CN201125793Y - 应用组合脉谱的发动机控制系统 - Google Patents

Abstract

应用组合脉谱的发动机控制系统，其特征在于：包括微处理器、小脑关节控制器CMAC，模拟信号、数字信号、电源检测、铁电存储器、CAN、LIN和外部诊断电路、大功率驱动电路、开关量驱动电路、驱动电路，模拟信号、数字信号、电源检测分别连接微处理器，铁电存储器与小脑关节控制器CMAC互联，小脑关节控制器CMAC与微处理器互联，微处理器与CAN、LIN和外部诊断电路互联，微处理器与大功率驱动电路、开关量驱动电路、驱动电路相连。与现有技术相比，具有可以根据使用环境、使用条件、操作条件等改变时按控制策略产生一系列自适应控制脉谱参数参与发动机控制，从而使发动机的控制精度得以提高，实时性更加合理、更加灵活等优点。

Description

应用组合脉谱的发动机控制系统

技术领域

应用组合脉谱的发动机控制系统，属于汽车汽油发动机控制领域。

背景技术

发动机的控制主要分为点火控制和喷油器控制。

在控制过程中，控制单元根据基本控制条件查控制脉谱参数，并且根据各传感器反映的发动机状态条件对控制脉谱参数进行修正输出，控制各执行器对目标进行控制。控制分为开环控制和闭环控制。

对发动机点火正时的开环控制主要依据进气流量信号和节气门信号确定的发动机负荷信号、发动机转速信号和曲轴位置信号；闭环控制是利用爆震传感器的信号反馈对点火系统进行调节。

对喷油器控制主要是检测进气流量，通过进气流量信号和其它传感器信号按不同的工况，计算喷油时间来决定喷油量；对喷油量的控制实际上就是控制空燃比。闭环控制是通过氧传感器检测排气中的氧含量，由此而测出发动机燃烧室内混合气空燃比的稀浓，将其信号反馈到中央控制器ECU中与设定的目标空燃比进行比较后得出误差信号，确定喷油脉宽，使空燃比保持在设定目标值附近。现用的空燃比闭环控制大多是把空燃比控制在理论空燃比14.7附近的一个很窄范围内；这种原因是为满足排放要求而使用三元催化装置以牺牲部分经济性和动力性为代价的。而在大多数工况下都要解除闭环控制而进入开环控制(如发动机起动、暧机、怠速、大负荷、加减速)。

发动机的其它控制有怠速控制、EGR控制(废气再循环系统)、进气控制等，进气控制分为VTEC控制(可变气门正时系统)、涡轮增压控制、可变进气管长度与可变进气歧管长度控制、谐振腔进气惯量控制等。

发动机怠速控制是进气量闭环控制；废气再循环系统EGR控制是开环控制，参与控制的量是发动机水温、进气温度、转速和节气门开度；进气控制系统中的VTEC控制是机械控制系统，其作用是将固定的气门行程改成随发动机转速改变而改变的可变行程；涡轮增压控制是对进气可变截面控制；可变进气管长度与可变进气歧管长度控制以及谐振腔进气惯量控制利用进气压力波特性的气波惯量增压控制。

上述控制方法在发动机上得到很好的应用，但现有的脉谱参数控制策略对下列问题无能为力：

(1)各传感器及执行器件的制造偏差及使用一段时间的磨损及老化引起的工作特性改变，更换配件引起的匹配偏差等，从而使控制精度变差；

(2)环境、季节的改变，各种工作介质的的变化(如机械油的粘度改变等)、各种电器及辅助动力的接入改装、对发动机的操控等引起的负荷变化；

(3)在台架对控制单元优化时测量仪器及处理手段引起的的测量偏差以及未曾考虑在内的其它未知因素等；

(4)各传感器的信号传递时滞、控制单元的运算过程时滞、执行器件的运动时滞等带来的控制实时性偏差等。

以上这些因素的影响只应用台架优化的基本点火脉谱参数与基本喷油脉谱参数以及其它控制脉谱参数显然偏离控制目标；以各传感器反馈的各种状态信号由于各种时滞效应只能对控制数据修正局部的偏差，而不能完全控制目标偏差，使发动机未能达到合理的使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对目前发动机的控制方式所存在的问题，提供一种使发动机可以根据使用环境、使用条件、操作条件等得以实时控制的应用组合脉谱的发动机控制系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该应用组合脉谱的发动机控制系统，其特征在于：包括微处理器、小脑关节控制器CMAC，模拟信号、数字信号、电源检测、铁电存储器、CAN、LIN和外部诊断电路、大功率驱动电路、开关量驱动电路、驱动电路，模拟信号、数字信号、电源检测分别连接微处理器，铁电存储器与小脑关节控制器CMAC互联，小脑关节控制器CMAC与微处理器互联，微处理器与CAN、LIN和外部诊断电路互联，微处理器与大功率驱动电路、开关量驱动电路、驱动电路相连。

模拟信号包括输入调理电路、模拟信号通道，输入调理电路通过模拟信号通道连接微处理器，输入调理电路另一路与数字信号通道相连，数字信号包括输入调理缓冲电路、数字信号通道，输入调理缓冲电路通过数字信号通道连接微处理器。

模拟信号主要包括进气压力信号、进气流量信号、大气压力信号、进气温度信号、冷却水温度信号、环境温度信号、氧传感器信号、曲轴位置信号、节气门位置信号、油门踏板位置信号。

数字信号主要包括喷油脉宽信号、转速信号、电离传感器信号、爆震信号、电瓶检测信号、空调请求信号、方向助力请求信号、空挡信号、大灯开关信号。

工作原理是：

控制系统主要由微处理器和小脑关节控制器CMAC及其外围电路构成；微处理器和小脑关节控制器CMAC是系统的竞争性双核处理核心，在控制过程中既有分工不同，又有在开、闭环控制时的主从易位。即在系统工作中，当微处理器为主控制核心时，小脑关节控制器CMAC对控制过程进行自适应学习，并将学习参数分工况、分条件进行类聚暂存；微处理器在控制中不断按控制策略对同工况、同条件下的基本脉谱参数和暂存的自适应学习参数进行比判，暂存的数据符合规定的条件时，形成该工况该条件下的动态脉谱参数进行存储，并且在以后的控制中不断学习，反复进行以上过程并不断刷新。当微处理器判定该工况该条件下的动态脉谱参数更适合于发动机的控制时，该工况该条件下的动态脉谱参数取代该工况该条件下的基本脉谱参数对发动机进行控制。在同一工况下，按控制策略符合闭环控制条件时，系统中小脑关节控制器CMAC依据对各种条件变化情况的自适应参数与微处理器的标定控制目标进行数据比判，选择该工况下不同条件时的闭环控制目标进行控制；同时对该闭环控制目标进行自适应学习，当符合动态脉谱参数刷新条件时，对该闭环目标数据刷新；当符合代换条件时，对基本脉谱参数中的该闭环区屏蔽而使用动态脉谱参数；当判定该动态脉谱参数不适合对该目标控制时，启封原基本脉谱参数，小脑关节控制器CMAC继续自适应学习。开环控制时，采用PID与小脑关节控制器CMAC的前馈复合控制，该控制中以小脑关节控制器CMAC为主控，即微处理器和小脑关节控制器CMAC主从易位，按控制策略对开环目标逐点控制。

与现有技术相比，本实用新型应用组合脉谱的发动机控制系统所具有的有益效果是：由于采用了以自适应学习方法合成的组合脉谱参数控制方式，使得被控系统发生改变和未知变化对发动机的影响得到了修正，从而提高了开环控制时的控制精度和速度。也利用动态脉谱参数的规划和生成，对闭环控制目标进行了修正和选定，改善了发动机自身条件变化时反馈信号确定单一造成的发动机控制系统无法响应，通过自适应学习控制产生动态脉谱参数的策略提前预测控制，最大可能的修正了各种时滞效应带来的控制滞后。发动机可以根据使用环境、使用条件、操作条件等得以实时控制。从而使发动机的动力性和经济性得以改善，控制更加合理。真正从根本上解决了发动机的控制问题，实现节油。

附图说明

图1是本实用新型实施例的控制系统电路原理框图；

图2是控制电路原理图1；

图3是控制电路原理图2。

图1-3是本实用新型的最佳实施例。图2-3中：U1微处理器、U2缓存器、U3锁相环、U4、U6运算放大器、U5对数放大器、U7比较器、U8磁变换器、U9运算放大器、U10运算放大器、U11反相器、U12门电路、U13CAN通信接收器、U14异步串行通讯处理器、U15电子开关、U16寄存器、U17、U18微功耗运算放大器、U19锁相环、U20斯密特触发器、U21时基电路、U22锁存器、U23动态储存器、U24微处理器、U25存储器、U26扩展口、U27、U28开关量驱动器开关量驱动器、U29信号放大器、U30、U31开关量驱动器、U32大功率驱动管、U33--U38开关量驱动器、DS 8段数码管、DB9通讯口、OP1--OP31光电耦合器、M1-M4喷油器、T1-T4升压器、MG1步进电机、MG2节气门电机、DJ1电磁阀、BT1-BT5功率驱动管、DE3-DE6稳压管、Q3、Q10、Q11-Q18功率驱动器、QE1功率驱动器、R1-R140电阻、VR1-VR2可调电阻、C2--C62电容、D1-D12稳压整流二极管、Q1-Q2、Q4-Q9三极管、L1-L2电感、Y1-Y2晶振、DE1-DE2稳压管

具体实施方式

下面结合附图1-3对本实用新型应用组合脉谱的发动机控制系统做进一步的详细说明：

如图1所示：该控制系统包括微处理器、小脑关节控制器CMAC，模拟信号、数字信号、电源检测、铁电存储器、CAN、LIN和外部诊断电路、大功率驱动电路、开关量驱动电路、驱动电路，模拟信号、数字信号、电源检测分别连接微处理器，铁电存储器与小脑关节控制器CMAC互联，小脑关节控制器CMAC与微处理器互联，微处理器与CAN、LIN和外部诊断电路互联，微处理器与大功率驱动电路、开关量驱动电路、驱动电路相连。

外部传感器的模拟信号通过输入调理电路将信号输入到微处理器；输入调理电路对模拟信号的处理分两部分：一部分由输入调理电路将信号调理为数字信号经数字信号通道输入微处理器；另一部分输入调理电路将信号直接经模拟通道输入微处理内部的A/D端口。

模拟信号主要包括进气压力信号、进气流量信号、大气压力信号、进气温度信号、冷却水温度信号、环境温度信号、氧传感器信号、曲轴位置信号、节气门位置信号、油门踏板位置信号。

外部传感器的数字信号通过输入调理缓冲电路转换为微处理器能接收的输入信号；输入调理缓冲电路的作用是对传感器数字信号的幅度、波形及干扰进行处理，即滤波处理。

数字信号主要包括喷油脉宽信号、转速信号、电离传感器信号、爆震信号、电瓶检测信号、空调请求信号、方向助力请求信号、空挡信号、大灯开关信号。

电源通过电源检测电路处理后接入微处理器。电源检测电路的主要功能是：给系统各芯片提供稳压电源、给外部传感器提供工作电源和给RAM提供电源保持。电源检测电路由DC/DC转换器、过流过压保护器、电压变化信号变送器及抗干扰电路组成。

通信接口电路包括故障诊断接口和车载网络接口，车载网络接口包括通讯总线CAN-BUS和通讯总线LIN-BUS，通用故障诊断标准OBD-II/iso-9141，以及通讯总线SCI和通讯总线SPI；这些总线分别连接汽车防抱死装置ABS、电子动力转向、仪表及车身控制系统等。这些系统的信号分别通过网络总线及其总线驱动器与微处理器片内的网络控制器保持信息的交流。

微处理器由32位的CPU内核，内置常规控制器控制策略和算法、各类脉谱及相关控制目标数据。

小脑关节控制器CMAC由另一片32位微处理器为内核，与外部电路构成；其内置自适应学习算法及控制策略，与主微处理器共同组成控制系统核心，接受外部信号变化，根据策略及时作出决策，进行自适应学习类聚刷新动态脉谱参数，发出指令控制外部执行机构动作和运行。

在分工况开环控制时微处理器与小脑关节控制器CMAC置换主次控制，闭环控制时以微处理器为主；开环控制时以小脑关节控制器CMAC为主。

铁电存储器对系统基本脉谱参数进行备份，经自适应学习后参与工况控制后被判定为使系统按要求稳定工作的那部分动态脉谱参数也会作为经验数据存入其中。微处理器判定系统失控时会自动将基本脉谱参数从铁电存储器写入微处理器中。

大功率驱动控制电路采用专用控制驱动芯片和外围电路，驱动喷油器、点火模块、进气系统的伺服电机和节气门检测驱动。

开关量驱动电路驱动怠速阀、进气谐振引射器开关、燃油泵开关、碳罐电磁阀开关、

ERG电磁阀开关、故障指示报警开关、空调功率开关、高低速风扇开关。

驱动电路给出4路备用中功率控制驱动。

如图2所示：微处理器U1的31、32脚分别与存储器U16的29、24脚相连，40脚通过电阻R1接VCC高电平，通过电容C1接地，通过开关S1接地；微处理器U1的73、74脚之间接有晶振Y1，并且通过电容C2、C3接地；

进气压力、大气压力传感器的信号经过缓存器U2进入锁相环U3进行V/F转换处理后，通过光电耦合器OP1输入到微处理器U1的A/D口P50、P51脚，供微处理器U1进行分析计算处理。

锁相环U3的4脚连接光电耦合器OP1的第1脚；锁相环U3的5脚接地，6脚和7脚之间连接有电容C5；锁相环U3的9脚通过缓存器U2和电阻R2连接各压力传感器，9脚还通过电容C4接地；11脚通过电阻R3接地。光电耦合器OP1的2、4脚接地；光电耦合器OP1的第3脚连接微处理器U1的A/D口P50、P51脚，并且通过电阻R4连接VDD高电平。

氧传感器信号经运算放大器U4对其进行10倍放大后输入对数放大器U5，经对数放大器U5的放大后由对数放大器U5的10脚输出，经运算放大器U6进行I-V变换为5-0V电压信号输入到微处理器U1的A/D口P52脚，供微处理器U1对空燃比进行分析判定。

运算放大器U4的2脚连接氧传感器信号，通过电阻R5与6脚相连；运算放大器U4的3脚与对数放大器U5的2脚相连，通过电阻R6与运算放大器U4的6脚相连，并通过电阻R7连接VDD高电平。对数放大器U5的2脚通过电容C7与对数放大器U5的7脚相连；对数放大器U5的6脚通过电阻R8、电容C6接地；对数放大器U5的15脚通过电阻R9、可调电阻VR2接地；对数放大器U5的16脚通过电阻R10、可调电阻VR1接VCC高电平；对数放大器U5的11脚接VCC高电平。对数放大器U5的10脚通过电阻R11与运算放大器U6的2脚相连，且通过电阻R12接地；运算放大器U6的2脚通过电阻R13与6脚相连；运算放大器U6的6脚连接微处理器U1的A/D口P52脚；运算放大器U6的3脚接地。

将冷却水温度信号、进气温度信号、环境温度信号通过串接分压电阻转换为模拟电压信号供比较器U7比判，比较器U7依次输出数字信号输入到微处理器U1的A/D口P54、P55、P56脚，供微处理器U1来分析判断发动机工况。

比较器U7的2脚依次连接冷却水温度信号、进气温度信号、环境温度信号，2脚还通过电阻R14连接VDD高电平；比较器U7的1脚依次连接微处理器U1的P54、P55、P56脚；比较器U7的3脚通过电阻R16接地，通过电阻R15连接VDD高电平；8脚连接VDD高电平且通过电容C8接地。

曲轴位置传感器信号输入到磁变换器U8进行转换处理后，输入到微处理器U1的A/D口P57脚，供微处理器U1进行分析计算处理。

曲轴位置信号输入到磁变换器U8的2脚；磁变换器U8的3脚通过电阻R17接VCC高电平，通过电阻R18接地；磁变换器U8的1、4脚接地，8脚接VCC高电平；VCC高电平输入经电容C9接地；磁变换器U8的7脚通过电阻R19上拉输出一电压信号，输入到微处理器U1的A/D口P57脚。

节气门位置信号、油门踏板信号经降压后输入到运算放大器U9放大处理后，输入到微处理器U1的A/D口P46、P47脚，供微处理器U1进行分析计算处理。

节气门位置信号、油门踏板信号通过电阻R20、21输入到运算放大器U9的2脚，电阻R20、21的串联节点处通过电容C10接地，运算放大器U9的2脚通过二极管D1接高电平VCC，通过二极管D2接地，3脚接地；运算放大器U9的2脚依次连接微处理器U1的P46、P47脚。

爆震的信号通过由运算放大器U10及其外围电路组成的信号选频放大电路进行放大处理后，输入到由运算放大器U10E组成的检波电路，检波器的输出信号经过一个非门缓冲后输入微处理器U1的P16脚，供微处理器U1进行分析计算处理。

运算放大器U10A的2脚连接爆震传感器信号，且通过电阻R22接高电平VCC；运算放大器U10A的2、3脚通过并联的电容C11、电感L1相连接；运算放大器U10B的5脚通过电阻R23接高电平VCC；运算放大器U10B的4、5脚通过并联的电容C12、电感L2相连接，运算放大器U10B的5脚通过电容C13与运算放大器U10C的6脚相连接；运算放大器U10C的6、7脚通过电阻R24相连，7脚与运算放大器U10D的10脚相连，运算放大器U10D的10、9脚通过电阻R25相连；运算放大器U10D的9脚通过二极管D3与运算放大器U10E的12脚相连接；运算放大器U10E的12脚还通过电容C14、电阻R26组成的回路接高电平VCC，运算放大器U10E的11脚微处理器U1的P16脚相连接。

反相器U11和门电路U12组成喷油信号脉冲鉴宽电路；喷油信号输入到微处理器U1的INTP0口P01脚，供微处理器U1进行分析计算处理。

反相器U11的1脚通过电阻R27连接VDD高电平，通过电容C15连接喷油信号，电容C16和电阻R28串联接在电容C15的一端和地之间；反相器U11的2脚连接门电路U12的1脚。门电路U12的2脚通过电阻R28接地，3脚连接光电耦合器OP2的第1脚；光电耦合器OP2的2、4脚接地，光电耦合器OP2的第3脚依次连接微处理器U1的INTP0口P01脚。

由CAN通信接收器U13组成CAN通讯模块的接收节点单元。

CAN通信接收器U13的1脚接微处理器U1的CANRX1口P115脚，CAN通信接收器U13的4脚接微处理器U1的CANTX1口P114脚；CAN通信接收器U13的2脚VCC并通过电容C17接地，3、8脚接地；CAN通信接收器U13的6、7脚之间连接有电阻R29与CAN通信接口的1、3脚相连，CAN通信接口的2脚接地

由异步串行通讯处理器U14、通讯口DB9和电子开关U15等组成系统写入程序通讯电路。由寄存器U16和8段数码管DS组成系统故障代码显示电路，以判比系统故障信息。

异步串行通讯处理器U14的1脚和3脚之间连接有电容C36，2脚通过电容C37接高电平VCC，VCC高电平输入端通过电容C38接地。异步串行通讯处理器U14的4脚和5脚之间连接有电容C35；异步串行通讯处理器U14的6脚通过电容C34接地；异步串行通讯处理器U14的7脚和8脚分别连接通讯口DB9的2脚和3脚，异步串行通讯处理器U13的9脚和10脚分别连接电子开关U15的2脚和10脚；异步串行通讯处理器U14的15脚接地，16脚接VCC高电平且通过电容C39接地；电子开关U15的12脚和13脚连接微处理器U1的P03脚；电子开关U15的1脚和11脚分别连接微处理器U1的P112脚和P113脚。

寄存器U16的1脚和2脚连接微处理器U1的P112脚；寄存器U16的8脚连接微处理器U1的P113脚。寄存器16的3-6脚、10-13脚顺序连接8段数码管DS的1-8脚。

电离传感器信号通过由微功耗运算放大器U18、U17及其外围电路组成的恒电位仪电路和电流检测电路处理后，传感器信号的电位被控制在一个定值，传感器信号经处理后输入到微处理器U1的P27脚，供微处理器U1进行分析计算处理。

微功耗运算放大器U18的2脚连接电离传感器信号，微功耗运算放大器U18的2脚通过电容C18、电阻R37并联与电阻R35串联与6脚相连；微功耗运算放大器U18的3脚通过电阻R38、电容C19串联与电阻R39并联后接地；4脚接高电平VCC，8脚通过电阻R36接高电平VCC；微功耗运算放大器U18的7脚接地；微功耗运算放大器U18的2脚还通过电容C18、电阻R137并联与电阻R34串联后与微功耗运算放大器U17的2脚相连；微功耗运算放大器U17的3脚通过电阻R33与微功耗运算放大器U18的2脚相连，且通过电阻R32接地；微功耗运算放大器U17的2脚通过电阻R31与6脚相连，4脚接高电平VCC，8脚通过电阻R30接高电平VCC；微功耗运算放大器U17的7脚接地；微功耗运算放大器U17的6脚与微处理器U1的P27脚。

电源通过由锁相环U19组成的电源检测电路处理后，通过光电耦合器OP3输入微处理器U1的P26脚，实时检测电瓶电压量，为系统提供可靠性稳压直流电源。

电源检测：锁相环U19的4脚连接光电耦合器OP3的第4脚；锁相环U19的6脚和7脚之间连接有电容C20；锁相环U19的9脚通过电阻R40连接电瓶电压，9脚还通过电阻R41接地；锁相环U19的11脚通过电阻R42接地。光电耦合器OP3的1、3脚接地，光电耦合器OP3的第2脚连接微处理器U1的P16脚。

大灯开关信号、空档位置信号、方向助力信号、空调请求信号通过串接分压电阻转换为模拟电压信号供斯密特触发器U20整形后，依次输出数字信号输入到微处理器U1的P21、P22、P23、P24脚，给微处理器U1来判断分析发动机工况。

斯密特触发器U20的3脚通过电阻R45依次连接大灯开关信号、空档位置信号、方向助力信号、空调请求信号；3脚还通过电容C22接地；电阻R45与信号连接端通过电阻R43接VCC高电平，还通过电阻R44接地；VCC高电平输入端通过电容C21接地。斯密特触发器U20的4脚通过电阻R46依次连接微处理器U1的P21、P22、P23、P24脚。

转速信号经过时基电路U21调理后，通过光电耦合器OP4输入到微处理器U1的P20脚，供微处理器U1进行分析计算处理。

时基电路U21的1脚接地，2脚连接转速信号，3脚通过电阻R48连接光电耦合器OP4的第1脚；时基电路U21的4脚、8脚连接VDD高电平，5脚通过电容C23接地；时基电路U21的6脚7脚通过电阻R47连接VDD高电平，并通过电容C24接地。光电耦合器OP4的第3脚连接微处理器U1的P20脚，并且通过电阻R49连接VDD高电平；光电耦合器OP4的2、4脚接地。

微处理器U24、锁存器U22、动态储存器U23构成小脑关节控制器CMAC，在微处理器U1的控制下，依据内置控制策略自适应学习，并对受空燃比目标值进行调节逼近；动态储存器U23是闪存存储器，其对类聚凋节参数进行刷新存储，在微处理器U24的控制下参与新工况下的控制器控制。

微处理器U24的1脚、2脚分别连接动态储存器U23的22脚、29脚；微处理器U24的3脚、4脚分别连接动态储存器U23的30脚、2脚；微处理器U24的5脚连接微处理器U1的P15脚；微处理器U24的8脚连接微处理器U1的P17脚；微处理器U17的38脚连接三极管Q1的2脚，并通过电容C30接地；三极管Q1的3脚接VCC并通过电容C31接地，三极管Q1的1脚通过电阻R50与微处理器U1的P03脚相连；微处理器U24的37脚连接存储器U25的24脚；微处理器U24的36脚连接存储器U25的29脚；微处理器U24的34脚连接微处理器U1的TXD0口P14脚；微处理器U24的33脚连接微处理器U1的RXD0口P13脚；微处理器U24的9脚和10脚之间连接晶振Y2，且9脚、10脚分别通过电容C25、电容C26接地。微处理器U24的11脚接地，13脚连接VCC高电平且通过电容C27接地；微处理器U24的14脚-18脚分别连接动态储存器U23的27脚、26脚、23脚、25脚、31脚；微处理器U24的19脚-26脚分别连接锁存器U22的9脚-2脚；微处理器U24的28脚、29脚、48脚、49脚分别连接动态储存器U23的28脚、4脚、1脚、24脚；微处理器U24的52脚连接锁存器U22的11脚，动态储存器U23的5脚-12脚，分别连接锁存器U22的12脚-19脚。锁存器U22的2脚-9脚分别连接动态储存器U23的13脚-15脚、17脚-20脚，锁存器U22的20脚接VCC且通过电容C28接地；动态储存器U23的32脚接VCC且通过电容C29接地；微处理器U24的13脚接VCC且通过电容C27接地。

由扩展口U26和存储器U25构成铁电存储器，存储系统脉谱MAP数据。

扩展口U26的2-9脚与微处理器U1的P40-P47顺序对应连接，并且还与存储器U25的13-21脚顺序对应连接；扩展口U26的12-19脚与的5-12脚顺序对应连接；扩展口U26的20脚接VCC高电平，且通过电容C32接地。存储器U25的3、28、4、25、23、26、27脚与微处理器U1的P90-P96顺序对应连接；存储器U25的1、30、2、31脚与微处理器U1的P60-P63顺序对应连接。

扩展口U26的1脚和存储器U25的22脚相连，并与微处理器U1的/CS脚相连。存储器U25的24脚与微处理器U1的P26脚、动态储存器U23的P10脚相连；存储器U25的29脚与微处理器U1的P27脚、动态储存器U23的P11脚相连；存储器U25的32脚接VCC高电平，且通过电容C33接地；存储器U25的16脚接地。

如图3所示：微处理器U1利用其I/O端口P70-P77，通过开关量驱动器U37、U38对喷油信号进行采集与反馈分析判比处理后，通过功率驱动管Q11-Q14对发动机的喷油进行实时控制。

开关量驱动器U37的2、4、6、8脚接地，10、12、14、16脚接5V高电平并通过电容C62接地。9、11、13、15脚分别与功率驱动器Q11-Q14的第1脚相连。

开关量驱动器U38的2、4、6、8脚接地，10、12、14、16脚通过电阻R136接5V高电平。9、11、13、15脚接入微处理器U1；1、3、5、7脚分别与功率驱动器Q11-Q14的第2脚相连。

开关量驱动器U38的1、3、5、7脚和开关量驱动器U37的9、11、13、15脚接入微处理器U1的P170-P177脚。

功率驱动器Q11-Q14的第3脚顺序与喷油器M1-M4的一端、二极管D10-D7一端相连，喷油器M1-M4的另一端、二极管D10-D7另一端接地。

功率驱动器Q11-Q14的第2脚分别通过电阻R137-R140接12V高电平，并通过电容C61接地。

微处理器U1利用其I/O端口P120-P127输出控制信号经过光电耦合器OP31-OP24组成的抗干扰电路隔离后，通过开关量驱动器U35、U36对信号进行采集与反馈分析判比处理后，通过功率驱动管BT12-BT15组成的驱动电路，驱动故障指示报警开关、进气谐振引射开关、EGR电磁阀开关及炭罐电磁阀开关的开关量控制。

开关量驱动器U35的2、4、6、8脚接地；10、12、14、16脚接VCC高电平，并通过电容C58接地；9、11、13、15脚接入光电耦合器OP24-OP27的第1脚，光电耦合器OP24-OP27的第2脚接地；第3脚接VCC高电平，并通过电容C56接地；开关量驱动器U35的1、3、5、7脚通过电阻R124-R127依次顺序连接功率驱动管BT12-BT15的4脚；开关量驱动器U36的2、4、6、8脚接地；10、12、14、16脚接VCC，并通过电容C57接地；1、3、5、7脚接入光电耦合器OP28-OP31的第4脚；第3脚接VCC，并通过电容C59接地；第2脚接地，开关量驱动器U36的9、11、13、15、脚通过电阻R128-R131依次顺序连接功率驱动管BT12-BT15的2脚，并通过电阻R132-R135接地。

光电耦合器OP24-OP27的第4脚和光电耦合器OP28-OP31的第1脚分别通过电阻R116-R119和电阻R120-R123接入微处理器U1的P120-P127脚。

功率驱动管BT12-BT15的1脚接地；3脚接VCC，并通过电容C60接地，5脚依次顺序驱动故障指示报警开关、进气谐振引射器开关、EGR(电磁阀开关废气再循环系统)电磁阀开关、碳罐电磁阀开关。

微处理器U1利用其I/O端口P30-P37，通过开关量驱动器U33、U34对点火信号进行采集与反馈分析判比处理后，通过功率驱动管BT8-BT11对发动机的点火进行实时控制。

开关量驱动器U34的2、4、6、8脚接地，10、12、14、16脚通过电阻R115接5V高电平。1、3、5、7脚分别与功率驱动管BT8-BT11的第4脚相连。

开关量驱动器U33的2、4、6、8脚接地，10、12、14、16脚接+5V电压，且通过电容C55接地。9、11、13、15脚分别与功率驱动管BT8-BT11的第2脚相连。

开关量驱动器U34的9、11、13、15脚和U33的1、3、5、7脚接入微处理器U1的P70-P77脚。

功率驱动管BT8-BT11的1脚接地，功率驱动管BT8-BT11的第3脚接12V高电平，并通过电容C54接地；功率驱动管BT8-BT11的第5脚分别与升压器T1-T4的1脚、稳压管DE3-DE6的一段相接，升压器T1-T4的1、4脚、稳压管DE3-DE6的另一段接地。

升压器T1-T4的3脚分别连接火花塞1-4。

微处理器U1利用其I/O端口P110-P111输出步进电机及电磁阀的驱动信号，经过光电耦合器OP22、OP23组成的抗干扰电路隔离后，分别驱动三极管和H桥电路及功率驱动器QE1电路，驱动步进电机MG1动作和电磁阀DJ1动作，进行进气流量控制。

微处理器U1的P110脚通过电阻R100连接光电耦合器OP22第1脚，第2脚接地；光电耦合器OP22的第3脚通过电阻R102连接VDD高电平，第4脚连接三极管Q4的1脚。三极管Q4的1脚和2脚之间连接有电阻R101；三极管Q4的3脚通过电阻R103连接VDD高电平，还通过电阻R105连接三极管Q5的1脚，还通过电阻R104连接三极管Q7的1脚。三极管Q5的2脚接地，三极管Q5的3脚连接步进电机MG1的负极。三极管Q6的1脚通过电阻R109连接VDD高电平；三极管Q6的1脚还连接三极管Q7的3脚；三极管Q6的2脚接地，3脚连接步进电机MG1的正极；三极管Q6的3脚还通过电阻R108连接三极管Q8的1脚；三极管Q8的3脚连接步进电机MG1的负极；三极管Q8的2脚连接VDD高电平。三极管Q9的3脚连接步进电机MG1的正极；三极管Q9的2脚连接VDD高电平，三极管Q9的1脚通过电阻R106连接步进电机MG1的负极。

步进电机MG1的正极和负极之间连接有依次串联的电阻R107和稳压管DE2、DE1。

微处理器U1的P111脚通过电阻R110连接光电耦合器OP23第1脚，第2脚接地；光电耦合器OP23第3脚接12V高电平；光电耦合器OP23第4脚通过电阻R112与功率驱动管Q10的1脚相连，通过电阻R111接地。功率驱动管Q10的2脚接地；功率驱动管Q10的3脚接电磁阀DJ1的1脚，并通过稳压二极管D6串联连接由电容C53和电阻R114组成的并联电路与电磁阀DJ1的2脚。12V高电平输入经过电阻R113降压及电容C54整形滤波后输入到电磁阀DJ1的2脚。

微处理器U1利用其I/O端口P100-P107输出控制信号经过光电耦合器OP14-OP21组成的抗干扰电路隔离后，通过开关量驱动器U30、U31对信号进行采集与反馈分析判比处理后，通过功率驱动管BT5-Bt7、大功率驱动管U32组成的驱动电路，进行开关量的控制。

开关量驱动器U31的2、4、6、8脚接地；10、12、14、16脚接VCC，并通过电容C40接地；9、11、13、15脚接入光电耦合器OP18-OP21的第1脚，光电耦合器OP18-OP21第2脚接地；第3脚接VCC高电平，并通过电容C48接地；。开关量驱动器U31的1、3、5、脚通过电阻R92-R94顺序连接功率驱动管BT5、BT6、BT7的4脚；7脚通过电阻R95连接大功率驱动管U32的3、5脚。开关量驱动器U30的2、4、6、8脚接地；10、12、14、16脚接VCC，并通过电容C50接地；1、3、5、7脚接入光电耦合器OP14-OP17的第3脚；光电耦合器OP14-OP17的第4脚接VCC，并通过电容C47接地；第2脚接地。开关量驱动器U30的9、11、15脚通过电阻R88、R89、R90依次顺序连接功率驱动管BT5、BT6、BT7的2脚，并通过电阻R97、R98、R99接地；15脚通过电阻R91连接大功率驱动管U32的2、6脚，并通过电阻R96接地。

光电耦合器OP18-OP21的第4脚和光电耦合器OP14-OP17的第1脚分别通过电阻R84-R87和电阻R80-R83接入微处理器U1的P100-P107脚。

大功率驱动管32的1、7、8、11、14脚接VCC，并通过电容C51接地；4脚接地。

功率驱动管BT5、BT6、BT7的1脚接地；3脚接VCC，并通过电容C50接地，5脚依次顺序驱动电动风扇开关、空调功率开关、电动燃油泵开关；大功率驱动管U32的12、13脚驱动主功率开关。

微处理器U1驱动控制信号经光电耦合器OP13隔离处理后，通过三极管Q2放大后驱动功率管Q3，控制驱动电子节气门的高低电位；并且通过由信号放大器U29组成的电流监控电路处理后，输入到微处理器U1的A/D口P46脚，实时对电流进行监控，并用于位置反馈处理。

微处理器U1驱动控制信号与光电耦合器OP13的1脚连接，光电耦合器OP13的2、4脚接地；3脚通过电阻R78与三极管Q2的1脚相连，并通过电阻R79接地；三极管Q2的3脚接地，2脚通过电阻R73与功率驱动管Q3的1脚连接，并通过电阻R72接高电平VCC；功率驱动管Q3的1脚通过电阻R74接地，并通过电阻R71、二极管D4连接高电平VCC，并输出驱动H的控制信号；功率驱动管Q3的2脚输出驱动L的控制信号并通过二极管D5接高电平VCC；功率驱动管Q3的3脚通过电阻R76、77串联与电阻R75并联后接地，并通过电阻R76与信号放大器U29的3脚连接，并通过电容C45接地；信号放大器U29的2脚接地，1脚与微处理器U1的AD口P46脚连接。

微处理器U1利用其I/O端口P150-P157输出控制信号经过光电耦合器OP5-OP12组成的抗干扰电路隔离后，通过功率驱动管BT1-BT4组成的驱动电路，驱动备用的开关量控制。

开关量驱动器U28的2、4、6、8脚接地；10、12、14、16脚接VCC高电平，并通过电容C42接地；9、11、13、15脚接入光电耦合器OP9-OP12的第1脚，光电耦合器OP9-OP12的第2脚接地；第3脚接VCC，并通过电容C40接地；开关量驱动器U28的1、3、5、7脚通过电阻R63-R66依次顺序连接功率驱动管BT1-BT4的4脚；开关量驱动器U27的2、4、6、8脚接地；10、12、14、16脚接VCC，并通过电容C43接地；1、3、5、7脚接入光电耦合器OP5-OP8的第4脚；光电耦合器OP5-OP8的第3脚接VCC高电平，并通过电容C41接地；第2脚接地；开关量驱动器U27的9、11、15、17脚通过电阻R59-R62依次顺序连接功率驱动管BT1-BT4的2脚，并通过电阻R67-R70接地。

光电耦合器OP9-OP12的第4脚和光电耦合器OP5-OP8的第1脚分别通过电阻R55-R58和电阻R51-R54接入微处理器U1的P150-P157脚。

功率驱动管BT1-BT4的1脚接地；3脚接VCC，并通过电容C44接地，5脚依次顺序驱动备用驱动1、备用驱动2、备用驱动3、备用驱动4。

由微处理器U1的P130、P131脚分别输出PWM1、PWM2控制信号，通过功率驱动器Q15-Q18组成的H桥驱动电路，经过稳压整流二极管D11-D14组成的整流隔离电路来驱动控制节气门电机MG2。

功率驱动器Q15的1脚与微处理器U1的P130脚相连，功率驱动器Q15的3脚通过稳压整流二极管D11与功率驱动器Q15的2脚连接；功率驱动器Q16的1脚与微处理器U1的P131脚相连，功率驱动器Q16的3脚通过稳压整流二极管D12与功率驱动器Q16的2脚连接；功率驱动器Q17的3脚通过稳压整流二极管D13与功率驱动器Q17的2脚连接；功率驱动器Q18的3脚通过稳压整流二极管D14与功率驱动器Q18的2脚连接；功率驱动器Q15的2脚与功率驱动器Q17的2脚相连；功率驱动器Q15的1脚与功率驱动器Q18的1脚连接；功率驱动器Q16的1脚与功率驱动器Q17的1脚连接；功率驱动器Q15的3脚与功率驱动器Q16的2脚连接，功率驱动器Q17的3脚与功率驱动器Q18的2脚连接，且连接之间相接节气门电机MG2。

Claims (5)

1、应用组合脉谱的发动机控制系统，其特征在于：包括微处理器、小脑关节控制器CMAC，模拟信号、数字信号、电源检测、铁电存储器、CAN、LIN和外部诊断电路、大功率驱动电路、开关量驱动电路、驱动电路，模拟信号、数字信号、电源检测分别连接微处理器，铁电存储器与小脑关节控制器CMAC互联，小脑关节控制器CMAC与微处理器互联，微处理器与CAN、LIN和外部诊断电路互联，微处理器与大功率驱动电路、开关量驱动电路、驱动电路相连。

2、根据权利要求1所述的应用组合脉谱的发动机控制系统，其特征在于：模拟信号包括输入调理电路、模拟信号通道，输入调理电路通过模拟信号通道连接微处理器，输入调理电路另一路与数字信号通道相连，数字信号包括输入调理缓冲电路、数字信号通道，输入调理缓冲电路通过数字信号通道连接微处理器。

3、根据权利要求2所述的应用组合脉谱的发动机控制系统，其特征在于：模拟信号主要包括进气压力信号、进气流量信号、大气压力信号、进气温度信号、冷却水温度信号、环境温度信号、氧传感器信号、曲轴位置信号、节气门位置信号、油门踏板位置信号。

4、根据权利要求1所述的应用组合脉谱的发动机控制系统，其特征在于：数字信号主要包括喷油脉宽信号、转速信号、电离传感器信号、爆震信号、电瓶检测信号、空调请求信号、方向助力请求信号、空挡信号、大灯开关信号。

5、根据权利要求1所述的应用组合脉谱的发动机控制系统，其特征在于：小脑关节控制器CMAC包括微处理器U24、锁存器U22、动态储存器U23，微处理器U24的1脚、2脚分别连接动态储存器U23的22脚、29脚；微处理器U24的3脚、4脚分别连接动态储存器U23的30脚、2脚；微处理器U24的5脚连接微处理器U1的P15脚；微处理器U24的8脚连接微处理器U1的P17脚；微处理器U17的38脚连接三极管Q1的2脚，并通过电容C30接地；三极管Q1的3脚接VCC并通过电容C31接地，三极管Q1的1脚通过电阻R50与微处理器U1的P03脚相连；微处理器U24的37脚连接存储器U25的24脚；微处理器U24的36脚连接存储器U25的29脚；微处理器U24的34脚连接微处理器U1的TXD0口P14脚；微处理器U24的33脚连接微处理器U1的RXD0口P13脚；微处理器U24的9脚和10脚之间连接晶振Y2，且9脚、10脚分别通过电容C25、电容C26接地，微处理器U24的11脚接地，13脚连接VCC高电平且通过电容C27接地；微处理器U24的14脚-18脚分别连接动态储存器U23的27脚、26脚、23脚、25脚、31脚；微处理器U24的19脚-26脚分别连接锁存器U22的9脚-2脚；微处理器U24的28脚、29脚、48脚、49脚分别连接动态储存器U23的28脚、4脚、1脚、24脚；微处理器U24的52脚连接锁存器U22的11脚，动态储存器U23的5脚-12脚，分别连接锁存器U22的12脚-19脚，锁存器U22的2脚-9脚分别连接动态储存器U23的13脚-15脚、17脚-20脚，锁存器U22的20脚接VCC且通过电容C28接地；动态储存器U23的32脚接VCC且通过电容C29接地；微处理器U24的13脚接VCC且通过电容C27接地。

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