精确可控。
[0066]图4为包含RC滤波电路301和温度补偿电路302的具体电路示意图。其中，温度补偿电路302为常用的由多个三极管或CMOS组成的温度补偿网络。
[0067]由上述内容可知，本发明有如下有益效果:
[0068]本发明提供了一种发动机喷油控制电路及控制方法，所述电路包括:限流稳压电路、单向导通电路、储能电路以及控制电路依次相连，当T15开关开启时，T15信号为高电平，电源电压经过限流稳压电路稳定到预设电压范围后通过单向导通电路输出至储能电路，储能电路中的电容充电，储能电路的输出电压值逐渐增大，当储能电路的输出电压值高于导通电压时，控制电路控制喷油总开关开启，充满后储能电路中的电能稳定在预设电能值，输出的电压稳定在预设电压值；当!15开关关闭时，T15信号为低电平，储能电路中的电容放电，输出的电压逐渐下降，当储能电路的输出电压值低于导通电压时，控制电路控制喷油总开关关闭，实现对发动机喷油的控制。其中，储能电路的电容开始放电到放电至储能电路输出电压低于导通电压之间的时间延时大于单片机控制ECU关闭的延时，也就是说，当单片机工作异常，无法在T15开关关闭时正常控制ECU关闭时，本发明所提供的电路可以关闭喷油总开关，使发动机停止工作。
[0069]实施例二
[0070]图5为本发明一种发动机喷油控制方法实施例二流程图，是与所述电路所对应的方法，所述方法包括:
[0071]步骤501:当T15开关闭合时，限流稳压电路将电源电压稳定到预设电压范围输出至单向导通电路。
[0072]T15开关闭合，限流稳压电路将电源电压稳定在8V~9V之间输出值单向导通电路。
[0073]步骤502:单向导通电路将稳压电流单向输出至储能电路，对储能电路中的电容充电，所述储能电路输出的电压值不断增大，直至储能电路中的电能稳定在预设电能值，输出电压稳定在预设电压值。
[0074]T15开关闭合时，单向导通电路将限流稳压电路输出的稳压电流单相输出至储能电路，给储能电路的电容充电，输出电压不断增大。储能电路的电容充满电时，电能稳定在预设电能值，输出电压稳定在预设电压值。储能电路中的电容可存储的电能与电容的参数有关，电容所存储的电能越多，电容放电的延时越长，可以根据需要设置电容的参数从而控制储能电路的放电延时。
[0075]步骤503:控制电路检测到储能电路输出的电压值高于导通电压时，控制喷油总开关开启。
[0076]当储能电路的输出电压高于导通电压时，控制电路的开关管开启，控制电路的非门芯片输出低电平，控制喷油总开关开启，发动机开始工作。
[0077]步骤504:当T15开 关关闭时，储能电路中的电容通过放电回路放电，储能电路的输出电压逐渐下降。
[0078]当T15开关关闭时，储能电路的电容开始通过放电回路放电，单向导通电路防止放电电流反向流入限流稳压电路，储能电路的输出电压逐渐下降。
[0079]步骤505:控制电路检测到储能电路输出的电压值低于导通电压时，控制喷油总开关关闭，储能电路放电至输出电压低于导通电压的延时大于单片机控制ECU关闭的延时。
[0080]当储能电路的输出电压低于控制电路的开关管的导通电压时，非门芯片输出高电平，控制喷油总开关关闭，发动机停止喷油，实现控制发动机停止工作。
[0081 ] 在实际应用中，所述方法还包括RC滤波电路对电源电压进行滤波，将滤波后的电源电压输出至限流稳压电路。
[0082]所述方法还包括采用温度补偿电路补偿温度变化对储能电路中的电容和控制电路中的开关管的影响。
[0083]储能电路中的电容所存储的电能以及控制电路中的开关管的导通电压受温度影响较大，设置与储能电路以及开关管的温度补偿电路，用来补偿温度变化对电容所存储的电能以及开关管的导通电压的影响。提高一种发动机喷油控制电路的控制精度，减小环境温度对控制精度的影响。
[0084]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种发动机喷油控制电路，其特征在于，所述电路包括: 限流稳压电路、单向导通电路、储能电路以及控制电路依次相连； 所述限流稳压电路，当T15信号为高电平时，将电源电压稳定到预设电压范围输出，给储能电路供电，并通过输出电压范围控制储能模块的电能； 所述单向导通电路，将所述限流稳压电路输出的稳压电流单向输出至储能电路，并反向截止电流； 所述储能电路，当T15信号为高电平时，储能电路中的电容充电，充满后电能稳定在预设电能值，输出的电压值稳定在预设电压值；当T15信号为低电平时，储能电路中的电容通过放电回路放电，储能电路的输出电压逐渐下降； 所述控制电路，用于检测储能电路输出的电压值，当储能电路输出的电压值高于导通电压时，控制喷油总开关开启；当储能电路输出的电压值低于导通电压时，控制喷油总开关关闭，储能电路放电至输出电压低于导通电压的延时大于单片机控制ECU关闭的延时。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括: RC滤波电路，RC滤波电路设置在限流稳压电路之前，对电源电压进行滤波，降低电源电压的干扰。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括: 温度补偿电路，温度补偿电路与限流稳压电路和控制电路相连，补偿温度变化对储能电路中电容和控制电路中开关管的影响。
4.根据权利要求1-3任`意一项所述的电路，其特征在于，所述限流稳压电路包括: 稳压二极管或稳压芯片。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的电路，其特征在于，所述储能电路包括: 储能电容以及两个放电电阻，当T15信号为低电平时，储能电容以及两个放电电阻组成放电回路。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的电路，其特征在于，所述控制电路包括: 开关管和非门芯片； 开关管检测储能电路输出的电压值，当储能电路输出的电压值高于导通电压时，向非门芯片输出高电平，非门芯片输出低电平控制喷油总开关开启；当储能电路输出的电压值低于导通电压时，向非门芯片输出低电平，非门芯片输出高电平控制喷油总开关关闭。
7.一种发动机喷油控制方法，其特征在于，所述方法包括: 当T15开关闭合时，限流稳压电路将电源电压稳定到预设电压范围输出至单向导通电路； 单向导通电路将稳压电流单向输出至储能电路，对储能电路中的电容充电，所述储能电路输出的电压值不断增大，直至储能电路中的电能稳定在预设电能值，输出电压稳定在预设电压值； 控制电路检测到储能电路输出的电压值高于导通电压时，控制喷油总开关开启； 当T15开关关闭时，储能电路中的电容通过放电回路放电，储能电路的输出电压逐渐下降； 控制电路检测到储能电路输出的电压值低于导通电压时，控制喷油总开关关闭，储能电路放电至输出电压低于导通电压的延时大于单片机控制ECU关闭的延时。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:RC滤波电路对电源电压进行滤波，将滤波后的电源电压输出至限流稳压电路。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:温度补偿电路补偿温度变 化对储能电路中的电容和控制电路中的开关管的影响。
【文档编号】F02D41/20GK103821625SQ201410045788
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年2月8日 优先权日:2014年2月8日
【发明者】王世荣, 杨英振, 陈岩, 仉佃伟, 张国花 申请人:潍柴动力股份有限公司