[发明专利]天然气发动机ECU喷射装置及控制方法

权利要求书

1.一种天然气发动机ECU喷射装置，其特征在于，包括天然气发动机ECU、喷射电磁阀、车载电源和熔断器；

每个喷射电磁阀的第一端通过熔断器连接车载电源，第二端连接天然气发动机ECU；

所述天然气发动机ECU根据发动机的输入条件，判断是否为冷启动工况；如果判定为冷启动工况，则将喷射电磁阀驱动波形从正常波形模式切换到冷启动波形模式；如果判定为不是冷启动工况，则将喷射电磁阀驱动波形保持正常波形模式；在冷启动波形模式下，通过提升喷射电磁阀驱动波形的峰值电流，提高喷射电磁阀开启性能；

所述天然气发动机ECU包括微控制器模块和喷射模块，所述微控制器模块的时间处理单元发出喷射脉宽信号、峰值位置脉宽信号和分值电流选择信号至所述喷射模块，所述喷射模块输出喷射电磁阀的驱动波形，控制喷射电磁阀的喷射量；

所述喷射模块包括功率开关电路、电流采样调理电路、电流反馈控制电路、续流控制电路和波形参数设定电路；

其中，所述功率开关电路用于通过脉冲宽度调制控制喷射电磁阀的驱动电流，为喷射模块的输出级；

所述电流采样调理电路用于将喷射电磁阀驱动电流调理为脉冲式电压信号；

所述电流反馈控制电路用于根据所述电流采样调理电路输出的电压脉冲信号的下降沿触发输出暂稳态高电平脉冲，作为所述功率开关电路的斩波控制信号；

所述续流控制电路用于控制喷射电磁阀工作阶段和结束时刻驱动电流的续流方式；

以及，所述波形参数设定电路用于设定喷射电磁阀正常波形模式和冷启动波形模式下驱动电流波形的峰值电流和保持电流值。

2.根据权利要求1所述的天然气发动机ECU喷射装置，其特征在于，所述功率开关电路包括限流电阻R1、场效应管Q1、稳压管DZ2和二极管D2；

所述喷射脉宽信号通过限流电阻R1连接到场效应管Q1的栅极；场效应管Q1作为功率开关控制喷射电磁阀的驱动电流；稳压管DZ2的阳极连接场效应管Q1的栅极，阴极连接二极管D2的阴极；二极管D2的阳极连接场效应管Q1的漏极；场效应管Q1的漏极连接喷射电磁阀的一端。

3.根据权利要求2所述的天然气发动机ECU喷射装置，其特征在于，所述电流采样调理电路包括采样电阻Rs1、电阻R6、电容C1、电压比较器U1、电阻Rf和上拉电阻Rup1；

所述场效应管Q1的源极和地之间通过采样电阻Rs1连接；场效应管Q1的源极通过电阻R6连接于电压比较器U1的反相输入端，而且所述电压比较器U1的反相输入端还通过电容C1接地；电阻Rf连接电压比较器U1的同相输入端和输出端；电压比较器U1的输出端通过上拉电阻Rup1连接到5V的直流供电电源VDD5。

4.根据权利要求3所述的天然气发动机ECU喷射装置，其特征在于，所述电流反馈控制电路包括单稳态触发器U2、电阻R10、三极管Q4、电阻R11、匹配电阻Rx和匹配电容Cx；

电压比较器U1的输出端连接单稳态触发器U2的输入脚1B；单稳态触发器U2的输出脚1Q输出的控制信号通过电阻R10连接到三极管Q4的基极；三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极和发射极之间通过接电阻R11连接，三极管Q4的集电极连接所述的场效应管Q1的栅极；所述单稳态触发器U2的1RxCx脚通过匹配电阻Rx连接于VDD5电源，以及通过匹配电容Cx接地；所述单稳态触发器U2的1Cx、1A、2A和GND脚接地。

5.根据权利要求4所述的天然气发动机ECU喷射装置，其特征在于，所述续流控制电路包括二极管D3、场效应管Q2、稳压管DZ3、电阻R2、稳压管DZ1、二极管D1、电阻R3、三极管Q3、电阻R4和电阻R5；

所述场效应管Q1的漏极连接二极管D3的阳极；二极管D3的阴极连接场效应管Q2的源极；稳压管DZ3的阳极连接场效应管Q2的栅极，阴极连接场效应管Q2的源极；电阻R2连接场效应管Q2的栅极和源极之间；稳压管DZ1的阴极连接场效应管Q2的栅极，阳极连接二极管D1的阳极；二极管D1的阴极连接车载电源V_BAT；电阻R3一端连接场效应管Q2的栅极，另一端连接三极管Q3的集电极；电阻R5连接三极管Q3的基极和发射极之间；电阻R4一端连接三极管Q3的基极，另一端连接所述的喷射脉宽信号。