CN109356739B - 发动机智能模块化电子控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机智能模块化电子控制器，将发动机智能模块化电子控制器按功能拆分为第一模块和多个第二模块，所述第一模块为主基板模块，其上设有多个接口；各第二模块与第一模块之间通过接口进行电气连接；通过接口配置针脚来识别插入的模块类别；以实现接口的复用及模块的扩展。本发明采用模块化设计，配置灵活，能够满足多种机型的要求。
Description
技术领域
本发明属于柴油机燃油喷射技术领域，具体涉及一种发动机智能模块化电子控制器。
背景技术
随着国际与国内排放法规要求的逐步升级，以及世界范围内的电子化浪潮推进了柴油机电控化的发展，尤其是近些年国内环保意识与力度的增强，加快推进了电控化的步伐。
同时考虑到目前我们所配机型的电磁阀负载、信号采集、通讯方式等不尽相同，需要对每个机型单独开发一套电子控制器，故存在通用性不好，开发周期长，且开发成本高的问题。另外，由于电子控制器的电路均集中在一块PCB板上，存在电路复杂和布线困难的问题。当电子控制器出现故障时，需要更换整块板子，增加了用户的使用成本，且无法快速定位故障。
因此，有必要开发一种发动机智能模块化电子控制器。
发明内容
本发明的目的是提供一种发动机智能模块化电子控制器，采用模块化设计，能灵活配置，以满足多种机型的要求。
本发明所述的发动机智能模块化电子控制器，将发动机智能模块化电子控制器按功能拆分为第一模块和多个第二模块，
所述第一模块为主基板模块，其上设有多个接口；
各第二模块与第一模块之间通过接口进行电气连接；
通过接口配置针脚来识别插入的模块类别；以实现接口的复用及模块的扩展。
进一步，所述第二模块上设有防伪芯片，在第二模块与主基板模块连接后，所述主基板模块识别第二模块上的防伪芯片，并在判断出所述第二模块不合法时，主基板模块关闭该接口处与第二模块相连接的通道，使插接于该接口处的第二模块无法工作。
进一步，所述主基板模块还用于检测与主基板模块相连接的第二模块是否出现故障，并在检测出第二模块出现故障时，主基板模块断开第二模块与主基板模块的连接通道，并发出报警。
进一步，所述接口包括设置在主基板模块上的插入槽，设置在插入槽底部的公针接头组，设置在公针接头组两侧的弹簧，以及相对设置在插入槽口部的两个电磁阀；
所述第二模块上设有与插入槽相配合的接头，所述接头的下端设有母针接头组，在接头的两侧均设有上卡扣和下卡扣；
在所述接头的上卡扣的上表面与电磁阀的衔铁滑块的下表面相接触时，所述第二模块与主基板模块建立电气连接；
在所述接头的下卡扣的上表面与电磁阀的衔铁滑块的下表面相接触时，所述第二模块断开与主基板模块所建立的电气连接。
进一步，所述多个第二模块至少包括电源模块、信号采集模块、电磁阀驱动模块、开关驱动模块和网络通信模块。
所述接口分为第一接口和第二接口，
所述电源模块与第一模块之间通过第一接口进行电气连接；
除电源模块外的其他第二模块与第一模块之间通过第二接口进行电气连接；
电源模块对接口的要求相对于其他第二模块要高些，故将电源模块的接口单独设置。
本发明具有以下优点：
（1）采用模块化设计，配置灵活，能够满足多种机型的要求，大大节约了电子控制器的开发周期和开发成本，当某个模块出现故障时，只需更换掉故障模块即可，同时也大大降低了用户的使用成本；
（2）通过将各第二模块的接口统一化，主基板模块的接口可以任意的插入不同的第二模块（除电源模块外），通过接口配置针脚或者识别芯片进行识别插入的模块类别，并自动对插入模块的采集或者驱动进行硬件配置，实现接口的复用及模块的扩展；
（3）利用主基板模块识别第二模块上的防伪芯片，保证了只有合法的第二模块才能正常工作；
（4）设定接口并通过内部自动判断机制，自动检测模块是否匹配或者故障，如果识别模块不匹配或者故障，控制器发出报警并通过接口彻底切断与模块间的连接；确保了系统使用的安全性；并能够帮助用户快速找出故障模块。
附图说明
图1为本发明中第一模块的结构示意图；
图2为本发明中第二模块与接口断开电气连接的示意图；
图3为本发明中第二模块与接口建立电气连接的示意图；
图中：1、第一模块，2、公针接头，3、母针接头，4、电磁线圈，5、衔铁滑块，6、第二模块，7、上卡扣，8、下卡扣，9、接头，10、弹簧，11、弹片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
一种发动机智能模块化电子控制器，将发动机智能模块化电子控制器按功能拆分为第一模块1和多个第二模块6。
如图1所示，所述第一模块1为主基板模块，其上设有多个接口。各第二模块6与第一模块1之间通过接口进行电气连接；通过接口配置针脚来识别插入的模块类别，并自动对插入模块的采集或者驱动进行硬件配置，实现接口的复用（即将各第二模块6的接口统一化，使得各第二模块6都可以使用主基板模块上的同一个接口）及模块的扩展（即实现第二模块6的数量可根据实际需求而增加或减少）。
本实施例中，所述第二模块6上设有防伪芯片，在第二模块6与主基板模块连接后，所述主基板模块识别第二模块6上的防伪芯片，并在判断出所述第二模块6不合法时，主基板模块关闭该接口处与第二模块6相连接的通道，使插接于该接口处的第二模块6无法工作。
本实施例中，通过接口配置针脚来识别插入的模块类别的具体方法为：以针脚为四个为例进行说明，通过四个针脚的高低电平进行识别。通过四个针脚的高低电平可以得到2进制的16种结果，也就对应16种模块。主基板模块对于已识别到的第二模块6，通过内部的逻辑电路对第二模块6进行功能传输。
本实施例中，判断第二模块6是否合法的方法为：每个第二模块6产生的PWM波形频率不同，在第二模块6与主基板模块建立电气连接时，主基板模块获取第二模块6所输出的PWM波形频率，并与预设的频率进行对比，若比对一致，则表示该第二模块6为合法模块，反之，该第二模块6为不合法模块。
本实施例中，所述主基板模块还用于检测与主基板模块相连接的第二模块6是否出现故障，并在检测出第二模块6出现故障时，主基板模块断开第二模块6与主基板模块的连接通道，并发出报警。
本实施例中，所述接口包括设置在主基板模块上的插入槽，设置在插入槽底部的公针接头组，设置在公针接头组（包括四个公针接头2）两侧的弹簧10，以及相对设置在插入槽口部的两个电磁阀。所述第二模块6上设有与插入槽相配合的接头9，所述接头9的下端设有母针接头组（包括四个母针接头3），在接头9的两侧均设有上卡扣7和下卡扣8。如图3所示，在所述接头9的上卡扣7的上表面与电磁阀的衔铁滑块5的下表面相接触时，所述第二模块6与主基板模块建立电气连接，此时的弹簧10处于压缩状态。
在第二模块6出现不匹配或出现故障时，电磁阀的电磁线圈4导通，电磁阀的衔铁滑块5向电磁线圈4移动，在弹簧10的作用下，第二模块6向上移动，并在所述接头9上的下卡扣8的上表面与电磁阀的衔铁滑块5的下表面相接触前关闭电磁阀，电磁阀在弹片11的作用下快速复位，使接头9上的下卡扣8的上表面与电磁阀的衔铁滑块5的下表面相接触。如图2所示，此时的第二模块6上的母针接头与接口上的公针接头分开，即断开了第二模块6与主基板模块所建立的电气连接，同时也保证了第二模块6不与主基板模块脱开。
本实施例中，在主基板模块的每一接口的附近均设置有控制电磁阀的按钮，通过按钮实现电磁阀的恒通，当电磁线圈4导通后，衔铁滑块5向电磁线圈4移动，此时便可将第二模块6轻松取下。
本实施例中，所述多个第二模块6至少包括电源模块、信号采集模块、电磁阀驱动模块、开关驱动模块和网络通信模块。其中，信号采集模块、电磁阀驱动模块、开关驱动模块和网络通信模块的数量根据实际情况确定。
本实施例中，所述接口分为第一接口和第二接口，所述电源模块与第一模块1之间通过第一接口进行电气连接；除电源模块外的其他第二模块6与第一模块1之间通过第二接口进行电气连接。由于电源模块对接口的要求相对于其他第二模块6要高些，故将电源模块的接口单独设置。
Claims (5)
1.一种发动机智能模块化电子控制器，其特征在于：将发动机智能模块化电子控制器按功能拆分为第一模块（1）和多个第二模块（6），
所述第一模块（1）为主基板模块，其上设有多个接口；
各第二模块（6）与第一模块（1）之间通过接口进行电气连接；
通过接口配置针脚来识别插入的模块类别，以实现接口复用及模块扩展；
所述接口包括设置在主基板模块上的插入槽，设置在插入槽底部的公针接头组，设置在公针接头组两侧的弹簧（10），以及相对设置在插入槽口部的两个电磁阀；
所述第二模块（6）上设有与插入槽相配合的接头（9），所述接头（9）的下端设有母针接头组，在接头（9）的两侧均设有上卡扣（7）和下卡扣（8）；
在所述接头（9）的上卡扣（7）的上表面与电磁阀的衔铁滑块（5）的下表面相接触时，所述第二模块（6）与主基板模块建立电气连接；
在所述接头（9）的下卡扣（8）的上表面与电磁阀的衔铁滑块（5）的下表面相接触时，所述第二模块（6）断开与主基板模块所建立的电气连接。
2.根据权利要求1所述的发动机智能模块化电子控制器，其特征在于：所述第二模块（6）上设有防伪芯片，在第二模块（6）与主基板模块连接后，所述主基板模块识别第二模块（6）上的防伪芯片，并在判断出所述第二模块（6）不合法时，主基板模块关闭该接口处与第二模块（6）相连接的通道，使插接于该接口处的第二模块（6）无法工作。
3.根据权利要求1或2所述的发动机智能模块化电子控制器，其特征在于：所述主基板模块还用于检测与主基板模块相连接的第二模块（6）是否出现故障，并在检测出第二模块（6）出现故障时，主基板模块断开第二模块（6）与主基板模块的连接通道，并发出报警。
4.根据权利要求3所述的发动机智能模块化电子控制器，其特征在于：所述多个第二模块（6）至少包括电源模块、信号采集模块、电磁阀驱动模块、开关驱动模块和网络通信模块。
5.根据权利要求4所述的发动机智能模块化电子控制器，其特征在于：所述接口分为第一接口和第二接口，
所述电源模块与第一模块（1）之间通过第一接口进行电气连接；
除电源模块外的其他第二模块（6）与第一模块（1）之间通过第二接口进行电气连接。
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