喷油器检测控制电路及其检测方法 【技术领域】
本发明属于机动车喷油器检测技术领域, 具体的涉及一种喷油器检测控制电路及其检测方法。 背景技术 喷油器是一个精密器件, 也是车辆电喷系统的关键器件, 是实现精确计量燃油量 并形成燃油喷雾的一个核心部件。所以喷油器的检测十分重要, 在喷油器安装上摩托车之 前, 都需要对喷油器的性能进行检测, 检测工作主要包括静态流量检测和动态流量检测, 但 现有技术条件有限, 只是一采用万用表或欧姆表对喷油器的进行检测, 获取其等效电阻值, 二给喷油器接通电源, 人工利用秒表读取规定时间, 获取喷油器在规定时间内的喷油量, 从 而获得喷油器的静态流量检测数据, 动态流量检测数据根本无法获取, 而专业的检测设备 又十分昂贵。
现有技术的缺点是 : 目前的检测手段十分有限, 仅局限于电阻检测及人工进行的 静态流量检测, 其检测精度极不可靠, 更无法进行动态流量检测。
发明内容 本发明的目的在于提供一种结构简单, 成本低廉的喷油器检测控制电路及其检测 方法, 不仅能够完成静态流量和动态流量的精确检测, 还能进行喷油周期、 喷油脉宽和喷油 次数的设定。
本发明的技术方案如下 : 一种喷油器检测控制电路, 包括主控芯片, 其关键在于 : 所述主控芯片的输出端连接在开关管的栅极, 该开关管的源极接地, 漏极接喷油器的控制 端, 该喷油器的电源端接喷油器电源 ;
所述主控芯片上还设置有第一控制端、 第二控制端和第三控制端 ;
所述第一控制端串第一开关后接地, 该第一控制端还串第二电阻后接正电源 ;
所述第二控制端串第二开关后接地, 该第二控制端还串第三电阻后接正电源 ;
所述第三控制端串第三开关后接地, 该第三控制端还串第四电阻后接正电源 ;
所述主控芯片上还设置有第一显示端、 第二显示端、 第三显示端、 第四显示端, 所 述第一显示端、 第二显示端、 第三显示端、 第四显示端分别连接有第一发光二极管、 第二发 光二极管、 第三发光二极管、 第四发光二极管。
本电路结构简单, 仅依靠一块单片机和少量的辅助电路就能完成喷油器的静态流 量检测和动态流量检测, 还能实现喷油周期、 喷油脉宽和喷油次数的设定。 满足多种检测科 目的需要。
一种喷油器检测控制电路的检测方法, 其关键在于, 其主控芯片执行下列步骤 :
用于初始化 ; 显示灯显示指令 led = 0, 静态总运行次数 Num = 0 的步骤 ;
用于判断第一开关是否导通的步骤, 如果第一开关导通, 就进入静态检测设置流 程;
如果第一开关未导通, 则用于判断第二开关是否导通的步骤, 如果第二开关导通, 就进入动态检测设置流程 ;
如果第二开关也未导通, 则用于判断第三开关是否导通的步骤, 如果第三开关导 通, 就进入检测流程 ;
如果第三开关也未导通, 则返回所述判断第一开关是否导通的步骤 ;
所述静态检测设置流程是 :
用于设置动态检测时的计数器 dyn = 0, led = led+1, 静态检测时的计数器 sta = sta+1 的步骤 ;
用于点亮第四发光二极管的步骤 ;
用于判断 sta 是否等于 7 的步骤 ;
如果 sta 等于 7, 则令 sta = 10, 再进入显示控制及返回流程 ;
如果 sta 不等于 7, 则用于判断 sta 是否等于 11 的步骤 ;
如果 sta 等于 11, 则用于令 sta = 1, led = 1 的步骤, 再进入显示控制及返回流 程;
如果 sta 不等于 11, 则直接进入显示控制及返回流程 ;
所述动态检测设置流程是 :
用于设置 sta = 0, led = led+1, dyn = dyn+1 的步骤 ;
用于熄灭第四发光二极管的步骤 ;
用于判断 dyn 是否等于 8 的步骤 ;
如果 dyn 等于 8, 则用于 dyn = 1, led = 1 的步骤, 再进入显示控制及返回流程 ;
如果 dyn 不等于 8, 则直接进入显示控制及返回流程 ;
所述显示控制及返回流程是 :
用于判断 sta+dyn 是否等于 1 的步骤 ;
如果 sta+dyn 等于 1, 则用于 led = 1 的步骤, 用于按二进制规律控制所述第一、 第 二、 第三发光二极管显示状态的步骤, 并返回所述判断第一开关是否导通的步骤 ;
如果 sta+dyn 不等于 1, 则直接进入所述用于按二进制规律控制所述第一、 第二、 第三发光二极管显示状态的步骤, 并返回所述判断第一开关是否导通的步骤 ;
所述检测流程是 :
用于判断 sta 是否等于 0 的步骤 ;
如果 sta 等于 0, 则执行动态监测, 如果 sta 不等于 0, 则执行静态监测 ;
所述动态监测包括 :
用于打开喷油器, 计数器 time = 0 的步骤 ;
用于延时 1ms, time = time+1 的步骤 ;
用于判断 time 是否等于 dyn 的步骤 ;
如果 time 不等于 dyn, 则返回所述用于延时 1ms, time = time+1 的步骤 ;
如果 dyn 等于 time, 则用于关闭喷油器的步骤 ;
用于 1ms 延时, time = time+1 的步骤 ;
用于判断 time 是否等于 8 的步骤 ;
如果 time 不等于 8, 则返回所述用于 1ms 延时, time = time+1 的步骤 ;如果 time 等于 8, 则用于 Num = Num+1 的步骤 ;
用于判断 Num 是否等于 1000 的步骤 ;
如果 Num 不等于 1000, 则返回所述用于打开喷油器, 主控芯片运行时的计数器 t ime = 0 的步骤 ; 重新进行动态监测 ;
如果 Num 等于 1000, 则返回所述主控芯片判断第一开关是否导通的步骤 ; 主控芯 片再次判断工作状态的设置 ;
所述静态监测包括 :
用于喷油器打开, 计数器 time = 0 的步骤 ;
用于 1 分钟延时, time = time+1 的步骤 ;
用于判断 sta 是否等于 time 的步骤 ;
如果 sta 不等于 time, 返回所述用于 1 分钟延时, time = time+1 的步骤 ;
如果 sta 等于 time, 用于喷油器关闭的步骤 ;
返回所述主控芯片判断第一开关是否导通的步骤。
本检测流程是根据设计的喷油方式, 计算其对应的喷油量, 和实际喷油量进行对 比来检测其喷油特性是否正常。 在检测时, 第一开关 S1、 第二开关 S2 分别选择静态检测和动态检测, 第三开关 S3 是按 S1 和 S2 选择的喷油方式执行, 驱动喷油器动作。
执行后的喷油量由量杯和电子称进行测量, 测量数据记录后和理论值进行比对, 就可以得到被测喷油器的特性和误差值, 对连续状态下的检测曲线就是喷油器的特性曲线 图, 批量性的检测就可以得到产品一致性的检验结果。
主控芯片中定义了 sta、 dyn、 time 为辅助参数, 其中 sta 为静态检测时的计数器, 用来记录静态检测时的目标开启时间 ; dyn 是动态检测时的计数器, 用来记录动态检测时 的目标检测参数 ; time 是检测仪执行时的计数器, 用来和静态或动态时的目标检测值进行 比对, 一旦比对成功, 就认为该次检测完成, 进行下次的准备状态。
第三开关 S3 的子流程中, 对 “sta = 0 ? ” 的判断是对静态目标值的判断, 如果 sta = 0, 则流程运行动态检测, 如果 sta ≠ 0, 则主控芯片运行静态检测。
检测仪使用单片机作为计时工具, 利用专业芯片 TLE118 驱动喷油器, 精确测量喷 油器的喷油量。
所述主控芯片上还设置有清零端, 该清零端串第一电阻后接正电源, 该第一电阻 还串电容后接地。
清零端对主控芯片进行复位清零处理。
本发明的显著效果是 : 提供了一种结构简单的喷油器检测控制电路及其检测方 法, 是针对喷油器的动态及静态特性进行分析的简易方法, 成本低, 测量精度又能满足要 求。
附图说明
图 1 为本发明的电路结构图 ; 图 2 为本发明的工作流程图。具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明 :
如图 1 所示, 一种喷油器检测控制电路, 包括主控芯片 U1, 所述主控芯片 U1 的输出 端连接在开关管 U2 的栅极, 该开关管 U2 的源极接地, 漏极接喷油器的控制端, 该喷油器的 电源端接喷油器电源 ;
所述主控芯片 U1 上还设置有第一控制端 AN0、 第二控制端 AN1 和第三控制端 AN2 ;
所述第一控制端 AN0 串第一开关 S1 后接地, 该第一控制端 AN0 还串第二电阻 R2 后接正电源 ;
所述第二控制端 AN1 串第二开关 S2 后接地, 该第二控制端 AN1 还串第三电阻 R3 后接正电源 ;
所述第三控制端 AN2 串第三开关 S3 后接地, 该第三控制端 AN2 还串第四电阻 R4 后接正电源 ;
所述主控芯片 U1 上还设置有第一显示端 LCD1、 第二显示端 LCD2、 第三显示端 LCD3、 第四显示端 LCD4, 所述第一显示端 LCD1、 第二显示端 LCD2、 第三显示端 LCD3、 第四显 示端 LCD4 分别连接有第一发光二极管、 第二发光二极管、 第三发光二极管、 第四发光二极 管。 第一开关 S1、 第二开关 S2、 第三开关 S3 都是复位开关。
本电路结构简单, 仅依靠一块单片机和少量的辅助电路就能完成喷油器的静态流 量检测和动态流量检测, 还能实现喷油周期、 喷油脉宽和喷油次数的设定。 满足多种检测科 目的需要。
如图 2 所示, 其检测方法是 :
主控芯片 U1 初始化 ; led = 0, 静态总运行次数 Num = 0 ; 第一、 第二、 第三发光二 极管都置 0。
主控芯片 U1 判断第一开关 S1 是否导通, 如果第一开关 S1 导通, 就进入静态检测 设置流程 ;
如果第一开关 S1 未导通, 则判断第二开关 S2 是否导通, 如果第二开关 S2 导通, 就 进入动态检测设置流程 ;
如果第二开关 S2 也未导通, 则判断第三开关 S3 是否导通, 如果第三开关 S3 导通, 就进入检测流程 ;
如果第三开关 S3 也未导通, 则返回所述主控芯片 U1 判断第一开关 S1 是否导通的 步骤 ;
所述静态检测设置流程是 :
用于设置动态检测时的计数器 dyn = 0, 显示灯显示指令 led = led+1, 静态检测 时的计数器 sta = sta+1 的步骤 ;
用于点亮第四发光二极管的步骤 ; 第四发光二极管点亮, 指示主控芯片 U1 处于静 态检测设置流程。
用于判断 sta 是否等于 7 的步骤 ; sta 由 0 不断加 1, 每加 1 一次, 喷油器的喷油时 间就增加 1 分钟。但当 sta 由 6 分钟加 1 以后, 喷油器的喷油时间设定为 10 分钟。
如果 sta 等于 7, 则令 sta = 10, 再进入显示控制及返回流程 ;
如果 sta 不等于 7, 则用于判断 sta 是否等于 11 的步骤 ;
如果 sta 等于 11, 则用于令 sta = 1, led = 1, 再进入显示控制及返回流程 ; 当 sta 大于 10 以后, 被复位为 1 分钟, led 灯也相应要求显示为 001
如果 sta 不等于 11, 则直接进入显示控制及返回流程 ;
所述动态检测设置流程是 :
用于设置 sta = 0, led = led+1, dyn = dyn+1 的步骤 ;
用于熄灭第四发光二极管的步骤 ; sta = 0, 第四发光二极管熄灭, 显示当前主控 芯片 U1 处于动态检测设置流程。
用于判断 dyn 是否等于 8 的步骤 ;
如果 dyn 等于 8, 则令 dyn = 1, led = 1, 再进入显示控制及返回流程 ; 动态检测设 置是以 8ms 为一个喷射周期, dyn 的变化范围为 1 到 8, dyn 的值确定了在本喷射周期内, 喷 油器的打开时间, dyn 确定了喷油器喷射时间占空比的大小。
如果 dyn 不等于 8, 则直接进入显示控制及返回流程 ;
所述显示控制及返回流程是 :
用于判断 sta+dyn 是否等于 1 的步骤 ; 判断 sta+dyn, 就是判断是否有第一开关 S1 和第二开关 S2 的切换信号, 如果没有切换信号 sta+dyn 不可能等于 1, 只有在第一开关 S1 或第二开关 S2 被按下后, sta 和 dyn 中一个被置 1, 另一个被清零, 才会出现这种情况。当 开关被切换后, 第一、 第二、 第三发光二极管的显示状态也相应进行调整。 如果 sta+dyn 等于 1, 则令 led = 1, 用于按二进制规律控制所述第一、 第二、 第三 发光二极管显示状态的步骤, 并返回所述主控芯片 U1 判断第一开关 S1 是否导通的步骤 ; 第 一、 第二、 第三发光二极管三灯显示 led 的二进制状态, 由 001 到 111 共 7 个状态, 代表了动 / 静态下检测的不同方案。
其中静态为 : 001、 010、 011、 100、 101、 110、 111 依 次 表 示 1/8、 2/8、 3/8、 4/8、 5/8、 6/8、 7/8 周期。经过静态选择, 确定了喷油器的喷射占空比。
其中动态为 : 001、 010、 011、 100、 101、 110、 111 依次表示 1、 2、 3、 4、 5、 6、 10 分钟。经 过动态选择, 确定了喷油器的喷射时间。
如果 sta+dyn 不等于 1, 则直接进入所述用于按二进制规律控制所述第一、 第二、 第三发光二极管显示状态的步骤, 并返回所述主控芯片 U1 判断第一开关 S1 是否导通的步 骤;
第一、 第二、 第三发光二极管三灯显示 led 的二进制状态, 由 001 到 111 共 7 个状 态, 代表了动 / 静态下检测的不同方案。
所述检测流程是 :
用于判断 sta 是否等于 0 的步骤 ;
如果 sta 等于 0, 则执行动态监测, 如果 sta 不等于 0, 则执行静态监测 ;
所述动态监测包括 :
用于打开喷油器, 检测仪执行时的计数器 time = 0 的步骤 ;
用于延时 1ms, time = time+1 的步骤 ;
用于判断 time 是否等于 dyn 的步骤 ;
如果 time 不等于 dyn, 则返回所述用于延时 1ms, time = time+1 的步骤 ;
如果 dyn 等于 time, 则用于关闭喷油器的步骤 ;
用于 1ms 延时, time = time+1 的步骤 ;
用于判断 time 是否等于 8 的步骤 ;
如果 time 不等于 8, 则返回所述用于 1ms 延时, time = time+1 的步骤 ;
如果 time 等于 8, 则用于 Num = Num+1 的步骤 ;
用于判断 Num 是否等于 1000 的步骤 ;
如果 Num 不等于 1000, 则返回所述用于打开喷油器, 主控芯片 U1 运行时的计数器 time = 0 的步骤 ; 重新进行动态监测 ;
如果 Num 等于 1000, 则返回所述主控芯片 U1 判断第一开关 S1 是否导通的步骤 ; 主控芯片 U1 再次判断工作状态的设置 ;
所述静态监测包括 :
用于喷油器打开, 计数器 time = 0 的步骤 ;
用于 1 分钟延时, time = time+1 的步骤 ;
用于判断 sta 是否等于 time 的步骤 ;
如果 sta 不等于 time, 返回所述用于 1 分钟延时, time = time+1 的步骤 ;
如果 sta 等于 time, 用于喷油器关闭的步骤 ;
返回所述主控芯片 U1 判断第一开关 S1 是否导通的步骤。
本检测流程是根据设计的喷油方式, 计算其对应的喷油量, 和实际喷油量进行对 比来检测其喷油特性是否正常。
在检测时, S1、 S2 分别选择静态检测和动态检测, S3 是按 S1 和 S2 选择的喷油方 式执行, 驱动喷油器动作。
流程执行完成后, 喷油器的喷油量由量杯和电子称进行测量, 测量数据记录后和 理论值进行比对, 就可以得到被测喷油器的特性和误差值, 对连续状态下的检测曲线就是 喷油器的特性曲线图, 批量性的检测就可以得到产品一致性的检验结果。
主控芯片 U1 中定义了 sta、 dyn、 time 为辅助参数, 其中 sta 为静态检测时的计数 器, 用来记录静态检测时的目标开启时间 ; dyn 是动态检测时的计数器, 用来记录动态检测 时的目标检测参数 ; time 是检测仪执行时的计数器, 用来和静态或动态时的目标检测值进 行比对, 一旦比对成功, 就认为该次检测完成, 进行下次的准备状态。
流程中的 S3 的子流程中, 对 “sta = 0 ? ” 的判断是对静态目标值的判断, 如果 sta = 0, 则流程运行动态检测, 如果 sta ≠ 0, 则主控芯片 U1 运行静态检测。
检测仪使用单片机作为计时工具, 利用专业芯片 TLE118 驱动喷油器, 精确测量喷 油器的喷油量。喷油器测试分动态和静态测试两种, 静态为 1、 2、 3、 4、 5、 6、 10 分钟固定时间 开启 ; 动态为 1/8、 2/8、 3/8、 4/8、 5/8、 6/8、 7/8 可选占空比的周期性喷射, 周期为 8mS, 次数 为 1000 次。
动态和静态测试的时间参数可以根据喷油器的具体检测工艺和检测要求进行更 改, 不局限于 1、 2、 3、 4、 5、 6、 10 分钟固定时间开启, 也不局限于 1/8、 2/8、 3/8、 4/8、 5/8、 6/8、 7/8 周期性喷射, 也不局限于 1000 次设定, 可以是其他设定时间或设定周期。
如图 1 所示, 所述主控芯片 U1 上还设置有清零端 MCLR, 该清零端 MCLR 串第一电阻 R1 后接正电源, 该第一电阻 R1 还串电容 C1 后接地。其工作情况如下 :
主控芯片 U1 初始化 ;
主控芯片 U1 判断第一开关 S1 是否导通, 如果第一开关 S1 导通, 就进入静态检测 设置流程 ;
如果第一开关 S1 未导通, 则判断第二开关 S2 是否导通, 如果第二开关 S2 导通, 就 进入动态检测设置流程 ;
如果第二开关 S2 也未导通, 则判断第三开关 S3 是否导通, 如果第三开关 S3 导通, 就进入检测流程 ;
如果第三开关 S3 也未导通, 返回所述主控芯片 U1 判断第一开关 S1 是否导通 ;
所述静态检测设置流程是 :
设置动态检测时的计数器 dyn = 0, 显示灯显示指令 led = led+1, 静态检测时的 计数器 sta = sta+1 ;
点亮第四发光二极管的步骤 ; 第四发光二极管点亮, 指示主控芯片 U1 处于静态检 测设置流程。
判断 sta 是否等于 7 ; 如果 sta 等于 7, 则令 sta = 10, 再进入显示控制及返回流程 ;
如果 sta 不等于 7, 则判断 sta 是否等于 11 ;
如果 sta 等于 11, 则令 sta = 1, led = 1, 再进入显示控制及返回流程 ; 当 sta 大 于 10 以后, 被复位为 1 分钟, led 灯也相应要求显示为 001。
如果 sta 不等于 11, 则直接进入显示控制及返回流程 ;
动态检测设置流程是 :
设置 sta = 0, led = led+1, dyn = dyn+1 ;
熄灭第四发光二极管 ;
判断 dyn 是否等于 8 ;
如果 dyn 等于 8, 则令 dyn = 1, led = 1, 再进入显示控制及返回流程 ;
如果 dyn 不等于 8, 则直接进入显示控制及返回流程 ;
所述显示控制及返回流程是 :
判断 sta+dyn 是否等于 1 的步骤 ; 判断 sta+dyn, 就是判断是否有第一开关 S1 和 第二开关 S2 的切换信号, 如果没有切换信号 sta+dyn 不可能等于 1, 只有在第一开关 S1 或 第二开关 S2 被按下后, sta 和 dyn 中一个被置 1, 另一个被清零, 才会出现这种情况。当开 关被切换后, 第一、 第二、 第三发光二极管的显示状态也相应进行调整。
如果 sta+dyn 等于 1, 则令 led = 1, 按二进制规律控制所述第一、 第二、 第三发光 二极管显示状态的步骤, 并返回所述主控芯片 U1 判断第一开关 S1 是否导通 ;
如果 sta+dyn 不等于 1, 则直接进入所述用于按二进制规律控制所述第一、 第二、 第三发光二极管显示状态, 并返回所述主控芯片 U1 判断第一开关 S1 是否导通 ;
第一发光二极管、 第二发光二极管、 第三发光二极管三灯显示 led 的二进制状态, 由 001 到 111 共 7 个状态, 代表了动 / 静态下检测的不同方案。
所述检测流程是 :
判断 sta 是否等于 0 ;
如果 sta 等于 0, 则执行动态监测, 如果 sta 不等于 0, 则执行静态监测 ;
所述动态监测包括 :
打开喷油器, 检测仪执行时的计数器 time = 0 ;
延时 1ms, time = time+1 ;
判断 time 是否等于 dyn ;
如果 time 不等于 dyn, 则返回延时 1ms, time = time+1 ;
如果 dyn 等于 time, 则关闭喷油器 ;
1ms 延时, time = time+1 ;
判断 time 是否等于 8 ;
如果 time 不等于 8, 则返回所述用于 1ms 延时, time = time+1 的步骤 ;
如果 time 等于 8, 则 Num = Num+1 ;
用于判断 Num 是否等于 1000 的步骤 ;
如果 Num 不等于 1000, 则返回所述用于打开喷油器, 主控芯片 U1 运行时的计数器 time = 0 的步骤 ; 重新进行动态监测 ;
如果 Num 等于 1000, 则返回所述主控芯片 U1 判断第一开关 S1 是否导通的步骤 ; 主控芯片 U1 再次判断工作状态的设置 ;
所述静态监测包括 :
喷油器打开, 计数器 time = 0 ;
1 分钟延时, time = time+1 ;
判断 sta 是否等于 time ;
如果 sta 不等于 time, 返回所述用于 1 分钟延时, time = time+1 的步骤 ;
如果 sta 等于 time, 喷油器关闭 ;
返回所述主控芯片 U1 判断第一开关 S1 是否导通的步骤。
尽管以上结构结合附图对本发明的优选实施例进行了描述, 但本发明不限于上述 具体实施方式, 上述具体实施方式仅仅是示意性的而不是限定性的, 本领域的普通技术人 员在本发明的启示下, 在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下, 可以做出多种类似的表 示, 如更改主控芯片 U1 的型号, 动态和静态的显示由 LED 改为 LCD 或其他显示方式, 工作流 程控制方式 : 由开关 S1、 S2、 S3 改为拨动开关或其他软件、 电压、 脉冲等控制方式等等, 这样 的变换均落入本发明的保护范围之内。