[实用新型]一种汽油发动机电子控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于汽油发动机电子控制领域，特别是一种汽油发动机电子控制系统。

背景技术

汽车发动机采用发动机管理系统(EMS)实现电控燃油喷射、电子点火、三元催化等技术，其中电子控制系统硬件设计非常重要，它是发动机能否正常运转的基本保障。最初的8位处理器已经不能适应实时控制的要求，而32位处理器成本较高，因此，在保证硬件成本的前提下如何提高电控系统的实时性是我们需要解决的一个问题。汽油发动机运行工况比较多，工作环境恶劣，如电磁干扰、高温、低寒、湿度、高原、粉尘等环境；电控系统需要采集多种传感器和输入信号，如进气温度、冷却水温、节气门位置、曲轴信号、凸轮轴信号、发动机转速、三元催化器上下游氧传感器、爆震传感器、点火开关、蓄电池电压等；系统根据采集的信号通过控制算法输出驱动信号，控制喷油、点火、怠速等功能，因此，在恶劣的环境下保证输入信号、控制信号以及输出信号的正确，才能使汽油发动机稳定可靠的运行。由于电路的设计或者PCB布线不合理，现有的发动机电子控制系统普遍存在抗干扰性能差的缺陷，从而使发动机稳定运行可靠性降低。

中国专利授权公告号为：CN200940519Y，公告日为：2007年8月29日的实用新型专利公开了一种汽油发动机的电子控制系统，其中的脉冲信号处理电路采用滤波，经过电压比较器输入到单片机的输入捕捉引脚，该电压比较器的比较电压是固定的，当发动机转速低时，脉冲信号的电压幅值可能小于比较电压值，比较器无法触发，导致曲轴位置计算有误；另外当曲轴传感器型号变了时，输出电压的范围会变化，比较电压不适应，因此该脉冲信号处理电路不具通用性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种抗干扰能力强和实时性高的汽油发动机电子控制系统，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种汽油发动机电子控制系统，包括双核处理器的主控芯片和执行器，所述主控芯片包括单片机、电源管理电路、通信电路、传感器输入信号处理电路以及功率器件驱动电路，所述执行器通过驱动电路与所述单片机联接；所述传感器包括曲轴传感器和凸轮轴传感器，其特点是：所述主控芯片还包括磁链信号处理电路，所述磁链信号处理电路输出端通过传感器输入信号处理电路与所述单片机联接，所述磁链信号处理电路的输入端用于分别联接所述曲轴传感器和凸轮轴传感器的输出端。

所述主控芯片分为主控器和协控器，所述主控器和协控器分别连接有共享变量存储单元。

本实用新型利用微处理器的软硬件资源，采用较少的外围器件，实现汽油发动机的复杂控制，具有较高的抗干扰性能和实时性，可以实现发动机工况判断，喷油，点火，怠速控制、标定，故障诊断等功能。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型主控芯片的主控器与协控器程序架构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新汽油发动机电子控制系统结构图(图1)配置硬件系统。选用带有协处理器的飞思卡尔MC9S12XDP512微处理器作为主控芯片ECU(或采用两片普通的16位芯片)，包括微处理器CPU及其最小系统、传感器输入信号处理电路、磁链信号处理电路、电源管理电路、通信电路以及功率器件驱动电路，所述传感器输入信号处理电路包括开关信号处理电路和模拟信号处理电路。

所述开关信号处理电路包括RC滤波电路和电压整形电路，滤波器的输出端与施密特触发器输入端连接，经施密特触发器输出接单片机IO口，IO口配置为输入。

所述模拟信号处理电路包括RC滤波电路和电压钳位电路，电压钳位电路由两个开关二极管1N5819串联组成，使模拟输入信号的电压限制在(GND-VF,VCC+VF)的范围内，VF为开关二极管的正向导通电压。

所述磁链信号处理电路包括可变磁链信号的MAX9926芯片，当发动机转速低时，曲轴传感器输出磁链信号的最大电压较低，甚至无法使施密特触发器触发(触发电压为2.5V)，而MAX9926芯片内部具有自适应调节阀值电压，下一个阀值触发电压总是上一个磁链信号最大电压的1/3。MAX9926为差分输入可减少干扰，两路输入分别接曲轴传感器输出和凸轮轴传感器输出，MAX9926两路输出接单片机的输入捕捉引脚，电路如图2所示。

所述电源管理电路采用两片带有复位和保护功能的TLE4275芯片，一片给+5V外设供电；另一片单独给单片机最小系统模块供电，以减少外设对它的干扰。