CN209976646U - 一种通用汽油机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种通用汽油机控制系统，包括：传感器信号采集单元，用于采集曲轴信号、进气温度信号、进气压力信号、节气门位置信号、机体温度信号、氧传感器信号、轨压传感器信号；控制单元，I/O端接传感器信号采集单元，接收传感器信号，输出点火线圈驱动控制指令；执行器，接控制单元的I/O端口，接收控制单元的喷油驱动信号、燃油泵驱动信号、节气门步进电机驱动信号，本专利申请的通用汽油机控制系统，采用意法半导体的单片机SPC560D配合L9177A实现主要部分，另外需要一颗MOS实现线圈点火功能，利用L9177A的高集成化，降低了成本，且控制器体积小，系统稳定性好、实用价值高，具有很强的市场竞争力。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及汽油机控制领域，尤其涉及一种通用汽油机控制系统。
背景技术
通用汽油机是指除了车用、航空用以外，具有广泛用途的往复式活塞式汽油机，也称作小型汽油机，它具有体积小、重量轻、价格便宜，使用方便等优点，是小型机具、发电机组的主要配套动力，在中国通用小型汽油机的年产量已达2300万台以上。
但到目前为止传统的化油器供油方式依然在通用小型汽油机上应用广泛，传统的化油器在燃油雾化以及油量的精确调节与控制上，CO、HC、NOx排放上均不能满足更严格法规要求，为了达到美国EPA第三阶段的排放法规，需要采用电喷系统。
目前市场上存在的通用汽油机绝大部分仍然采用分离器件来实现，比如采用运放处理曲轴转速信号、采用电源芯片降压、采用低边芯片处理燃油泵、采用喷油芯片处理喷油等，这种方法不仅极大的增加了控制电路板的体积而且复杂的电路模块往往使得控制系统的稳定性和可靠性不能得到保障，另外，采用分离器件在成本上也大大增加，通用汽油机年产量巨大，市场竞争激烈，目前采用分离器件设计的控制器成本大约在80元之上。
实用新型内容
本实用新型提供一种通用汽油机控制系统，满足目前出口北美的排放法规要求，以及应对将来中国针对通机的排放法规升级，包括：传感器信号采集单元，用于采集曲轴信号、进气温度信号、进气压力信号、节气门位置信号、机体温度信号、氧传感器信号、轨压传感器信号；控制单元，I/O端接传感器信号采集单元，接收传感器信号，输出点火线圈驱动控制指令；执行器，接控制单元的I/O端口，接收控制单元的喷油驱动信号、燃油泵驱动信号、节气门步进电机驱动信号。
优选的，所述控制单元包括传感器信号处理模块、执行器驱动信号集成单元，二者通过SPI通信；传感器信号处理模块接收传感器信号并输出驱动信号给执行器驱动信号集成单元，执行器驱动信号集成单元将驱动信号输出给各执行器。
优选的，传感器信号处理模块I/O端口接MOS开关，MOS开关驱动点火线圈。
优选的，传感器信号处理模块采用SPC560D单片机，SPC560D为意法半导体生产的32位单片机，处理速度位48MHz，AD采样电路采集传感器信号并输入到SPC560D单片机，其他传感器信号都可以转化为电压形模拟量输入单片机SPC560D中实现传感器信号处理。
优选的，执行器驱动信号集成单元采用L9177A集成芯片，L9177A自带一路曲轴转速处理接口，可以用来处理曲轴转速，集成度高。
优选的，L9177A集成芯片的两路喷油驱动接口输出喷油驱动信号。
优选的，L9177A集成芯片的三路低边继电器输出燃油泵驱动信号。
优选的，L9177A集成芯片的步进电机驱动接口输出节气门步进电机驱动信号。
本实用新型的有益效果：本专利申请的通用汽油机控制系统，采用意法半导体的单片机SPC560D配合L9177A实现主要部分，另外需要一颗MOS实现线圈点火功能，利用L9177A的高集成化，降低了成本，并实现高度集成化、控制器体积小，系统稳定性好、实用价值高，具有很强的市场竞争力。
附图说明
图1为通用汽油机控制系统结构图；
图2为通用汽油机控制控制系统模块图。
具体实施方式
图1所示，本专利申请包括：传感器信号采集单元，用于采集曲轴信号、进气温度信号、进气压力信号、节气门位置信号、机体温度信号、氧传感器信号、轨压传感器信号；控制单元，I/O端接传感器信号采集单元，接收传感器信号，输出点火线圈驱动控制指令；执行器，接控制单元的I/O端口，接收控制单元的喷油驱动信号、燃油泵驱动信号、节气门步进电机驱动信号。
图2所示，图2所示，所述控制单元包括传感器信号处理模块、执行器驱动信号集成单元，二者通过SPI通信；传感器信号处理模块接收传感器信号并输出驱动信号给执行器驱动信号集成单元，执行器驱动信号集成单元将驱动信号输出给各执行器。
优选的，传感器信号处理模块I/O端口接MOS开关，MOS开关驱动点火线圈。
优选的，传感器信号处理模块采用SPC560D单片机，AD采样电路采集传感器信号并输入到SPC560D单片机，SPC560D单片机主要功能有：CAN通信功能、与L9177A进行SPI通信功能、采集部分传感器信号、控制L9177A的步进电机、喷油、低边驱动等功能。
优选的，执行器驱动信号集成单元采用L9177A集成芯片，L9177A主要功能有：电压管理功能可以降压到5V、曲轴转速处理运放电路可以处理曲轴信号、低边驱动电路可以驱动燃油泵、步进电机驱动电路可以驱动节气门步进电机、喷油电路实现喷油。
优选的，L9177A集成芯片的两路喷油驱动接口输出喷油驱动信号。
优选的，L9177A集成芯片的三路低边继电器输出燃油泵驱动信号。
本专利申请的通用汽油机控制系统，采用意法半导体的单片机SPC560D配合L9177A实现主要部分，另外需要一颗MOS实现线圈点火功能，利用L9177A的高集成化，降低了成本，并实现高度集成化、控制器体积小，系统稳定性好、实用价值高，控制系统硬件BOM成本如果使用车规物料成本可以控制在50元左右，非车规物料可以控制在40元以下，具有很强的市场竞争力。
上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利请的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种通用汽油机控制系统，其特征在于：包括：传感器信号采集单元，用于采集曲轴信号、进气温度信号、进气压力信号、节气门位置信号、机体温度信号、氧传感器信号、轨压传感器信号；
控制单元，I/O端接传感器信号采集单元，接收传感器信号，输出点火线圈驱动控制指令；
执行器，接控制单元的I/O端口，接收控制单元的喷油驱动信号、燃油泵驱动信号、节气门步进电机驱动信号。
2.根据权利要求1所述的一种通用汽油机控制系统，其特征在于：所述控制单元包括传感器信号处理模块、执行器驱动信号集成单元，二者通过SPI通信；传感器信号处理模块接收传感器信号并输出驱动信号给执行器驱动信号集成单元，执行器驱动信号集成单元将驱动信号输出给各执行器。
3.根据权利要求2所述的一种通用汽油机控制系统，其特征在于：传感器信号处理模块I/O端口接MOS开关，MOS开关驱动点火线圈。
4.根据权利要求2所述的一种通用汽油机控制系统，其特征在于：传感器信号处理模块采用SPC560D单片机，AD采样电路采集传感器信号并输入到SPC560D单片机。
5.根据权利要求2所述的一种通用汽油机控制系统，其特征在于：执行器驱动信号集成单元采用L9177A集成芯片。
6.根据权利要求5所述的一种通用汽油机控制系统，其特征在于：L9177A集成芯片的两路喷油驱动接口输出喷油驱动信号。
7.根据权利要求5所述的一种通用汽油机控制系统，其特征在于：L9177A集成芯片的三路低边继电器输出燃油泵驱动信号。
8.根据权利要求5所述的一种通用汽油机控制系统，其特征在于：L9177A集成芯片的步进电机驱动接口输出节气门步进电机驱动信号。
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| CN209976646U true CN209976646U (zh) | 2020-01-21 |
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2019
- 2019-05-07 CN CN201920637563.XU patent/CN209976646U/zh active Active
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Legal Events
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Denomination of utility model: A general gasoline engine control system Effective date of registration: 20200924 Granted publication date: 20200121 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd. Wuxi science and Technology Branch Pledgor: ZHUO PIN INTELLIGENT TECHNOLOGY WUXI Co.,Ltd. Registration number: Y2020990001162 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20220901 Granted publication date: 20200121 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd. Wuxi science and Technology Branch Pledgor: ZHUO PIN INTELLIGENT TECHNOLOGY WUXI CO.,LTD. Registration number: Y2020990001162 |
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Address after: 214000 2-1205, Tian'an smart city, No. 228, Linghu Avenue, Xinwu District, Wuxi City, Jiangsu Province Patentee after: Zhuopin Intelligent Technology Wuxi Co.,Ltd. Address before: 214000 2-1205, Tian'an smart city, No. 228, Linghu Avenue, Xinwu District, Wuxi City, Jiangsu Province Patentee before: ZHUO PIN INTELLIGENT TECHNOLOGY WUXI CO.,LTD. |