一种高速电磁阀驱动电压电流存储及控制单元

摘要

本发明公开了一种高速电磁阀驱动电压电流存储及控制单元，由1个SPI串行总线数据接口的数字电位器集成电路（1）和4个相同的第一电压跟随器（2）、第二电压跟随器（3）、第三电压跟随器（4）、第四电压跟随器（5）组成；所述4个数字电位器的RW端与4个电压跟随器一一对应连接；数据修改与查看的功能由配套的监控软件实现。本发明通过软件实现了各参数设置，方便开发、标定、调试、试验等阶段的使用，提高了参数设置的灵活性、方便性与可靠性；由电位器组成的电路与控制方法控制精确、灵活、可靠，方便配合其他各电路参数进行多方位的优化匹配组合，可以推广到其他电子仪器仪表设备、工业自动化控制等需要数字设定的电路。

权利要求

1.一种高速电磁阀驱动电压电流存储及控制单元，其特征在于，由1个SPI串行总线数据接口的数字电位器集成电路（1）和结构相同的第一电压跟随器（2）、第二电压跟随器（3）、第三电压跟随器（4）、第四电压跟随器（5）组成；所述的数字电位器集成电路（1）集成了4个数字电位器；所述4个数字电位器的RW端与第一电压跟随器（2）、第二电压跟随器（3）、第三电压跟随器（4）、第四电压跟随器（5）一一对应连接；数据修改与查看的功能由配套的监控软件实现；所述数字电位器的各项操作，通过数字电位器集成电路（1）的SPI总线进行控制；

所述数字电位器具有防止参数设置数据越界的容错保护功能；所述的第一电压跟随器（2）、第二电压跟随器（3）、第三电压跟随器（4）、第四电压跟随器（5）由5V供电的轨到轨精密运算放大器构成，输出电压可以0.039V的电压精度进行精确控制，最大输出电压为5V，最小为

0V；所述监控软件设置有存储与控制参数，包括开启电流、维持电流、升压电压与升压电流；

所述监控软件设置有“序号选择”“数据设置”“设置使能”命令功能，其中，“序号选择”命令用于实现对各控制参数的选择，“数据设置”命令用于实现对每组数据的设置，“设置使能”命令用于实现对每组参数控制命令执行。

说明书

一种高速电磁阀驱动电压电流存储及控制单元

技术领域

[0001] 本发明属于柴油机控制技术领域，具体涉及一种高速电磁阀驱动电压电流存储及控制单元。

背景技术

[0002] 在某高速电磁阀脉宽调制与电流反馈驱动电路中，为使电磁阀快速吸合，需要控制开启电流；为加快电磁阀的电流上升速度，需要设计高压产生电路，控制高压电源；高压产生电路既要能够在发动机满负荷下具有可靠的驱动能力，功耗又不能太大，因此需要控制升压电流；当电磁阀可靠吸合后，为了节约能量，驱动系统采用低电流维持电磁阀的吸合状态，因此需要控制维持电流。对不同系统以及系统的不同状态上述参数需要调整。

发明内容

[0003] 本发明就是为了解决在控制器硬件电路参数保持一致的情况下，如何通过软件实现喷射参数调整的问题，提出了一种以具有非易失性存储器的数字电位器为核心的存储电路，通过软件设置实现喷射参数的设置与存储。

[0004] 本发明的技术方案：

[0005] 一种高速电磁阀驱动电压电流存储及控制单元，由1个SPI串行总线数据接口的数字电位器集成电路和结构相同的电压跟随器组成；所述的数字电位器集成电路集成了4个数字电位器；所述4个数字电位器的RW端与4个电压跟随器一一对应连接；数据修改与查看的功能由配套的监控软件实现；

[0006] 所述数字电位器的各项操作，通过数字电位器集成电路的SPI总线进行控制；所述数字电位器具有防止参数设置数据越界的容错保护功能；

[0007] 所述的电压跟随器由5V供电的轨到轨精密运算放大器构成，输出电压可以0.039V的电压精度进行精确控制，最大输出电压为5V，最小为0V；

[0008] 所述监控软件设置有存储与控制参数，包括开启电流、维持电流、升压电压与升压电流；所述监控软件设置有“序号选择”“数据设置”“设置使能”命令功能，其中，“序号选择”命令用于实现对各控制参数的选择，“数据设置”命令用于实现对每组数据的设置，“设置使能”命令用于实现对每组参数控制命令执行。

[0009] 本发明设计了电磁阀喷射驱动参数存储电路与CPU的数字电路接口，设计数字电位器输出与电磁阀驱动电路的模拟电路接口，利用SPI串行数据总线实现数字电位器的操作，接收并存储CPU发出的命令与数据，对非法命令与越界数据进行容错处理。

[0010] 本发明的有益效果：

[0011] 1.数字电位器体积小、集成度高、标准SPI数字接口，将开启电流、维持电流、升压电压电流参数存在数字电位器中的非易失性存储器中，通过软件实现了各参数设置，方便开发、标定、调试、试验等阶段的使用，大大提高了参数设置的灵活性、方便性与可靠性；

[0012] 2.由电位器组成的电路与控制方法控制精确、灵活、可靠，十分方便地配合其他各电路参数进行多方位的优化匹配组合，同时可以推广到其他电子仪器仪表设备、工业自动化控制等需要数字设定的电路。

附图说明

[0013] 图1为本发明的电路图。

[0014] 附图各标记分别表示：

[0015] 1-SPI串行总线数据接口的数字电位器集成电路，

[0016] 2-第一电压跟随器，

[0017] 3-第二电压跟随器，

[0018] 4-第三电压跟随器，

[0019] 5-第四电压跟随器。

具体实施方式

[0020] 一种高速电磁阀驱动电压电流存储及控制单元，由1个SPI串行总线数据接口的数字电位器集成电路和结构相同的电压跟随器组成；所述的数字电位器集成电路集成了4个数字电位器；所述4个数字电位器的RW端与4个电压跟随器一一对应连接；数据修改与查看的功能由配套的监控软件实现；

[0021] 所述数字电位器的各项操作，通过数字电位器集成电路的SPI总线进行控制；所述数字电位器具有防止参数设置数据越界的容错保护功能；

[0022] 所述的电压跟随器由5V供电的轨到轨精密运算放大器构成，输出电压可以0.039V的电压精度进行精确控制，最大输出电压为5V，最小为0V；

[0023] 所述监控软件设置有存储与控制参数，包括开启电流、维持电流、升压电压与升压电流；所述监控软件设置有“序号选择”“数据设置”“设置使能”等命令功能，其中，“序号选择”命令用于实现对各控制参数的选择，“数据设置”命令用于实现对每组数据的设置，“设置使能”命令用于实现对每组参数控制命令执行。

[0024] 本发明设计了电磁阀喷射驱动参数存储电路与CPU的数字电路接口，设计数字电位器输出与电磁阀驱动电路的模拟电路接口，利用SPI串行数据总线实现数字电位器的操作，接收并存储CPU发出的命令与数据，对非法命令与越界数据进行容错处理。

[0025] 下面结合附图对本发明的工作原理做进一步描述：

[0026] 本发明设计4路参数存储电路，每一路存储电路对应一组电位器，数字电位器中集成了4组电位器，通过SPI串行接口对每一组数字电位器进行控制，数字电位器输出通过电压跟随器控制电磁阀驱动电路，电压跟随器增加了数字电位器的带载与驱动能力。系统对电压跟随器后的电压进行AD采集，以便CPU对数字电位器进行控制，跟随器采用具有放大精度很高的轨到轨运算放大器。

[0027] 本发明对电位器输出可以精确调整，可以实现128级电阻输出，对于芯片5V供电，输出电压可以0.039V的电压精度进行精确控制，最大输出电压为5V，最小为0V。

[0028] 本发明电位器输出由易失性存储器中的数据进行控制，通过软件将数据存储在非易失性存储器中，易失性存储器与非易失性存储器分配为同一地址，同时数据得到更新，芯片上电时易失性存储器直接调用非易失性存储器数据。

[0029]  本发明存储与控制参数电路，2对应开启电流，3对应维持电流，4对应升压电压，5对应升压电流，各控制参数选择通过 “序号选择”命令实现，每组数据通过“数据设置”命令实现，每组参数控制命令执行通过电位器“设置使能”命令实现，上述电位器的各项操作通过SPI总线进行控制操作，电位器参数设置如果数据越界具有容错保护功能。