專(zhuān)利名稱(chēng)：一種通用式發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通用式發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元(Universal Electrolic Control Unit,簡(jiǎn)稱(chēng)"UECU")，尤其是涉及一種適用于汽油機(jī)、柴油機(jī)和轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)等內(nèi)燃機(jī)的電子 控制單元。
背景技術(shù)：
當(dāng)今，發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用電子控制系統(tǒng)進(jìn)行管理，以滿(mǎn)足使用和環(huán)境保護(hù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)提出的 日益嚴(yán)格的"高效、低耗、低排放"要求。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的核心是發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單 元(簡(jiǎn)稱(chēng)"ECU")，它對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)上各類(lèi)傳感器提供的信息進(jìn)行綜合分析和計(jì)算，按照優(yōu)化的控 制策略驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器工作，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持最佳運(yùn)行狀態(tài)，以滿(mǎn)足各種工況下的使用要求。
對(duì)某一類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制、標(biāo)定和調(diào)校，就必須對(duì)ECU中的代碼和數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。商用 發(fā)動(dòng)機(jī)的控制程序以加密處理的方式固化在ECU的FLASH中，用戶(hù)不能對(duì)其進(jìn)行更改。通過(guò) 更換中央處理芯片和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片，或者在ECU和傳感器執(zhí)行器之間加入攔截器以欺騙ECU 的方法只能達(dá)到部分調(diào)校的目的，而且這種方法具有很強(qiáng)的專(zhuān)一性。若要方便地進(jìn)行控制、 標(biāo)定和調(diào)校，就必須采用一個(gè)專(zhuān)用的ECU硬件和一套上傳下載嵌入式程序、可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采 集和控制策略配置的軟件系統(tǒng)。
日常的科研和維修工作涉及到常見(jiàn)的汽油機(jī)、柴油機(jī)和轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，每一種發(fā)動(dòng)機(jī)都需 要用到不同的控制和調(diào)校工具，需要很高的成本。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于各種汽油機(jī)、柴油機(jī)和轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)等內(nèi)燃機(jī)的通 用式發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元(UECU)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是其由電源模塊、脈沖量輸入模塊、模擬量輸入模塊、開(kāi)關(guān)量 輸入模塊、微控制器最小系統(tǒng)模塊、可調(diào)高壓控制和生成模塊、開(kāi)關(guān)量時(shí)序輸出模塊、脈寬 調(diào)制輸出模塊、開(kāi)關(guān)量輸出模塊和通訊模塊構(gòu)成，所述電源模塊的輸出端分別與模擬量輸入 模塊、微控制器最小系統(tǒng)模塊及可調(diào)高壓控制和生成模塊的輸入端連接，脈沖量輸入模塊、 模擬量輸入模塊和開(kāi)關(guān)量輸入模塊的輸出端分別與微控制器最小系統(tǒng)模塊的輸入端連接，微 控制器最小系統(tǒng)模塊的輸出端分別與可調(diào)高壓控制和生成模塊、開(kāi)關(guān)量時(shí)序輸出模塊、脈寬 調(diào)制輸出模塊和開(kāi)關(guān)量輸出模塊的輸入端連接，可調(diào)高壓控制和生成模塊的輸出端分別與開(kāi) 關(guān)量時(shí)序輸出模塊和脈寬調(diào)制輸出模塊的輸入端連接，通訊模塊與微控制器最小系統(tǒng)模塊雙向連接。
所述電源模塊對(duì)蓄電池電壓進(jìn)行檢測(cè)，并過(guò)流保護(hù)；此外，將蓄電池電壓轉(zhuǎn)化為UECU各 芯片及發(fā)動(dòng)機(jī)上各類(lèi)傳感器的工作電壓；脈沖量輸入模塊、模擬量輸入模塊、開(kāi)關(guān)量輸入模 塊將發(fā)動(dòng)機(jī)上各類(lèi)信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳送給微控制器最小系統(tǒng)模塊，由微控制器最小系統(tǒng) 模塊按照程序的設(shè)定，控制可調(diào)高壓控制和生成模塊、開(kāi)關(guān)量時(shí)序輸出模塊、脈寬調(diào)制輸出 模塊、開(kāi)關(guān)量輸出模塊工作；其中，控制可調(diào)高壓控制和生成模塊為開(kāi)關(guān)量時(shí)序輸出模塊提 供驅(qū)動(dòng)噴油嘴的大功率高壓電源；通訊模塊為UECU提供與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的通道。
用戶(hù)可在個(gè)人電腦上使用發(fā)動(dòng)機(jī)操作軟件系統(tǒng)配置控制程序，通過(guò)專(zhuān)用通訊接口將程序 下載到UECU內(nèi)微控制器的FLASH中。UECU采集發(fā)動(dòng)機(jī)上各傳感器輸出的信號(hào)，按照程序設(shè) 定的控制策略驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器工作；UECU工作時(shí)，通過(guò)專(zhuān)用通訊接口和個(gè)人電腦的發(fā)動(dòng)機(jī)操作軟 件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，用戶(hù)可以對(duì)UECU內(nèi)部運(yùn)行的數(shù)據(jù)流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)特征參數(shù)進(jìn)行實(shí) 時(shí)修改。
使用本實(shí)用新型，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類(lèi)型內(nèi)燃機(jī)的控制。與現(xiàn)有電控單元相比，其優(yōu)點(diǎn)在 于本實(shí)用新型屬于開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，將各類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)采用的傳感器和執(zhí)行器技術(shù)按 照特性分類(lèi)，形成多個(gè)通用的模塊，適用于多種類(lèi)型發(fā)動(dòng)機(jī)；由于硬件的通用設(shè)計(jì)，可以通 過(guò)軟件配置方便地在線(xiàn)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)特性參數(shù)；可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的整機(jī)試驗(yàn)、標(biāo)定和調(diào)校，也可 用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒噴射系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)等子系統(tǒng)及電控零部件的試驗(yàn)。


圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖2為圖1所示實(shí)施例的可調(diào)高壓控制和生成模塊結(jié)構(gòu)框圖3為圖2所示可調(diào)高壓控制和生成模塊的一種電路結(jié)構(gòu)圖4為圖1所示實(shí)施例的開(kāi)關(guān)量時(shí)序輸出模塊的一種電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
參照?qǐng)Dl，本實(shí)施例由電源模塊l、脈沖量輸入模塊2、模擬量輸入模塊3、開(kāi)關(guān)量輸入 模塊4、微控制器最小系統(tǒng)模塊5、可調(diào)高壓控制和生成模塊6、開(kāi)關(guān)量時(shí)序輸出模塊7、脈 寬調(diào)制輸出模塊8、開(kāi)關(guān)量輸出模塊9和通訊模塊10構(gòu)成，電源模塊1的輸出端分別與模擬 量輸入模塊3、微控制器最小系統(tǒng)模塊5及可調(diào)高壓控制和生成模塊6的輸入端連接，脈沖 量輸入模塊2、模擬量輸入模塊3和開(kāi)關(guān)量輸入模塊4的輸出端分別與微控制器最小系統(tǒng)模 塊5的輸入端連接，微控制器最小系統(tǒng)模塊5的輸出端分別與可調(diào)高壓控制和生成模塊6、開(kāi)關(guān)量時(shí)序輸出模塊7、脈寬調(diào)制輸出模塊8和開(kāi)關(guān)量輸出模塊9的輸入端連接，可調(diào)高壓 控制和生成模塊6的輸出端分別與開(kāi)關(guān)量時(shí)序輸出模塊7和脈寬調(diào)制輸出模塊8的輸入端連 接，通訊模塊10與微控制器最小系統(tǒng)模塊5雙向連接。
電源模塊l具有電壓轉(zhuǎn)換和過(guò)流保護(hù)功能，由LM2576、 AS1117-3. 3、 AS1117-1. 8組成電 壓轉(zhuǎn)換電路；其中，LM2576將蓄電池電壓穩(wěn)壓至5V, AS1117-3. 3將5V轉(zhuǎn)換成3. 3V， AS1117-1. 8將5V轉(zhuǎn)換成1. 8V， LM2576將5V轉(zhuǎn)換成12V。在各種工況下，蓄電池的電壓只要不低于6V， 系統(tǒng)就能夠正常工作。
脈沖量輸入模塊2主要是針對(duì)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速位置的脈沖量傳感器設(shè)置，可以通過(guò)由電 壓比較器構(gòu)成的遲滯比較電路將各類(lèi)磁電式或者霍爾式傳感器產(chǎn)生的正弦波或者方波信號(hào)轉(zhuǎn) 換成標(biāo)準(zhǔn)的5V方波信號(hào)。
模擬量輸入模塊3針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)上各種不同類(lèi)型傳感器，如各類(lèi)壓力傳感器、溫度傳感器、 電流傳感器和位置傳感器等，設(shè)置有壓力信號(hào)采集區(qū)、溫度信號(hào)采集區(qū)、電流信號(hào)采集區(qū)和 位置信號(hào)采集區(qū)。模擬量輸入模塊3將發(fā)動(dòng)機(jī)上各傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為0-3. 3V的電壓信 號(hào)輸入微控制器最小系統(tǒng)模塊5進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。
開(kāi)關(guān)量輸入模塊4采用光耦隔離電路配置有12個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入接口 。
微控制器最小系統(tǒng)模塊5是本實(shí)用新型的核心模塊。本模塊包括微控制器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 本實(shí)施例的微控制器采用Philips公司32位A脂芯片LPC2292，它和復(fù)位電路、晶振電路及 一個(gè)存儲(chǔ)特性參數(shù)的外部EEPROM存儲(chǔ)器，共同構(gòu)成本實(shí)施例微控制器最小系統(tǒng)模塊5。微控 制器內(nèi)的FLASH存儲(chǔ)器存儲(chǔ)UECU的程序，EEPROM存儲(chǔ)器存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)各類(lèi)特性參數(shù)，包括MAP 圖數(shù)據(jù)和各種控制參數(shù)。微控制器最小系統(tǒng)模塊的主要功能是對(duì)采集到的傳感器信號(hào)進(jìn)行采 集，對(duì)各類(lèi)輸入信息進(jìn)行綜合處理和計(jì)算，按照程序設(shè)定的控制策略及特征控制參數(shù)輸出指 令給各種驅(qū)動(dòng)控制模塊，實(shí)現(xiàn)UECU對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況下的控制。
可調(diào)高壓控制和生成模塊6提供兩路可由軟件調(diào)整的大功率高壓輸出，以適應(yīng)各種不同 類(lèi)型噴油嘴的驅(qū)動(dòng)。下面以其中一路的組成為例，介紹可調(diào)高壓控制和生成模塊6的結(jié)構(gòu)。 參照?qǐng)D2，其包括以穩(wěn)壓芯片U10為核心的占空比可調(diào)P碰生成電路601，以驅(qū)動(dòng)芯片U3為 核心的場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路602， DC-DC轉(zhuǎn)換電路603，以電壓比較器U9A為核心的DC-DC模式 轉(zhuǎn)換電路604，以數(shù)字電位器U6為核心的程控反饋電路605;占空比可調(diào)P觀生成電路601 輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路602的輸入端連接，場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路602的輸出端與DC-DC轉(zhuǎn) 換電路603的輸入端連接，DC-DC轉(zhuǎn)換電路603的輸出端分別與DC-DC模式轉(zhuǎn)換電路604的 輸入端和程控反饋電路605的輸入端連接，DC-DC模式轉(zhuǎn)換電路604的輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)
5動(dòng)電路602的輸入端連接，程控反饋電路605的輸出端與占空比可調(diào)P麗生成電路601的輸 入端連接；所述穩(wěn)壓芯片U10為L(zhǎng)M2578芯片，驅(qū)動(dòng)芯片U3為IR2101芯片，數(shù)字電位器U6為 X9C103芯片。
參照?qǐng)D3，穩(wěn)壓芯片U10 LM2578的1號(hào)引腳通過(guò)電阻R27連接到數(shù)字電位器U6 X9C103 的3號(hào)引腳，還通過(guò)電容C9、電容CIO、電阻R43并連的并聯(lián)電路與穩(wěn)壓芯片U10 LM2578自 身的3號(hào)引腳相連；穩(wěn)壓芯片U10 LM2578的2號(hào)引腳通過(guò)電阻R37與晶體管T3的集電極相 連，還通過(guò)電容C8與地相連；輸入控制信號(hào)L通過(guò)電阻R13與晶體管T3的基極相連，還通 過(guò)電阻R12與3. 3V的電源相連，晶體管T3的發(fā)射極與地相連，穩(wěn)壓芯片U10 LM2578的3號(hào) 引腳通過(guò)電容Cll與地相連，穩(wěn)壓芯片U10 LM2578的4號(hào)引腳接地，穩(wěn)壓芯片U10 LM2578 的5號(hào)引腳與驅(qū)動(dòng)芯片U3 IR210的2號(hào)引腳相連，還通過(guò)電阻R47與電壓比較器U9A的輸出 端相連，穩(wěn)壓芯片U10 LM2578的6號(hào)引腳接12V電源，穩(wěn)壓芯片U10 LM2578的7號(hào)引腳通 過(guò)電阻R2和R52連接到電阻R32的兩端，穩(wěn)壓芯片U10 LM2578的8號(hào)引腳接12V電源。
驅(qū)動(dòng)芯片U3 IR210的1號(hào)引腳接12V電源，3號(hào)引腳接電壓比較器U9A的輸出端，4號(hào) 引腳接地，5號(hào)引腳通過(guò)電阻R4接場(chǎng)效應(yīng)管Q3的柵極，6號(hào)引腳通過(guò)電容E4與自身的8號(hào) 引腳相連，還與電感L2的上端相連，8號(hào)引腳通過(guò)二極管Dll與12V電源相連。
場(chǎng)效應(yīng)管Q4的漏極通過(guò)電阻R32與蓄電池電源相連，源極通過(guò)電感L2與場(chǎng)效應(yīng)管Q3的 漏極相連，還通過(guò)二極管D5與地相連，場(chǎng)效應(yīng)管Q3的漏極通過(guò)二極管D6與并聯(lián)的電容E8 和E9的正極相連，源極與地相連。電容E8和E9的負(fù)極與地相連，正極輸出電壓D。
數(shù)字電位器U6 X9C103的1號(hào)、2號(hào)、7號(hào)引腳分別與輸入信號(hào)X2、 X3、 XI相連，3號(hào) 引腳通過(guò)電阻R34與電容E8和E9的正極相連，還與自身的5號(hào)引腳相連，4號(hào)引腳接地，6 號(hào)引腳通過(guò)電阻R26接地，8號(hào)引腳接5V電源。
電壓比較器U9A的同相輸入端通過(guò)串聯(lián)電阻R14和R45與電容E8和E9正極相連，還通 過(guò)電阻R42與自身的輸出端相連，電壓比較器U9A的反相輸入端通過(guò)電阻R44與蓄電池電源 相連，還通過(guò)并聯(lián)的電阻R46和電容C6與地相連。
若輸出的電壓D大于蓄電池供電電壓，則U9A的輸出開(kāi)路，場(chǎng)效應(yīng)管Q3和Q4，電感L2， 二極管D5和D6，儲(chǔ)能電容E8和E9，同時(shí)工作；場(chǎng)效應(yīng)管Q3和Q4受穩(wěn)壓芯片U10LM2578 輸出的P麗信號(hào)控制，同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)閉。當(dāng)P麗信號(hào)為高電平時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管Q3和Q4導(dǎo)通， 二極管D5處于截止?fàn)顟B(tài)，蓄電池對(duì)電感L2充電，電能儲(chǔ)存在電感L2中；當(dāng)P麗信號(hào)為低電 平時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管Q1和Q2截止，二極管D5、 D6導(dǎo)通，電感L2對(duì)電容E7、 E8充電。電路參 數(shù)設(shè)計(jì)使得穩(wěn)壓芯片U10 LM2578輸出P1M頻率、電感L2電感值、儲(chǔ)能電容E8、 E9電容值處于一組固定的值時(shí)，儲(chǔ)能電容E7、 E8輸出的電壓D的大小取決于場(chǎng)效應(yīng)管Q1和Q2的導(dǎo)通 時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間的比值，即改變P麗信號(hào)的占空比，便可改變輸出電壓的大小。若輸出的電 壓D小于蓄電池供電電壓，則U9A的輸出接地，場(chǎng)效應(yīng)管Q3處于關(guān)閉狀態(tài)。場(chǎng)效應(yīng)管Q4、 電感L2、場(chǎng)效應(yīng)管D5、場(chǎng)效應(yīng)管D6、儲(chǔ)能電容E8、儲(chǔ)能電容E9組成降壓斬波電路。和上一 種情況一樣，改變PWM信號(hào)的占空比也可改變輸出電壓D的大小。
輸出電壓經(jīng)以數(shù)字電位器U6 X9C103為核心的程控反饋電路反饋到穩(wěn)壓芯片U10LM2578 的反向輸入端和內(nèi)部1V的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。按照電壓差值，穩(wěn)壓芯片U10LM2578內(nèi)部控制 電路自動(dòng)改變輸出P麵信號(hào)的占空比，從而改變輸出電壓D，使得反饋到穩(wěn)壓芯片U10 LM2578的輸入端的電壓迅速變?yōu)镮V。因此，不同的反饋電路對(duì)應(yīng)不同的輸出電壓D。數(shù)字電 位器U6X9C103是100階1K的非易失性線(xiàn)性數(shù)字電位器，滑動(dòng)端的位置可以被貯存在一個(gè)非 易失性存儲(chǔ)器中，因而在下一次上電工作時(shí)可以被重新調(diào)用。用軟件控制控制器芯片I/0輸 出，給X1、 X2、 X3輸入組合脈沖信號(hào)可以改變阻值，從而獲得所需的反饋電壓。假設(shè)數(shù)字電 位器U6X9C103電阻調(diào)定為"X10Q (l《a《100)，電阻R34為6Q，電阻R26為1K，輸出 電壓D為cV,則有關(guān)系式c = 1 + 6(100 +a)/1000a。
當(dāng)設(shè)定在某個(gè)固定的輸出電壓D時(shí)，由于補(bǔ)償負(fù)載或電源電壓變化，穩(wěn)壓芯片U10 LM2578 會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)占空比穩(wěn)定電壓輸出。
電阻R2、 R32和R52采集反饋的電壓輸入穩(wěn)壓芯片U10 LM2578的過(guò)流保護(hù)端，當(dāng)DC-DC 變換回路的電流過(guò)高時(shí)，穩(wěn)壓芯片UIO LM2578可以關(guān)閉PWM輸出，保護(hù)系統(tǒng)。此外，微控制 器I/0輸入到L端為高電平會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)壓芯片U10 LM2578的同向輸入端接地，同樣關(guān)閉穩(wěn)壓芯 片UIO LM2578的P麗輸出。
電容E6和E7及二極管D2和D3組成的電路將輸出的高壓疊加上蓄電池電壓，為開(kāi)關(guān)量 時(shí)序輸出模塊7中橋式電路高端控制的的場(chǎng)效應(yīng)管提供懸浮驅(qū)動(dòng)。
開(kāi)關(guān)量時(shí)序輸出模塊7為針對(duì)各種噴油器時(shí)序類(lèi)開(kāi)關(guān)量輸出所設(shè)計(jì)的控制和驅(qū)動(dòng)電路， 下面參照?qǐng)D3以一個(gè)噴油器的控制和驅(qū)動(dòng)電路為例加以說(shuō)明。本電路包括由三極管Tl和T4 組成的兩級(jí)晶體管放大電路，由場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)芯片U2、場(chǎng)效應(yīng)管Q1、 Q2的開(kāi)關(guān)電路，以運(yùn) 放U4A為核心的放大電路，以運(yùn)放U7A為核心的比較電路。H、 I、 J為微控制器I/0輸入本 模塊的控制端。D、 E為可調(diào)高壓控制和生成模塊輸入端，根據(jù)不同噴油器的控制方式，可以 由可調(diào)高壓控制和生成模塊來(lái)設(shè)定電壓大小。F是可調(diào)高壓控制和生成模塊6中電容E6輸出 的懸浮驅(qū)動(dòng)電壓，供驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q1使用。M、 N接噴油器線(xiàn)圈的兩個(gè)輸入。場(chǎng)效應(yīng)管Q2控 制噴油器半橋驅(qū)動(dòng)回路的高端，所有噴油器公用一個(gè)；場(chǎng)效應(yīng)管Q1控制噴油嘴半橋驅(qū)動(dòng)回路的低端，每個(gè)噴油嘴單獨(dú)配置一個(gè)。
三態(tài)端口驅(qū)動(dòng)芯片Ul用來(lái)提高從微控制器I/0輸出信號(hào)I、 J的驅(qū)動(dòng)能力。I信號(hào)控制 由Tl和T4組成的兩級(jí)晶體管放大電路驅(qū)動(dòng)高端控制的場(chǎng)效應(yīng)管Q2。 J信號(hào)通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū) 動(dòng)芯片U2驅(qū)動(dòng)低端控制的場(chǎng)效應(yīng)管Q1;當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管Q2導(dǎo)通時(shí)，從D輸入高壓以迅速打開(kāi)噴 油器， 一旦噴油器打開(kāi)之后，場(chǎng)效應(yīng)管Q2關(guān)閉，就只需要從E輸入的較低電壓維持噴油器的 開(kāi)啟狀態(tài)；二極管D4的作用是隔離D通道和E通道的輸入。在驅(qū)動(dòng)噴油器時(shí)，電流檢測(cè)電阻 R33采集回路電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)以運(yùn)放U4A為核心的放大電路轉(zhuǎn)換為信號(hào)K，送至微控制器最小 系統(tǒng)模塊5中進(jìn)行采集，以實(shí)時(shí)監(jiān)控回路電流，為噴油器的控制提供反饋信號(hào)。另一方面， 信號(hào)K送入以運(yùn)放U7A為核心的比較電路；當(dāng)回路電流過(guò)高時(shí)，會(huì)輸出高電平至U1的控制端， 切斷I、 J的控制信號(hào)，關(guān)閉場(chǎng)效應(yīng)管Q1、 Q2，保護(hù)回路。此外，H信號(hào)也可以控制運(yùn)放U7A 的輸出，從而間接控制模塊的工作狀態(tài)。
開(kāi)關(guān)量輸出模塊9配置多個(gè)P麗功率調(diào)制端口，采用模塊6提供的穩(wěn)定電壓，可以用來(lái) 控制各類(lèi)位置控制的執(zhí)行器。發(fā)動(dòng)機(jī)上大多數(shù)執(zhí)行器般需要進(jìn)行位置控制，而這類(lèi)執(zhí)行器多 采用電磁閥或者是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，如汽油機(jī)上常用的怠速控制，柴油機(jī)上的共軌壓力控制、EGR 控制、中冷控制等。每個(gè)端口單獨(dú)使用可以進(jìn)行P麗脈寬調(diào)制；幾個(gè)端口組合使用可以對(duì)步 進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制并驅(qū)動(dòng)。
通訊模塊10為UECU控制芯片和專(zhuān)用通訊接口進(jìn)行通訊的模塊，采用CAN總線(xiàn)協(xié)議通信。
電源模塊l對(duì)蓄電池電壓進(jìn)行檢測(cè)，并過(guò)流保護(hù)；此外，將蓄電池電壓轉(zhuǎn)化為UECU各芯 片以及傳感器的工作電壓；脈沖量輸入模塊2、模擬量輸入模塊3、開(kāi)關(guān)量輸入模塊4將發(fā)動(dòng) 機(jī)上各類(lèi)信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳送給微控制器最小系統(tǒng)模塊5，由微控制器最小系統(tǒng)模塊5 按照程序的設(shè)定，控制可調(diào)高壓控制和生成模塊6、開(kāi)關(guān)量時(shí)序輸出模塊7、脈寬調(diào)制輸出模 塊8、開(kāi)關(guān)量輸出模塊9工作；其中，控制可調(diào)高壓控制和生成模塊6為開(kāi)關(guān)量時(shí)序輸出模 塊7提供驅(qū)動(dòng)噴油嘴的大功率高壓電源。通訊模塊10為UECU提供和上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的 通道。
用戶(hù)可在個(gè)人電腦上使用操作軟件系統(tǒng)來(lái)配置控制程序，通過(guò)專(zhuān)用通訊接口和個(gè)人電腦 上的發(fā)動(dòng)機(jī)操作軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，可以對(duì)UECU內(nèi)部運(yùn)行的數(shù)據(jù)流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)特 征參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)修改。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的條件下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn) 飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
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權(quán)利要求1、一種通用式發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元，其特征在于，由電源模塊(1)、脈沖量輸入模塊(2)、模擬量輸入模塊(3)、開(kāi)關(guān)量輸入模塊(4)、微控制器最小系統(tǒng)模塊(5)、可調(diào)高壓控制和生成模塊(6)、開(kāi)關(guān)量時(shí)序輸出模塊(7)、脈寬調(diào)制輸出模塊(8)、開(kāi)關(guān)量輸出模塊(9)和通訊模塊(10)構(gòu)成，電源模塊(1)的輸出端分別與模擬量輸入模塊(3)、微控制器最小系統(tǒng)模塊(5)及可調(diào)高壓控制和生成模塊(6)的輸入端連接，脈沖量輸入模塊(2)、模擬量輸入模塊(3)和開(kāi)關(guān)量輸入模塊(4)的輸出端分別與微控制器最小系統(tǒng)模塊(5)的輸入端連接，微控制器最小系統(tǒng)模塊(5)的輸出端分別與可調(diào)高壓控制和生成模塊(6)、開(kāi)關(guān)量時(shí)序輸出模塊(7)、脈寬調(diào)制輸出模塊(8)和開(kāi)關(guān)量輸出模塊(9)的輸入端連接，可調(diào)高壓控制和生成模塊(6)的輸出端分別與開(kāi)關(guān)量時(shí)序輸出模塊(7)和脈寬調(diào)制輸出模塊(8)的輸入端連接，通訊模塊(10)與微控制器最小系統(tǒng)模塊(5)雙向連接。
2、如權(quán)利要求l所述的通用式發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元，其特征在于，所述可調(diào)高壓控制和 生成模塊(6)包括以穩(wěn)壓芯片U10為核心的占空比可調(diào)P麗生成電路(601)，以驅(qū)動(dòng)芯片U3 為核心的場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路(602)， DC-DC轉(zhuǎn)換電路(603)，以電壓比較器U9A為核心的DC-DC 模式轉(zhuǎn)換電路(604)，以數(shù)字電位器U6為核心的程控反饋電路(605);占空比可調(diào)PWM生成 電路(601)輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路(602)的輸入端連接，場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路(602)的 輸出端與DC-DC轉(zhuǎn)換電路(603)的輸入端連接，DC-DC轉(zhuǎn)換電路(603)的輸出端分別與DC-DC 模式轉(zhuǎn)換電路(604)的輸入端和程控反饋電路(605)的輸入端連接，DC-DC模式轉(zhuǎn)換電路 (604)的輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路(602)的輸入端連接，程控反饋電路(605)的輸出端 與占空比可調(diào)P麗生成電路(601)的輸入端連接；所述穩(wěn)壓芯片U10為L(zhǎng)M2578芯片，驅(qū)動(dòng)芯片U3為IR2101芯片，數(shù)字電位器U6為X9C103 芯片。
專(zhuān)利摘要一種通用式發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元，其電源模塊的輸出端分別與模擬量輸入模塊、微控制器最小系統(tǒng)模塊及可調(diào)高壓控制和生成模塊的輸入端連接，脈沖量輸入模塊、模擬量輸入模塊和開(kāi)關(guān)量輸入模塊的輸出端分別與微控制器最小系統(tǒng)模塊的輸入端連接，微控制器最小系統(tǒng)模塊的輸出端分別與可調(diào)高壓控制和生成模塊、開(kāi)關(guān)量時(shí)序輸出模塊、脈寬調(diào)制輸出模塊和開(kāi)關(guān)量輸出模塊的輸入端連接，可調(diào)高壓控制和生成模塊的輸出端分別與開(kāi)關(guān)量時(shí)序輸出模塊和脈寬調(diào)制輸出模塊的輸入端連接，通訊模塊與微控制器最小系統(tǒng)模塊雙向連接。使用本實(shí)用新型，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類(lèi)型內(nèi)燃機(jī)的控制。
文檔編號(hào)F02D43/00GK201363200SQ20092006365
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者南 楊, 石文君, 陳宏德 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙高新開(kāi)發(fā)區(qū)奧西機(jī)電科技有限公司