CN112267947B - 一种电喷控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电喷控制系统，包括：油门信号采集模块，所述油门信号采集模块用于获取目标转速；喷油器驱动模块，所述喷油器驱动模块用于驱动喷油器喷油；线圈，所述线圈用于在发动机工作后对应生产正弦信号；转速采集模块，所述转速采集模块用于获取实际转速；微处理器，所述微处理器与油门信号端口、喷油器驱动信号端口、舵机驱动信号端口和转速输出端口连接。这种电喷控制系统根据发动机的飞轮内磁瓦对线圈的励磁作用所产生的正弦信号计算发动机的转速，既减少了传感器的使用，降低了成本，又能够避免受其他信号干扰的情况发生。

Description

一种电喷控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及电喷技术领域，尤其涉及一种电喷控制系统及其控制方法。

背景技术

电喷系统是一种能够使发动机在各种工况下都能获得空燃比最佳的可燃混合气的控制系统。传统的电喷控制系统由于采用大量的传感器，成本较高，且各种线束不仅影响发动机的结构走向，同时也很容易受到其他信号的干扰，导致发动机工作异常。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决传统的电喷系统结构复杂并且容易受干扰的问题，本发明提供了一种电喷控制系统及其控制方法来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电喷控制系统，包括：

油门信号采集模块，所述油门信号采集模块包括可调电阻RP1，所述可调电阻RP1的调节端为油门信号端口，所述油门信号端口用于输出油门信号；

喷油器驱动模块，所述喷油器驱动模块用于驱动喷油器喷油；所述喷油器驱动模块包括喷油器接口和喷油器驱动信号端口，所述喷油器驱动信号端口用于接收喷油器驱动信号；

舵机驱动模块，所述舵机驱动模块用于驱动舵机工作；所述舵机驱动模块包括舵机接口和舵机驱动信号端口，所述舵机驱动信号端口用于接收舵机驱动信号；

线圈，所述线圈用于在发动机工作后对应生产正弦信号，所述线圈包括两个线圈引脚，所述线圈引脚用于输出所述正弦信号；

转速采集模块，所述转速采集模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、二极管D1、电容CX1和比较器；

二极管D1的正极为线圈输入端口，所述线圈输入端口与一个线圈引脚连接；二极管D1的负极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与比较器的反向输入端连接，电阻R5的一端与比较器的反向输入端连接，电阻R5的另一端接GND；

电阻R1的一端接第一电压，电阻R1的另一端与比较器的正向输入端连接，电阻R6的一端与比较器的正向输入端连接，电阻R6的另一端接GND；

比较器的VCC端接VCC电压，比较器的GND端接GND，比较器的输出端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端为转速输出端口；电阻R4的一端与转速输出端口连接，电阻R4的另一端接GND；

电容CX1的一端接GND，电容CX1的另一端与发动机机壳连接；

微处理器，所述微处理器与油门信号端口连接并且能够根据油门信号端口输出的油门信号计算目标转速；所述微处理器与喷油器驱动信号端口连接并且向喷油器驱动信号端口发送喷油器驱动信号；所述微处理器与舵机驱动信号端口连接并且向舵机驱动信号端口发送舵机驱动信号；所述微处理器与转速输出端口连接并且能够根据转速输出端口处的电压计算发动机的实际转速；

所述微处理器还能够计算第一补偿系数kq和第二补偿系数ko；所述微处理器还能够对目标转速和实际转速进行PID运算后获取节气门阀片的位置，所述微处理器还能够根据节气门阀片的位置和实际转速查询MAP表获取理论喷油时间，所述微处理器还能够根据第一补偿系数kq、第二补偿系数ko和理论喷油时间计算实际喷油时间;

还包括电源管理模块，所述电源管理模块用于转化和存储所述线圈产生的电能；

所述电源管理模块包括第一线圈输入端口、第二线圈输入端口和电池充电端口；所述第一线圈输入端口与一个线圈引脚连接，所述第二线圈输入端口与另一个线圈引脚连接，所述电池充电端口与蓄电池的正极连接;

还包括油泵驱动模块、燃油压力采集模块和大气压力采集模块；

所述油泵驱动模块包括油泵驱动信号端口和油泵接口，所述油泵接口与油泵连接，所述油泵驱动信号端口与微处理器连接，所述微处理器向油泵驱动信号端口发送油泵驱动信号；

所述燃油压力采集模块包括燃油压力传感器和电阻R19，所述燃油压力传感器的电源端接第二电压，所述燃油压力传感器的GND端接GND；所述电阻R19的一端与燃油压力传感器的输出端连接，所述电阻R19的另一端为燃油压力输出端口，所述燃油压力输出端口与微处理器连接，所述微处理器能够通过燃油压力输出端口处的电压计算实际燃油压力；

所述大气压力采集模块包括大气压力传感器和电阻R22，所述大气压力传感器的电源端接第二电压，所述大气压力传感器的GND端接GND；所述电阻R22的一端与大气压力传感器的输出端连接，所述电阻R22的另一端为大气压力输出端口，所述微处理器与大气压力输出端口连接并且能够根据大气压力输出端口处的电压计算大气压力，所述微处理器还能够根据大气压力计算目标燃油压力；

所述微处理器能够对目标燃油压力和实际燃油压力进行PID运算后获取压力运算结果，所述微处理器还能够根据压力运算结果调节油泵驱动信号的PWM。

作为优选，还包括大气温度采集模块和发动机温度采集模块；

所述大气温度采集模块包括热敏电阻R10，所述热敏电阻R10的一端接地，所述热敏电阻R10的另一端为大气温度输出端口，所述微处理器与大气温度输出端口连接并且能够根据大气温度输出端口处的电压计算大气温度；

所述发动机温度采集模块包括热敏电阻R9，所述热敏电阻R9的一端接地，所述热敏电阻R9的另一端为发动机温度输出端口，所述微处理器与发动机温度输出端口连接并且能够根据发动机温度输出端口处的电压计算发动机温度。

作为优选，还包括氧含量采集模块，所述氧含量采集模块包括氧传感器和氧传感器接口，所述氧传感器与氧传感器接口连接，所述氧传感器接口的一号脚接GND，所述氧传感器接口的一号脚为氧含量输出端口，所述氧含量输出端口与微处理器连接，所述微处理器能够根据氧含量输出端口处的电压计算氧含量。

本发明还公开了一种电喷控制系统的控制方法，包括以下步骤：

S1、微处理器计算第一补偿系数kq；

S2、开始燃油压力闭环PID调整；

S3、微处理器通过喷油器驱动模块驱动喷油器预先喷油，微处理器通过舵机驱动模块驱动节气门阀片打开至预设角度；

S4、进行发动机的转速判断直至发动机进入正常工作状态；

S5、微处理器通过油门信号采集模块获取目标转速，微处理器通过转速采集模块获取发动机的实际转速；

S6、微处理器计算第二补偿系数ko；

S7、微处理器对实际转速和目标转速进行PID运算，获取节气门阀片的位置；

S8、微处理器根据节气门阀片的位置和实际转速查询MAP表，获取理论喷油时间，微处理器根据第一补偿系数kq、第二补偿系数ko和理论喷油时间计算实际喷油时间，微处理器通过喷油器驱动模块控制喷油器按照实际喷油时间进行喷油，调整发动机的实际转速，进入步骤S5。

作为优选，步骤S2具体包括以下步骤：

S201、微处理器通过大气压力采集模块获取大气压力，微处理器根据大气压力计算目标燃油压力；

S202、微处理器通过燃油压力采集模块获取油泵工作后的实际燃油压力；

S203、微处理器对目标燃油压力和实际燃油压力进行PID运算，获取压力运算结果；

S204、微处理器根据压力运算结果通过调节油泵驱动信号的PWM的方式更改油泵的转速；

在步骤S3中，微处理器根据步骤S201中的目标然燃油压力通过喷油器驱动模块驱动喷油器预先喷油。

作为优选，步骤S1具体包括以下步骤：

S101、微处理器通过大气温度采集模块获取大气温度，微处理器通过发动机温度采集模块获取发动机温度，微处理器通过大气压力采集模块获取大气压力；

S102、微处理器根据大气温度、发动机温度和大气压力计算第一补偿系数kq。

作为优选，步骤S4具体包括以下步骤：

S401、微处理器通过转速采集模块获取发动机的实际转速；

S402、微处理器判断实际转速是否小于转速阈值，若实际转速小于转速阈值则微处理器通过喷油器驱动模块驱动喷油器喷油，进入步骤S401；

否则，发动机进入工作模式，循环执行步骤S201~ S204并且进入步骤S5。

作为优选，步骤S6具体包括以下步骤：

S601、微处理器通过氧含量采集模块获取排气管内的氧含量；

S602、微处理器根据氧含量计算第二补偿系数ko。

本发明的有益效果是，这种电喷控制系统根据发动机的飞轮内磁瓦对线圈的励磁作用所产生的正弦信号计算发动机的转速，既减少了传感器的使用，降低了成本，又能够避免受其他信号干扰的情况发生。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种电喷控制系统的系统结构示意图。

图2是本发明一种电喷控制系统的转速的闭环调整示意图。

图3是本发明一种电喷控制系统的燃油压力的闭环调整示意图。

图4是本发明一种电喷控制系统的油门信号采集模块的电路图。

图5是本发明一种电喷控制系统的转速采集模块的电路图。

图6是本发明一种电喷控制系统的舵机驱动模块的电路图。

图7是本发明一种电喷控制系统的喷油器驱动模块的电路图。

图8是本发明一种电喷控制系统的燃油压力采集模块的电路图。

图9是本发明一种电喷控制系统的油泵驱动模块的电路图。

图10是本发明一种电喷控制系统的大气温度采集模块和发动机温度采集模块的电路图。

图11是本发明一种电喷控制系统的大气压力采集模块的电路图。

图12是本发明一种电喷控制系统的氧含量采集模块的电路图。

图13是本发明一种电喷控制系统的电源管理模块的电路图。

图14是本发明一种电喷控制系统的控制方法的最优实施例的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

如图1~13所示，本发明提供了一种电喷控制系统，包括：

油门信号采集模块，油门信号采集模块包括可调电阻RP1和电容C1。可调电阻RP1的一个电阻端接3.3V的第一电压，可调电阻RP1的另一个电阻端接地，两个电阻端之间的电阻阻值为可调电阻RP1的最大值，可调电阻RP1的调节端为油门信号端口。电容C1的一端接地，电容C1的另一端与油门信号端口连接。在本实施例中，可调电阻RP1的调节端与油门关联，当油门的位置改变时，可调电阻RP1的阻值也随着改变，从油门信号端口输出的油门信号也随着可调电阻RP1的阻值变化。

喷油器驱动模块，喷油器驱动模块包括电阻R14、电阻R16、电阻R18、续流二极管D3、发光二极管D4、三极管Q3和喷油器接口JP3。在本实施例中，三极管Q3是型号为MJD122的PNP型三极管，续流二极管D3的型号为SS34。

喷油器与喷油器接口JP3连接，喷油器接口JP3的一号脚接VCC电压，喷油器接口JP3的二号脚与三极管Q3的发射极连接。三极管Q3的集电极接地，三极管Q3的基极与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端为喷油器驱动信号端口。

电阻R18的一端接地，电阻R18的另一端与三极管Q3的基极连接。续流二极管D3的正极与三极管Q3的发射极连接，续流二极管D3的负极接VCC电压。电阻R14的一端接VCC电压，电阻R14的另一端与发光二极管D4的正极连接，发光二极管D4的负极与三极管Q3的发射极连接。在本实施例中，电阻R16和电阻R18起分压作用，电阻R14起限流作用。

当喷油器驱动信号端口接收到高电平的喷油器驱动信号后，三极管Q3的基极得到高电平，三极管Q3导通，发光二极管D4导通，同时喷油器开始工作。当喷油器驱动信号端口接收到低电平的喷油器驱动信号后，三极管Q3关闭，喷油器停止工作，续流二极管D3吸收电路中的电流，保护三极管Q3，直至喷油器驱动信号重新变为高电平。

舵机驱动模块，舵机驱动模块包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、三级管Q1和舵机接口JP1。在本实施例中，三级管Q1是型号为SS8050的NPN型三极管。

舵机与舵机接口JP1连接，舵机接口JP1的一号脚接5V的第二电压，舵机接口JP1的二号脚与三级管Q1的集电极连接，舵机接口JP1的三号脚接地。三级管Q1的发射极接地，三级管Q1的基极与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端为舵机驱动信号端口。电阻R11的一端接5V的第二电压，电阻R11的另一端与三级管Q1的集电极连接。电阻R13的一端接地，电阻R13的另一端与三级管Q1的基极连接。在本实施例中，电阻R12和电阻R13起分流作用。

舵机驱动模块能够根据舵机驱动信号驱动节气门阀片打开至预定角度。当舵机驱动信号端口接收到高电平的3.3V的舵机驱动信号时，三级管Q1的基极能够获取高电平，三级管Q1打开，此时舵机接口JP1的一号脚接5V的第二电压，舵机接口JP1的二号脚在三级管Q1打开后为低电平，舵机接口JP1的三号脚接地，舵机工作。当舵机驱动信号端口接收到低电平的舵机驱动信号时，三级管Q1关闭，舵机接口JP1的二号脚为高电平。

在本实施例中，舵机自身包括速度环和位置环，能够实现节气门阀片的驱动和节气门阀片的位置的反馈。舵机驱动模块既能够通过舵机驱动信号端口接收到舵机驱动信号，也能够通过舵机驱动信号端口反馈节气门阀片的位置。

线圈，线圈包括两个线圈引脚。在本实施例中，当发动机转动时，线圈能够在发动机内的飞轮内磁瓦的励磁作用下产生正弦信号，同时线圈能够产生电能。

转速采集模块，转速采集模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、二极管D1、电容CX1和比较器。在本实施例中，比较器是型号为LM258的运放芯片。

二极管D1的正极为线圈输入端口，线圈输入端口与一个线圈引脚连接。二极管D1的负极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与比较器的反向输入端连接，电阻R5的一端与比较器的反向输入端连接，电阻R5的另一端接GND。电阻R1的一端接3.3V的第一电压，电阻R1的另一端与比较器的正向输入端连接，电阻R6的一端与比较器的正向输入端连接，电阻R6的另一端接GND。

比较器的VCC端接VCC电压，比较器的GND端接GND，比较器的输出端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端为转速输出端口。电阻R4的一端与转速输出端口连接，电阻R4的另一端接GND。电容CX1的一端接GND，电容CX1的另一端与发动机机壳连接。

在本实施例中，线圈输入端口与线圈引脚连接。当发动机转动后，线圈在发动机的飞轮内磁瓦的励磁作用下，产生对应的正弦信号。正弦信号从线圈引脚传输至线圈输入端口，先经过二极管D1滤除负半波，再经过电阻R3和电阻R5的分压，到达比较器的反向输入端。将线圈引脚输出的电压记为

，则比较器的反向输入端获取到的电压则为

。3.3V的第一电压经过电阻R1和电阻R6分压后，到达比较器的正向输入端的电压为0.55V。

将比较器的反向输入端处的电压与比较器的正向输入端处的电压比较，若比较器的反向输入端处的电压大于比较器的正向输入端处的电压则比较器的输出端输出0，若比较器的反向输入端处的电压小于比较器的正向输入端处的电压则比较器的输出端输出VCC电压，VCC电压经过电阻R2和电阻R4分压后，从转速输出端口输出。

电源管理模块，电源管理模块包括电阻R26、可调电阻RP2、电容C11、电容C12、电容C13、电容E1、电容E2、二极管D5、二极管D6、电感L1、整流桥B1和电压转换器VR1。在本实施例中，二极管D5和二极管D6均是型号为SS210的二极管，整流桥B1是型号为KBU808的整流桥，电压转换器VR1是型号为XL7035的DC-DC转换器。

整流桥B1的一个交流输入端与线圈的一个线圈引脚连接，整流桥B1的另一个交流输入端与线圈的另一个线圈引脚连接。整流桥B1的直流负极输出端接GND，整流桥B1的直流正极输出端与电压转换器VR1的一号引脚连接。电容C12的一端和电容E1的一端均与电压转换器VR1的一号引脚连接，电容C12的另一端和电容E1的另一端均接GND。电压转换器VR1的六号引脚悬空，电压转换器VR1的三号引脚和五号引脚均接GND。电感L1的一端和二极管D6的负极均与电压转换器VR1的二号引脚连接，二极管D6的正极接GND，电感L1的另一端与二极管D5的正极连接，二极管D5的负极为电池充电端口，电池充电端口与蓄电池的正极连接。

电容E2的一端和电容C13的一端均与二极管D5的正极连接，电容E2的另一端和电容C13的另一端均接GND。电阻R26的一端接GND，电阻R26的另一端与电压转换器VR1的四号引脚连接。电容C11的一端与二极管D5的正极连接，电容C11的另一端与电压转换器VR1的四号引脚连接。可调电阻RP2的一个电阻端与二极管D5的正极连接，可调电阻RP2的另一个电阻端与电压转换器VR1的四号引脚连接，两个电阻端之间的可调电阻RP2的阻值最大，可调电阻RP2的调节端与电压转换器VR1的四号引脚连接。

电源管理模块能够将线圈产生的交流电转换为稳定的直流VCC电压，电源管理模块既能够将VCC电压提供给其余的各个模块，又能够将多余的VCC电压从电池充电端口输出至蓄电池中存储，蓄电池也能够为其余的各个模块提供VCC电压。在本实施例中，当电源管理模块提供VCC电压时，VCC电压为8.6V，当蓄电池提供VCC电压时，VCC电压为7.6V。

在转速采集模块中，当VCC电压为8.6V时，若比较器的反向输入端处的电压小于比较器的正向输入端处的电压，则比较器的输出端输出8.6V的VCC电压，8.6V的VCC电压经过电阻R2和电阻R4分压后，从转速输出端口输出3.44V的电压。

油泵驱动模块，油泵驱动模块包括电阻R15、电阻R17、三极管Q2、二极管D2和油泵接口JP2。在本实施例中，二极管D2是型号为SS34的二极管，三极管Q2是型号为MJD122的PNP型三极管。

油泵与油泵接口JP2连接，油泵接口JP2的一号脚接VCC电压，油泵接口JP2的二号脚接三极管Q2的发射极，三极管Q2的集电极接GND，三极管Q2的基级接电阻R15的一端，电阻R15的另一端为油泵驱动信号端口。二极管D2的负极接VCC电压，二极管D2的正极与三极管Q2的发射极连接。电阻R17的一端接三极管Q2的基级，电阻R17的另一端接GND。

当油泵驱动信号端口接收到高电平的油泵驱动信号后，三极管Q2的基极得到高电平，三极管Q2导通，油泵开始工作。当油泵驱动信号端口接收到低电平的油泵驱动信号后，三极管Q2关闭，油泵停止工作，续流二极管D2吸收电路中的电流，保护三极管Q2，直至油泵驱动信号重新变为高电平。

燃油压力采集模块，燃油压力采集模块包括电阻R19、电阻R20、电阻R21、电容C7、电容C8、电容C9和燃油压力传感器U3。在本实施例中，燃油压力传感器U3是型号为MPXH6300A的传感器。

燃油压力传感器U3的二号引脚接5V的第二电压，燃油压力传感器U3的三号引脚接GND，燃油压力传感器U3的四号引脚与电阻R19的一端连接，电阻R19的另一端为燃油压力输出端口。

电容C7的一端接5V的第二电压，电容C7的另一端接GND。电容C8的一端和电阻R21的一端均与燃油压力传感器U3的四号引脚连接，电容C8的另一端和电阻R21的另一端均接GND。电阻R20的一端和电容C9的一端均与燃油压力输出端口连接，电阻R20的另一端和电容C9的另一端均接GND。

大气压力采集模块，大气压力采集模块包括电阻R22、电阻R23、电阻R24、电容C4、电容C5、电容C6和大气压力传感器U2。在本实施例中，大气压力传感器U2是型号为MPXH6300A的传感器。

大气压力传感器U2的二号引脚接5V的第二电压，大气压力传感器U2的三号引脚接GND，大气压力传感器U2的四号引脚与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端为大气压力输出端口。

电容C4的一端接5V的第二电压，电容C4的另一端接GND。电容C5的一端和电阻R23的一端均与大气压力传感器U2的四号引脚连接，电容C5的另一端和电阻R23的另一端均接GND。电阻R24的一端和电容C6的一端均与大气压力输出端口连接，电阻R24的另一端和电容C6的另一端均接GND。

大气温度采集模块，大气温度采集模块包括电阻R8、热敏电阻R10和电容C3。热敏电阻R10为大气温度传感器，热敏电阻R10的一端接地，热敏电阻R10的另一端为大气温度输出端口。电阻R8的一端与大气温度输出端口连接，电阻R8的另一端接3.3V电压。电容C3的一端与大气温度输出端口连接，电容C3的另一端接GND。

温度增加，热敏电阻R10的阻值也随之降低，温度降低，热敏电阻R10的阻值增加。将热敏电阻R10的阻值记为

，则大气温度输出端口输出的电压为

。在本实施例中，电阻R8起分压作用，电容C3起滤波作用。

发动机温度采集模块，发动机温度采集模块包括电阻R7、热敏电阻R9和电容C2。热敏电阻R9为发动机温度传感器，热敏电阻R9的一端接地，热敏电阻R9的另一端为发动机温度输出端口。电阻R7的一端与发动机温度输出端口连接，电阻R7的另一端接3.3V电压。电容C2的一端与发动机温度输出端口连接，电容C2的另一端接GND。发动机温度采集模块和大气温度采集模块的原理一致，不再赘述。

氧含量采集模块，氧含量采集模块包括电阻R25、电容C10、氧传感器接口JP4和氧传感器。在本实施例中，氧传感器采用非加热型氧传感器。

氧传感器与氧传感器接口连接。氧传感器接口JP4的一号脚接GND，氧传感器接口JP4的二号脚为氧含量输出端口。电阻R25的一端和电容C10的一端均与氧含量输出端口连接，电阻R25的另一端和电容C10的另一端均接地。

微处理器，微处理器为具有数据存储能力和输出处理能力的芯片，例如STM32系列芯片。

微处理器与油门信号端口、喷油器驱动信号端口、舵机驱动信号端口、转速输出端口、油泵驱动信号端口、大气压力输出端口、燃油压力输出端口、大气温度输出端口、发动机温度输出端口和氧含量输出端口连接。

微处理器能够根据从油门信号端口获取到的油门信号计算当前的油门位置和与当前的油门位置对应的发动机的目标转速。

微处理器通过从转速输出端口处的获取到的电压计算发动机的实际转速。

微处理器通过向喷油器驱动信号端口发送的喷油器驱动信号控制喷油器的工作状态。微处理器通过向油泵驱动信号端口发送的油泵驱动信号控制油泵的工作状态。微处理器通过向舵机驱动信号端口发送的舵机驱动信号控制节气门阀片的打开角度，微处理器能够通过舵机驱动信号端口获取舵机的节气门阀片的位置。

微处理器根据从燃油压力输出端口处获取的电压计算实际燃油压力。

微处理器根据从大气温度输出端口处获取的电压计算大气温度，微处理器根据从发动机温度输出端口获取的电压计算发动机温度，微处理器根据从大气压力输出端口获取的电压计算大气压力，微处理器还能够根据大气温度、大气压力和发动机温度计算第一补偿系数kq。

微处理器根据从氧含量输出端口获取的电压计算排气管内的氧含量，微处理器还能够根据氧含量计算第二补偿系数ko。

微处理器能够根据大气压力计算目标燃油压力，微处理器还能够对目标燃油压力和实际燃油压力进行PID运算得到压力运算结果，微处理器能够根据压力运算结果通过调节油泵驱动信号的PWM的方式控制油泵驱动模块更改油泵的转速，进而调整实际燃油压力，实现燃油压力的闭环调整。

微处理器能够对目标转速和实际转速进行PID运算，获取转速运算结果。微处理器还能够根据转速运算结果通过舵机驱动模块对节气门阀片的打开角度进行调节。

微处理器内还存储有MAP表，微处理器能够根据实际转速和节气门阀片的位置查询MAP表，获取理论喷油时间。微处理器还能够根据理论喷油时间、第一补偿系数kq和第二补偿系数ko计算实际喷油时间，微处理器能够通过喷油器驱动模块控制喷油器按照实际喷油时间进行喷油，进而改变发动机的转速，实现发动机转速的闭环调整。

基于以上的一种电喷控制系统，本发明还提供了一种电喷控制系统的控制方法的实施例，如图14所示，包括以下步骤：

S1、计算第一补偿系数kq，具体包括以下步骤：

S101、大气温度采集模块采集大气温度，微处理器通过从大气温度输出端口处获取的电压计算大气温度；

发动机温度采集模块采集发动机温度，微处理器通过从发动机温度输出端口获取的电压计算发动机温度；

大气压力采集模块采集大气压力，微处理器通过从大气压力输出端口获取的电压计算大气压力；

S102、微处理器根据大气温度、发动机温度和大气压力计算第一补偿系数kq；

S2、开始燃油压力闭环PID调整，具体包括以下步骤：

S201、大气压力采集模块采集大气压力，微处理器根据从大气压力输出端口获取的电压计算大气压力；微处理器根据大气压力计算燃油目标压力；

S202、燃油压力模块采集燃油压力，微处理器根据从燃油压力输出端口获取的电压计算实际燃油压力；

S203、微处理器对目标燃油压力和实际燃油压力进行PID计算，获取压力运算结果；

S204、微处理器根据压力运算结果通过PWM控制方式控制油泵的转速，进而控制喷油量；

S3、微处理器根据步骤S201中的目标燃油压力向喷油器驱动信号端口发送喷油器驱动信号，喷油器驱动模块驱动喷油器预先喷油；

微处理器向舵机驱动信号端口发送舵机驱动信号，舵机驱动模块驱动节气门阀片打开至预设角度；

S4、进行发动机的转速判断，具体包括以下步骤：

S401、转速采集模块采集转速，微处理器通过从转速输出端口处的获取到的电压计算发动机的实际转速；

S402、微处理器判断实际转速是否小于转速阈值，若实际转速小于启动阈值转速，则微处理器向喷油器驱动信号端口发送喷油器驱动信号，喷油器驱动模块驱动喷油器喷油，进入步骤S401；

否则发动机进入正常工作状态，循环执行步骤S201~ S204进行燃油压力闭环PID调整并且进入步骤S5；

S5、微处理器能够通过从油门信号端口获取到的油门信号计算当前的油门位置和与当前的油门位置对应的发动机的目标转速；转速采集模块采集发动机的实际转速，微处理器通过从转速输出端口处的获取到的电压计算发动机的实际转速；

S6、计算第二补偿系数ko，具体包括以下步骤：

S601、氧含量采集模块采集排气管内的氧含量，微处理器通过从氧含量输出端口获取的电压计算排气管内的氧含量；

S602、微处理器通过氧含量计算第二补偿系数ko；

S7、进行发动机转速闭环PID调整，微处理器对实际转速和目标转速进行PID运算，获取转速运算结果，微处理器根据转速运算结果控制舵机驱动模块，舵机控制节气门阀片打开至计算角度，舵机将节气门阀片的位置反馈给微处理器；

S8、微处理器根据节气门阀片的位置和实际转速查询MAP表，获取理论喷油时间；

微处理器根据第一补偿系数kq、第二补偿系数ko和理论喷油时间计算实际喷油时间，微处理器通过喷油器驱动模块控制喷油器按照实际喷油时间进行喷油，调整发动机的实际转速，进入步骤S4。

在发明提供的一种电喷控制系统的控制方法中，燃油压力闭环PID调整、发动机转速闭环PID调整和系数补偿同时进行，能够大幅提高提高电喷系统的工作效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种电喷控制系统，其特征在于，包括：

油门信号采集模块，所述油门信号采集模块包括可调电阻RP1，所述可调电阻RP1的调节端为油门信号端口，所述油门信号端口用于输出油门信号；

喷油器驱动模块，所述喷油器驱动模块用于驱动喷油器喷油；所述喷油器驱动模块包括喷油器接口和喷油器驱动信号端口，所述喷油器驱动信号端口用于接收喷油器驱动信号；

舵机驱动模块，所述舵机驱动模块用于驱动舵机工作；所述舵机驱动模块包括舵机接口和舵机驱动信号端口，所述舵机驱动信号端口用于接收舵机驱动信号；

线圈，所述线圈用于在发动机工作后对应生产正弦信号，所述线圈包括两个线圈引脚，所述线圈引脚用于输出所述正弦信号；

转速采集模块，所述转速采集模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、二极管D1、电容CX1和比较器；

二极管D1的正极为线圈输入端口，所述线圈输入端口与一个线圈引脚连接；二极管D1的负极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与比较器的反向输入端连接，电阻R5的一端与比较器的反向输入端连接，电阻R5的另一端接GND；

电阻R1的一端接第一电压，电阻R1的另一端与比较器的正向输入端连接，电阻R6的一端与比较器的正向输入端连接，电阻R6的另一端接GND；

比较器的VCC端接VCC电压，比较器的GND端接GND，比较器的输出端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端为转速输出端口；电阻R4的一端与转速输出端口连接，电阻R4的另一端接GND；

电容CX1的一端接GND，电容CX1的另一端与发动机机壳连接；

微处理器，所述微处理器与油门信号端口连接并且能够根据油门信号端口输出的油门信号计算目标转速；所述微处理器与喷油器驱动信号端口连接并且向喷油器驱动信号端口发送喷油器驱动信号；所述微处理器与舵机驱动信号端口连接并且向舵机驱动信号端口发送舵机驱动信号；所述微处理器与转速输出端口连接并且能够根据转速输出端口处的电压计算发动机的实际转速；

所述微处理器还能够计算第一补偿系数kq和第二补偿系数ko；所述微处理器还能够对目标转速和实际转速进行PID运算后获取节气门阀片的位置，所述微处理器还能够根据节气门阀片的位置和实际转速查询MAP表获取理论喷油时间，所述微处理器还能够根据第一补偿系数kq、第二补偿系数ko和理论喷油时间计算实际喷油时间；

计算第一补偿系数kq，具体包括以下步骤：

S101、大气温度采集模块采集大气温度，微处理器通过从大气温度输出端口处获取的电压计算大气温度；

发动机温度采集模块采集发动机温度，微处理器通过从发动机温度输出端口获取的电压计算发动机温度；

大气压力采集模块采集大气压力，微处理器通过从大气压力输出端口获取的电压计算大气压力；

S102、微处理器根据大气温度、发动机温度和大气压力计算第一补偿系数kq；

计算第二补偿系数ko，具体包括以下步骤：

S601、氧含量采集模块采集排气管内的氧含量，微处理器通过从氧含量输出端口获取的电压计算排气管内的氧含量；

S602、微处理器通过氧含量计算第二补偿系数ko；

还包括电源管理模块，所述电源管理模块用于转化和存储所述线圈产生的电能；

所述电源管理模块包括第一线圈输入端口、第二线圈输入端口和电池充电端口；所述第一线圈输入端口与一个线圈引脚连接，所述第二线圈输入端口与另一个线圈引脚连接，所述电池充电端口与蓄电池的正极连接；

还包括油泵驱动模块、燃油压力采集模块和大气压力采集模块；

所述油泵驱动模块包括油泵驱动信号端口和油泵接口，所述油泵接口与油泵连接，所述油泵驱动信号端口与微处理器连接，所述微处理器向油泵驱动信号端口发送油泵驱动信号；

所述燃油压力采集模块包括燃油压力传感器和电阻R19，所述燃油压力传感器的电源端接第二电压，所述燃油压力传感器的GND端接GND；所述电阻R19的一端与燃油压力传感器的输出端连接，所述电阻R19的另一端为燃油压力输出端口，所述燃油压力输出端口与微处理器连接，所述微处理器能够通过燃油压力输出端口处的电压计算实际燃油压力；

所述大气压力采集模块包括大气压力传感器和电阻R22，所述大气压力传感器的电源端接第二电压，所述大气压力传感器的GND端接GND；所述电阻R22的一端与大气压力传感器的输出端连接，所述电阻R22的另一端为大气压力输出端口，所述微处理器与大气压力输出端口连接并且能够根据大气压力输出端口处的电压计算大气压力，所述微处理器还能够根据大气压力计算目标燃油压力；

所述微处理器能够对目标燃油压力和实际燃油压力进行PID运算后获取压力运算结果，所述微处理器还能够根据压力运算结果调节油泵驱动信号的PWM。

2.如权利要求1所述的一种电喷控制系统，其特征在于：

还包括大气温度采集模块和发动机温度采集模块；

所述大气温度采集模块包括热敏电阻R10，所述热敏电阻R10的一端接地，所述热敏电阻R10的另一端为大气温度输出端口，所述微处理器与大气温度输出端口连接并且能够根据大气温度输出端口处的电压计算大气温度；

所述发动机温度采集模块包括热敏电阻R9，所述热敏电阻R9的一端接地，所述热敏电阻R9的另一端为发动机温度输出端口，所述微处理器与发动机温度输出端口连接并且能够根据发动机温度输出端口处的电压计算发动机温度。

3.如权利要求2所述的一种电喷控制系统，其特征在于：

还包括氧含量采集模块，所述氧含量采集模块包括氧传感器和氧传感器接口，所述氧传感器与氧传感器接口连接，所述氧传感器接口的一号脚接GND，所述氧传感器接口的一号脚为氧含量输出端口，所述氧含量输出端口与微处理器连接，所述微处理器能够根据氧含量输出端口处的电压计算氧含量。

4.一种电喷控制系统的控制方法，其特征在于，基于如权利要求1-3任一项所述的电喷控制系统，包括以下步骤：

S1、微处理器计算第一补偿系数kq；

S2、开始燃油压力闭环PID调整；

S3、微处理器通过喷油器驱动模块驱动喷油器预先喷油，微处理器通过舵机驱动模块驱动节气门阀片打开至预设角度；

S4、进行发动机的转速判断直至发动机进入正常工作状态；

S5、微处理器通过油门信号采集模块获取目标转速，微处理器通过转速采集模块获取发动机的实际转速，同时循环执行步骤S2进行燃油压力闭环PID调整；

S6、微处理器计算第二补偿系数ko；

S7、微处理器对实际转速和目标转速进行PID运算，获取节气门阀片的位置；

S8、微处理器根据节气门阀片的位置和实际转速查询MAP表，获取理论喷油时间，微处理器根据第一补偿系数kq、第二补偿系数ko和理论喷油时间计算实际喷油时间，微处理器通过喷油器驱动模块控制喷油器按照实际喷油时间进行喷油，调整发动机的实际转速，进入步骤S5。

5.如权利要求4所述的一种电喷控制系统的控制方法，其特征在于：

步骤S2具体包括以下步骤：

S201、微处理器通过大气压力采集模块获取大气压力，微处理器根据大气压力计算目标燃油压力；

S202、微处理器通过燃油压力采集模块获取油泵工作后的实际燃油压力；

S203、微处理器对目标燃油压力和实际燃油压力进行PID运算，获取压力运算结果；

S204、微处理器根据压力运算结果通过调节油泵驱动信号的PWM的方式更改油泵的转速；

在步骤S3中，微处理器根据步骤S201中的目标燃油压力通过喷油器驱动模块驱动喷油器预先喷油。

6.如权利要求5所述的一种电喷控制系统的控制方法，其特征在于：

步骤S4具体包括以下步骤：

S401、微处理器通过转速采集模块获取发动机的实际转速；

S402、微处理器判断实际转速是否小于转速阈值，若实际转速小于转速阈值则微处理器通过喷油器驱动模块驱动喷油器喷油，进入步骤S401；

否则，发动机进入工作模式，进入步骤S5。

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