CN109630293B - 一种停缸测试控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种停缸测试控制系统，其包括：信号控制连接的采集卡、控制器、和输出卡，其中：所述采集卡采集：凸轮轴位置传感器信号、曲轴位置传感器信和氧传感器信号；所述输出卡输出信号并控制：与节气门和OCV阀相连的第一继电器，与相邻两缸喷油嘴和相邻两缸点火线圈相连的第二继电器，且所述第一继电器和所述第二继电器之间与ECU信号控制连接，其不需要对原ECU进行修改，可实现停缸测试时对发动机四个缸和两个缸工作状态的控制。

Description

一种停缸测试控制系统
技术领域
本发明关于一种停缸测试控制系统。
背景技术
随着节能和环保理念的日益普及，汽车节能减排愈发受到重视，而发动机可变气门升程技术是实现汽车节能减排的一个有效手段。为应对爬坡以及加速工况，发动机的功率是有富余的，所以汽车在低速行驶时发动机的功率有很大浪费，而发动机可变气门升程技术在不同工况下可以改变气门的升程，从而改变发动机功率，既可以充分利用发动机功率，又可以减小燃油消耗，减少废气排放，达到节能环保的作用，而发动机停缸技术为发动机可变气门升程技术的一种。
为缩短产品研发周期以及产品技术定位的准确，在产品研发之前进行技术研究是必要的技术储备手段。停缸功能的实现涉及到发动机节气门开度、喷油点火状态的控制，需要通过ECU进行控制。而对于ECU的设计变动需要花费较大的成本，对于技术研究来说，巨大的成本投入限制了技术研究多样性开展。
发明内容
本发明的目的是：提供一种停缸测试控制策略，该控制策略不需要对原ECU进行修改，可实现停缸测试时对发动机四个缸和两个缸工作状态的控制。
为实现上述技术目的，本发明提供一种停缸测试控制系统，其包括：信号控制连接的采集卡、控制器、和输出卡，其中：所述采集卡采集：凸轮轴位置传感器信号、曲轴位置传感器信号和氧传感器信号；所述输出卡输出信号并控制：与节气门和OCV阀相连的第一继电器，与相邻两缸喷油嘴和相邻两缸点火线圈相连的第二继电器，且所述第一继电器和所述第二继电器与ECU信号连接。
该控制策略不需要对原ECU进行修改，可实现停缸测试时对发动机四个缸和两个缸工作状态的控制。在技术研究阶段，通过本专利控制策略实现停缸功能，节约了在ECU中集成停缸控制策略的成本；通过本专利控制策略，可以省去ECU控制策略的开发时间，提高实验验证效率，可以快速进行多种方案的实验验证。
作为进一步的改进，所述采集卡包括：采集所述凸轮轴位置传感器信号和所述曲轴位置传感器信号的数字信号采集卡，和采集所述氧传感器信号的模拟信号采集卡。
作为进一步的改进，所述输出卡包括：PWM信号输出卡和数字信号输出卡。
作为进一步的改进，所述PWM信号输出卡与所述第一继电器相连；所述数字信号输出卡分别与所述第一继电器相连和所述第二继电器相连。
作为进一步的改进，所述数字信号输出卡还与停缸电磁阀相连，且所述停缸电磁阀与相邻缸进排气门相连。
作为进一步的改进，所述第一继电器具有五个端子，其中：第一号端子接地，第二号端子接所述数字信号输出卡，第三号端子接所述ECU，第四号端子接所述节气门和所述OCV阀，第五号端子接所述PWM信号输出卡。
作为进一步的改进，所述第二继电器具有五个端子，其中：第一号端子接地，第二号端子接所述数字信号输出卡，第三号端子接所述ECU，第四号端子接所述相邻两缸喷油嘴和所述相邻两缸点火线圈，第五号端子闲置。
附图说明
图1为本发明原理图。
附图标记：控制器1，凸轮轴位置传感器信号2，曲轴位置传感器信3，氧传感器信号4，节气门5，OCV阀6，第一继电器7，相邻两缸喷油嘴8，相邻两缸点火线圈9，第二继电器10，ECU11，数字信号采集卡12，模拟信号采集卡13，PWM信号输出卡14，数字信号输出卡15，停缸电磁阀16，相邻缸进排气门17。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种停缸测试控制系统，其包括：信号控制连接的采集卡、控制器1、和输出卡，其中：所述采集卡采集：凸轮轴位置传感器信号2、曲轴位置传感器信号3和氧传感器信号4；所述输出卡输出信号并控制：与节气门5和OCV阀6相连的第一继电器7，与相邻两缸喷油嘴8和相邻两缸点火线圈9相连的第二继电器10，且所述第一继电器7和所述第二继电器10与ECU11信号连接。
该控制策略不需要对原ECU进行修改，可实现停缸测试时对发动机四个缸和两个缸工作状态的控制。在技术研究阶段，通过本专利控制策略实现停缸功能，节约了在ECU中集成停缸控制策略的成本；通过本专利控制策略，可以省去ECU控制策略的开发时间，提高实验验证效率，可以快速进行多种方案的实验验证。
作为进一步的改进，所述采集卡包括：采集所述凸轮轴位置传感器信号2和所述曲轴位置传感器信号3的数字信号采集卡12，和采集所述氧传感器信号4的模拟信号采集卡13。
作为进一步的改进，所述输出卡包括：PWM信号输出卡14和数字信号输出卡15。
作为进一步的改进，所述PWM信号输出卡14与所述第一继电器7相连；所述数字信号输出卡15分别与所述第一继电器7相连和所述第二继电器10相连。
作为进一步的改进，所述数字信号输出卡15还与停缸电磁阀16相连，且所述停缸电磁阀16与相邻缸进排气门17相连。
作为进一步的改进，所述第一继电器7具有五个端子，其中：第一号端子接地，第二号端子接所述数字信号输出卡15，第三号端子接所述ECU11，第四号端子接所述节气门5和所述OCV阀6，第五号端子接所述PWM信号输出卡14。
作为进一步的改进，所述第二继电器10具有五个端子，其中：第一号端子接地，第二号端子接所述数字信号输出卡15，第三号端子接所述ECU11，第四号端子接所述相邻两缸喷油嘴8和所述相邻两缸点火线圈9，第五号端子闲置。
在本发明的实施例中，以发动机停二、三缸为例，其中：
1.继电器：
继电器接线方式分为两种。第二继电器的1号端子接地，2号端子连接数字信号输出卡，3号端子连接ECU，4号端子连接二三喷油器和点火线圈，5号端子闲置。第一继电器的1号端子接地，2号端子连接数字信号输出卡，3号端子连接ECU，4号端子连接节气门/OCV阀，5号端子连接PWM信号输出卡。
发动机四个缸工作时数字信号输出卡不输出信号，继电器开关与3号端子接合，ECU与二三缸喷油器、二三缸点火线圈、节气门、OCV阀接通，由ECU正常控制喷油、点火、节气门、OCV阀；发动机两个缸工作(停缸)时，数字信号输出卡向2号端子输出高电平信号，继电器开关与5号端子接合，ECU与二三缸喷油器、二三缸点火线圈、节气门、OCV阀断开。由控制器控制节气门、OCV阀，二三缸不喷油、不点火。
2.控制器
控制器通过接收数字信号采集卡采集的凸轮轴位置传感器信号和曲轴位置传感器信号来计算发动机运行的转速和曲轴转角；通过接收模拟信号采集卡采集的氧传感器信号来计算发动机空燃比，从而为停缸电磁阀、继电器、节气门、OCV阀控制提供基准。
控制器以(数字/模拟)信号采集卡接收到的信号为基准，通过PWM信号输出卡控制节气门和OCV阀工作；通过数字信号输出卡控制停缸电磁阀和继电器工作。
3.PWM信号输出卡
根据控制器的指令输出PWM(占空比可调方波)波，对节气门和OCV阀进行控制。
4.数字信号输出卡
根据控制器的指令输出数字信号，对停缸电磁阀和继电器进行控制。
5.数字信号采集卡
采集凸轮轴位置传感器信号和曲轴位置传感器信号并传给控制器。
6.模拟信号采集卡
采集氧传感器信号并传给控制器。
7.OCV阀
发动机VVT(气门正时)执行器的油量控制阀，通过对OCV阀的控制可以控制VVT工作角度。
8.停缸电磁阀
在发动机停缸时关闭不工作气缸的进、排气门。
工作方式：
以发动机停二、三缸为例，停缸电磁阀控制二、三缸进、排气门关闭，发动机测试时需要调整空燃比到指定值，所以要对停缸后的节气门、OCV阀进行控制。
1.发动机不停缸(四个缸工作)时，控制器控制数字信号输出卡不输出信号，停缸电磁阀不工作，二、三缸进、排气门正常工作；继电器开关与3号端子接合，ECU正常控制喷油器、点火线圈、节气门、OCV阀；
2.发动机停缸(两个缸工作)时，控制器通过接收数字信号采集卡采集的凸轮轴位置传感器信号和曲轴位置传感器信号来计算发动机运行的转速和曲轴转角，来控制数字信号输出卡在所需时刻输出高电平信号，此时ECU与二三缸喷油器、二三缸点火线圈、节气门、OCV阀断开；停缸电磁阀工作，二、三缸进、排气门关闭。由控制器通过接收模拟信号采集卡采集的氧传感器信号，来控制节气门、OCV阀工作调节空燃比到所需值；二三缸不喷油、不点火。
应了解本发明所要保护的范围不限于非限制性实施方案，应了解非限制性实施方案仅仅作为实例进行说明。本申请所要要求的实质的保护范围更体现于独立权利要求提供的范围，以及其从属权利要求。

Claims (5)

1.一种停缸测试控制系统，其包括：信号控制连接的采集卡、控制器(1)、和输出卡，其特征在于：
所述采集卡采集：凸轮轴位置传感器信号(2)、曲轴位置传感器信号(3)和氧传感器信号(4)；
所述输出卡输出信号并控制：与节气门(5)和OCV阀(6)相连的第一继电器(7)，与相邻两缸喷油嘴(8)和相邻两缸点火线圈(9)相连的第二继电器(10)，且所述第一继电器(7)和所述第二继电器(10)与ECU(11)信号连接；
所述输出卡包括：PWM信号输出卡(14)和数字信号输出卡(15)；
所述采集卡包括：采集所述凸轮轴位置传感器信号(2)和所述曲轴位置传感器信号(3)的数字信号采集卡(12)，和采集所述氧传感器信号(4)的模拟信号采集卡(13)；
所述控制器通过接收数字信号采集卡采集的凸轮轴位置传感器信号(2)和曲轴位置传感器信号(3)来计算发动机运行的转速和曲轴转角，来控制数字信号输出卡(15)在所需时刻输出高电平信号，以实现停缸测试时对发动机四个缸和两个缸工作状态的控制；
由所述控制器通过接收模拟信号采集卡(13)采集的氧传感器信号(4)，来控制节气门(5)、OCV阀(6)工作调节空燃比到所需值。
2.如权利要求1所述的一种停缸测试控制系统，其特征在于：所述PWM信号输出卡(14)与所述第一继电器(7)相连；所述数字信号输出卡(15)分别与所述第一继电器(7)相连和所述第二继电器(10)相连。
3.如权利要求1所述的一种停缸测试控制系统，其特征在于：所述数字信号输出卡(15)还与停缸电磁阀(16)相连，且所述停缸电磁阀(16)与相邻缸进排气门(17)相连。
4.如权利要求3所述的一种停缸测试控制系统，其特征在于：所述第一继电器(7)具有五个端子，其中：第一号端子接地，第二号端子接所述数字信号输出卡(15)，第三号端子接所述ECU(11)，第四号端子接所述节气门(5)和所述OCV阀(6)，第五号端子接所述PWM信号输出卡(14)。
5.如权利要求4所述的一种停缸测试控制系统，其特征在于：所述第二继电器(10)具有五个端子，其中：第一号端子接地，第二号端子接所述数字信号输出卡(15)，第三号端子接所述ECU(11)，第四号端子接所述相邻两缸喷油嘴(8)和所述相邻两缸点火线圈(9)，第五号端子闲置。
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