用于船用多缸气体机的控制器
技术领域
本发明涉及的是一种发动机技术领域的控制器，特别是一种将传感器、节气门驱动、混合器驱动、点火模块驱动、通讯模块等集成于一体的用于船用多缸气体机的控制器。
背景技术
随着全球能源危机和环境污染的日趋严重，船用气体机只有采用电控系统才能满足世界各国对船节能和排放越来越高要求。
船用多缸机气体机控制器的工作环境比较恶劣，而且其本身在工作时也要对外散热，另外还有减震、绝缘、密封、防水、防盐雾以及EMC和EMI等要求，这就使得控制器的设计比较复杂。目前市场上国外主流控制器如海茵茨曼、贺尔碧格、Motortech等多采用分布式设计，比如点火模块、爆震采集模块、节气门、混合器等，均是由独立的控制卡驱动，控制卡之间通过通信线连接。这些厂家气体机的控制器功能齐全，性能好，但结构复杂、功能分散和体积大、加工成本高，价格昂贵，用户在安装时需要的空间比较大，不便于布置和维护，且如果通讯线故障则各独立模块将无法有效协调工作。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种用于船用多缸气体机的控制器，本发明将传感器、执行器、电源、通讯模块等集成于一体，具有重量轻、体积小、散热良好绝缘减震效果佳、功能集成度高的特点，可安装于气体机机体上。
本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括上盖板、下盖板、控制电路板、模拟信号处理电路、差分信号处理电路、数字信号处理电路、频率信号处理电路、低压电源模块、Boost电源模块、存储模块、CAN通讯模块、模拟信号输出模块、H桥驱动电路、低端输出模块、点火驱动模块、电磁阀驱动模块、32位微控制器，控制电路板布置在上盖板、下盖板所构成的空腔内；模拟信号处理模块、差分信号处理模块、数字信号处理模块、频率信号处理模块的输出信号为32位微控制器的输入信号；所述模拟信号输出模块、H桥驱动电路、低端输出模块、点火驱动模块的输入信号为32位微控制器的部分输出信号；电磁阀驱动模块的输入信号为32位微控制器的部分输出信号以及Boost电源模块的输出信号；存储模块、CAN通讯模块与32位微控制器之间相互通讯；上盖板上布置有大气压力感应装置和接插件；接插件包括柱状的接插口以及固定于接插口内的针脚，该针脚穿过上盖板并焊接固定于控制电路板上。
进一步地，在本发明中，模拟信号处理电路的输入信号包括但不限于电子油门、进气歧管压力、冷却水温信号，差分信号处理电路的输入信号为爆震信号，数字信号处理电路的输入信号包括但不限于点火开关、诊断请求开关、怠速开关信号，频率信号处理电路的输入信号包括但不限于曲轴转速、凸轮轴转速信号，低压电源模块、Boost电源模块的电源输入为蓄电池。
更进一步地，在本发明中，模拟信号输出模块的输出信号为4-20mA电流和0-5V电压输出，H桥驱动电路的输出信号为电机执行器信号，低端输出模块的输出信号包括但不限于故障指示灯，电磁阀驱动模块的输出信号为燃气喷嘴控制信号。
更进一步地，在本发明中，与CAN通讯模块相互通讯的信号包括但不限于发动机内部零部件信号、监测信号、标定故障诊断信号。
更进一步地，在本发明中，模拟信号处理电路为二十九路，差分信号处理电路为两路，数字信号处理电路为十九路，CAN通讯模块为三路，点火驱动模块为十六路，H桥驱动电路为四路，低端输出模块为十四路。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果为：第一，具有高集成性，将传感器、节气门驱动、喷嘴驱动、点火模块驱动、通讯模块等集成于一体，节约空间，可靠性更高；第二，有爆震强度输出功能，即4-20mA电流、0-5V电压输出，可以用于连接仪表输出爆震信号强度或外部点火模块减点火角度；第三，三路通讯CAN连接，大大增加了零部件集成的拓展性；第四，Boost电压驱动喷嘴，实现更加快速的打开及驱动一些更大流量的喷嘴。
附图说明
图1为本发明实施例中控制器的硬件连接示意图；
图2为本发明实施例的控制器结构示意图；
其中：1、接插件，2、上盖板，3、密封胶，4、控制电路板，5、下盖板，6、密封槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
具体实施例图1和图2所示，本发明包括接插件1、上盖板2、密封胶3、控制电路板4、下盖板5、密封槽6，上盖板2、下盖板5通过密封胶3、密封槽6连接在一起，三个接插件1布置在上盖板2的顶部，控制电路4板布置在上盖板2、下盖板5所构成的空腔内；控制电路板4包括模拟信号处理电路、差分信号处理电路、数字信号处理电路、频率信号处理电路、低压电源模块、Boost电源模块、存储模块、CAN通讯模块、模拟信号输出模块、H桥驱动电路、低端输出模块、点火驱动模块、电磁阀驱动模块、32位微控制器；模拟信号处理模块、差分信号处理模块、数字信号处理模块、频率信号处理模块的输出信号为32位微控制器的输入信号；所述模拟信号输出模块、H桥驱动电路、低端输出模块、点火驱动模块的输入信号为32位微控制器的部分输出信号；电磁阀驱动模块的输入信号为32位微控制器的部分输出信号以及Boost电源模块的输出信号；存储模块、CAN通讯模块与32位微控制器之间相互通讯；在上盖板2上布置有大气压力感应装置；模拟信号处理电路的输入信号包括但不限于电子油门、进气歧管压力、冷却水温信号，差分信号处理电路的输入信号为爆震信号，数字信号处理电路的输入信号包括但不限于点火开关、诊断请求开关、怠速开关信号，频率信号处理电路的输入信号包括但不限于曲轴转速、凸轮轴转速信号，低压电源模块、Boost电源模块的电源输入为蓄电池；模拟信号输出模块的输出信号为4-20mA电流和0-5V电压输出，H桥驱动电路的输出信号为电机执行器信号，低端输出模块的输出信号包括但不限于故障指示灯，电磁阀驱动模块的输出信号为燃气喷嘴控制信号；与CAN通讯模块相互通讯的信号包括但不限于发动机内部零部件信号、监测信号、标定故障诊断信号；模拟信号处理电路为二十九路，差分信号处理电路为两路，数字信号处理电路为十九路，CAN通讯模块为三路，点火驱动模块为十六路，H桥驱动电路为四路，低端输出模块为十四路。
本发明带有爆震强度输出功能，即4-20mA电流、0-5V电压输出，可以用于连接仪表输出爆震信号强度或外部点火模块减点火角度。
本发明将模拟信号输入、数字信号输入、差分信号输入、频率信号输入、节气门驱动、混合器驱动、点火模块驱动、通讯模块等集成于一体；同时有模拟信号输出功能，即4-20mA电流、0-5V电压输出，可以用于连接仪表输出爆震信号强度或外部点火模块减点火角度；三路通讯CAN连接，大大增加了零部件集成的拓展性；Boost电压驱动喷嘴，实现更加快速的打开及驱动一些更大流量的喷嘴。
上盖板2上设有大气压力感应装置以及三个接插件1，上盖板2上设有六个安装孔，接插件1包括柱状的接插口以及固定于接插口内的针脚，该针脚穿过上盖板并焊接固定于控制电路板4上，上盖板2上设有用于保护大气压力感应装置的凸台。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
