CN204663685U - 一种发动机电子控制单元及发动机控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种发动机电子控制单元及发动机控制系统，包括：微控制器、与外部参考电源连接，用于将外部参考电源提供的电压转换为微控制器可识别的电压，为微控制器供电的电源处理模块、与外部传感器连接，用于接收并处理外部传感器发送的传感器信号，并将处理后的传感器信号发送至微控制器的信号处理模块、与微控制器连接，同时与外部驱动装置连接，用于接收微控制器发送的第一控制信号，并依据第一控制信号控制外部驱动装置动作的低边驱动模块和与微控制器连接，同时与点火驱动装置连接，用于接收微控制器发送的第二控制信号，并依据第二控制信号控制点火驱动装置动作的点火驱动模块。本申请成本低，且实现了对燃料空燃比的精确控制。

Description

一种发动机电子控制单元及发动机控制系统

技术领域

本申请涉及发动机控制技术领域，更具体地说，涉及一种发动机电子控制单元及发动机控制系统。

背景技术

摩托车的供油系统一般分为化油器供油系统和电控燃油喷射系统两种。

其中，化油器供油系统结构简单，成本低，但对燃烧室内的燃料空燃比的控制精度不高，使其很难有效地对有害废气的排放进行精确控制。

电控燃油喷射系统能够精确控制燃烧室内的燃料空燃比，以此控制有害废气的排放。然而，电控燃油喷射系统体积庞大、复杂，将其改装至摩托车上会导致整车改动量非常大。同时，电控燃油喷射系统中的电子控制单元的硬件、软件设计都比较复杂，在该电子控制单元应用前期需要投入过多的设计、制造成本，在使用后期需要投入更多的人力、物力资源进行售后服务人员培训和设备购置，最终导致整车成本高、价格昂贵，不适于推广。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种发动机电子控制单元及发动机控制系统，在低成本、低投入的前提下，同时实现对燃烧室内的燃料空燃比的精确控制。技术方案如下：

基于本申请的一方面，本申请提供一种发动机电子控制单元，包括：

微控制器；

与外部参考电源连接，用于将所述外部参考电源提供的电压转换为所述微控制器可识别的电压，为所述微控制器供电的电源处理模块；

与外部传感器连接，用于接收并处理所述外部传感器发送的传感器信号，并将处理后的传感器信号发送至所述微控制器的信号处理模块；

与所述微控制器连接，同时与外部驱动装置连接，用于接收所述微控制器发送的第一控制信号，并依据所述第一控制信号控制所述外部驱动装置动作的低边驱动模块；

与所述微控制器连接，同时与点火驱动装置连接，用于接收所述微控制器发送的第二控制信号，并依据所述第二控制信号控制所述点火驱动装置动作的点火驱动模块。

较优的，所述外部传感器包括转速传感器、氧信号传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、进气歧管绝对压力传感器、缸体温度传感器、倾斜位置传感器；

所述信号处理模块包括：

与所述转速传感器连接的脉冲信号处理模块；

分别与氧信号传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、进气歧管绝对压力传感器、缸体温度传感器、倾斜位置传感器连接的模拟信号处理模块。

较优的，所述外部驱动装置包括：喷油嘴驱动装置、氧传感器加热驱动装置、油泵驱动装置和怠速电磁阀驱动装置。

较优的，还包括：

与所述微控制器连接的控制器局域网络CAN总线处理模块；

和/或，

与所述微控制器连接的K总线处理模块。

基于本申请的另一方面，本申请提供一种发动机控制系统，包括上述发动机电子控制单元。

应用本申请的技术方案，本申请提供的发动机电子控制单元包括微控制器、电源处理模块、信号处理模块、低边驱动模块和点火驱动模块。其中，本申请中的低边驱动模块将外部驱动装置对应的驱动芯片集成在一起来实现对外部驱动装置的驱动，有效减少了发动机电子控制单元中驱动芯片的数量，降低了发动机电子控制单元的成本。同时，本申请中的信号处理模块与外部传感器连接，实现接收并处理所述外部传感器发送的传感器信号，并将处理后的传感器信号发送至微控制器，此时微控制器依据接收到的各种表征发动机工作状态的传感器信号来驱动外部驱动装置或点火驱动装置，可以精确地控制燃烧室内的燃料空燃比，控制有害废气的排放。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种发动机电子控制单元的结构示意图；

图2为本申请提供的一种发动机电子控制单元的另一结构示意图；

图3为本申请提供的一种发动机电子控制单元的再一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本申请提供一种发动机电子控制单元，如图1所示，包括：

微控制器100；

与外部参考电源600连接，用于将所述外部参考电源600提供的电压转换为所述微控制器100可识别的电压，为所述微控制器100供电的电源处理模块200；

与外部传感器700连接，用于接收并处理所述外部传感器700发送的传感器信号，并将处理后的传感器信号发送至所述微控制器100的信号处理模块300；

与所述微控制器100连接，同时与外部驱动装置800连接，用于接收所述微控制器100发送的第一控制信号，并依据所述第一控制信号控制所述外部驱动装置800动作的低边驱动模块400；

与所述微控制器100连接，同时与点火驱动装置900连接，用于接收所述微控制器100发送的第二控制信号，并依据所述第二控制信号控制所述点火驱动装置900动作的点火驱动模块500。

本申请中，外部参考电源600可以为发动机电子控制单元的外接电源，发动机电子控制单元通过电源处理模块200实现与外部参考电源600连接，具体的，电源处理模块200的一端连接外部参考电源600，另一端连接微控制器100，电源处理模块200用于将外部参考电源600提供的电压转换为微控制器100可识别的电压，进而为微控制器100供电。

本申请中，外部传感器700可以包括转速传感器701、氧信号传感器702、进气温度传感器703、节气门位置传感器704、进气歧管绝对压力传感器705、缸体温度传感器706和倾斜位置传感器707。信号处理模块300具体包括：

与转速传感器701连接的脉冲信号处理模块301；

分别与氧信号传感器702、进气温度传感器703、节气门位置传感器704、进气歧管绝对压力传感器705、缸体温度传感器706、倾斜位置传感器707连接的模拟信号处理模块302，具体如图2所示。

本实施例中的脉冲信号处理模块301用于接收转速传感器701发送的转速信号，进而依据该转速信号来计算系统点火的开始时刻和喷油时间。模拟信号处理模块302用于接收氧信号传感器702发送的氧信号、进气温度传感器703发送的进气温度信号、节气门位置传感器704发送的节气门位置信号、进气歧管绝对压力传感器705发送的进气歧管绝对压力值信号、缸体温度传感器706发送的发动机缸体温度信号，和/或倾斜位置传感器707发送的倾斜位置信号，模拟信号处理模块302将接收到的这些传感器信号处理后发送至微控制器100。此时微控制器100依据接收到的来自于模拟信号处理模块302处理后的传感器信号，经过查表、判断、计算等处理得到第一控制信号和第二控制信号。其中，第一控制信号输出至低边驱动模块400，第二控制信号输出至点火驱动模块500。

需要说明的是，本申请中微控制器100在对喷油、点火的控制上包括二维控制方式和三维控制方式这两种控制方式。其中，二维控制方式中的二维控制信号基于的是转速传感器701发送的转速信号，微控制器100依据接收到的转速信号计算得到的点火的开始时刻和喷油时间，实现了对喷油、点火的二维精确控制。三维控制方式中的三维控制信号基于的是转速传感器701发送的转速信号和进气歧管绝对压力传感器705发送的进气歧管绝对压力值信号，或，转速传感器701发送的转速信号和节气门位置传感器704发送的节气门位置信号，微控制器100依据接收到的转速信号和进气歧管绝对压力值信号，或，依据接收到的转速信号和节气门位置信号计算得到的点火的开始时刻和喷油时间，实现了对喷油、点火的三维精确控制。因此本申请中的信号处理模块300通过与外部传感器700连接，实现接收并处理所述外部传感器700发送的传感器信号，并将处理后的传感器信号发送至微控制器100，此时微控制器100依据接收到的各种表征发动机工作状态的传感器信号来驱动外部驱动装置800或点火驱动装置900，可以精确地控制燃烧室内的燃料空燃比，控制有害废气的排放。

本申请中，低边驱动模块400与微控制器100连接，同时与外部驱动装置800连接，用于接收微控制器100发送的第一控制信号，并依据所述第一控制信号控制外部驱动装置800动作。其中，外部驱动装置800包括：喷油嘴驱动装置801、氧传感器加热驱动装置802、油泵驱动装置803和怠速电磁阀驱动装置804。本申请中的低边驱动模块400将外部驱动装置800对应的驱动芯片集成在一起来实现对外部驱动装置800的驱动，具体的，本申请中的低边驱动模块400将喷油嘴驱动芯片、氧传感器加热驱动芯片、油泵驱动芯片和怠速电磁阀驱动芯片集成在一起，因此本申请无需在单独设置喷油嘴驱动芯片、氧传感器加热驱动芯片、油泵驱动芯片和怠速电磁阀驱动芯片来分别驱动喷油嘴驱动装置801、氧传感器加热驱动装置802、油泵驱动装置803和怠速电磁阀驱动装置804，有效减少了发动机电子控制单元中驱动芯片的数量，降低了发动机电子控制单元的成本。

本申请中的低边驱动模块400在实际工作过程中会至少输出一组占空比信号和一组开关量信号，其中，一组占空比信号包括氧传感器加热信号、油泵控制信号和怠速电磁阀控制信号，一组开关量信号包括喷油嘴控制信号。

点火驱动模块500与微控制器100连接，同时与点火驱动装置900连接，用于接收微控制器100发送的第二控制信号，并依据所述第二控制信号控制点火驱动装置900动作的。其中点火驱动装置900可以为点火线圈。

因此应用本申请的上述技术方案，本申请提供的发动机电子控制单元包括微控制器100、电源处理模块200、信号处理模块300、低边驱动模块400和点火驱动模块500。其中，本申请中的低边驱动模块400将外部驱动装置800对应的驱动芯片集成在一起来实现对外部驱动装置800的驱动，有效减少了发动机电子控制单元中驱动芯片的数量，降低了发动机电子控制单元的成本。同时，本申请中的信号处理模块300与外部传感器700连接，实现接收并处理所述外部传感器700发送的传感器信号，并将处理后的传感器信号发送至微控制器100，此时微控制器依据接收到的各种表征发动机工作状态的传感器信号来驱动外部驱动装置800或点火驱动装置900，可以精确地控制燃烧室内的燃料空燃比，控制有害废气的排放。

此外较优的，在上述实施例的基础上，如图3所示，发动机电子控制单元还包括：

与微控制器100连接的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线处理模块1000；

和/或，

与微控制器100连接的K总线处理模块2000。

其中，CAN总线处理模块1000用于实时获取发动机最佳运行状况下的各种数据参数，以保证发动机在各种工况下都能在最佳状态下运行。K总线处理模块2000用于实时检测发动机以及外部传感器700的运行状态，并保证在发动机某项功能或某个外部传感器700发生故障时，能够第一时间将该故障诊断出来进行报警。

基于上述本申请提供的发动机电子控制单元，本申请还提供一种发动机控制系统，该发动机控制系统包括上述的发动机电子控制单元。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种发动机电子控制单元及发动机控制系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (5)

1.一种发动机电子控制单元，其特征在于，包括：

微控制器；

与外部参考电源连接，用于将所述外部参考电源提供的电压转换为所述微控制器可识别的电压，为所述微控制器供电的电源处理模块；

与外部传感器连接，用于接收并处理所述外部传感器发送的传感器信号，并将处理后的传感器信号发送至所述微控制器的信号处理模块；

与所述微控制器连接，同时与外部驱动装置连接，用于接收所述微控制器发送的第一控制信号，并依据所述第一控制信号控制所述外部驱动装置动作的低边驱动模块；

与所述微控制器连接，同时与点火驱动装置连接，用于接收所述微控制器发送的第二控制信号，并依据所述第二控制信号控制所述点火驱动装置动作的点火驱动模块。

2.根据权利要求1所述的发动机电子控制单元，其特征在于，所述外部传感器包括转速传感器、氧信号传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、进气歧管绝对压力传感器、缸体温度传感器、倾斜位置传感器；

所述信号处理模块包括：

与所述转速传感器连接的脉冲信号处理模块；

分别与氧信号传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、进气歧管绝对压力传感器、缸体温度传感器、倾斜位置传感器连接的模拟信号处理模块。

3.根据权利要求1所述的发动机电子控制单元，其特征在于，所述外部驱动装置包括：喷油嘴驱动装置、氧传感器加热驱动装置、油泵驱动装置和怠速电磁阀驱动装置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的发动机电子控制单元，其特征在于，还包括：

与所述微控制器连接的控制器局域网络CAN总线处理模块；

和/或，

与所述微控制器连接的K总线处理模块。

5.一种发动机控制系统，其特征在于，包括如上权利要求1-4任一项所述的发动机电子控制单元。