[發(fā)明專利]汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910183780.7
• 申請(qǐng)日: 2009-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN101634255A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閔敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 閔敏
• 主分類號(hào): F02D43/00
• 分類號(hào): F02D43/00
• 代理公司: 宜興市天宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所
• 代理人: 史建群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是對(duì)車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元的改進(jìn)，尤其涉及一種優(yōu)化燃燒， 控制精度高，并能有效降低成本的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元。

背景技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元(ECU，Electronic?Control?Unit)主要用于協(xié)調(diào)噴油、 點(diǎn)火、進(jìn)氣，有效控制發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)部燃燒，最大限度減少燃燒過(guò)程污染 物排放，是整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)大腦。

目前汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元設(shè)計(jì)方案中，普遍采用按每個(gè)功能電路單獨(dú) 采用一個(gè)集成芯片，甚至幾個(gè)集成芯片實(shí)現(xiàn)，然后由主控制單元協(xié)調(diào)控制， 即電控單元?jiǎng)澐譃橹骺刂茊卧⒌∷俨竭M(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、電源管理單元、 復(fù)位處理單元、低邊驅(qū)動(dòng)輸出單元、K線通訊單元、CAN通訊單元、爆震 信號(hào)處理單元、存儲(chǔ)單元、點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)單元、噴油驅(qū)動(dòng)單元，各單元采用獨(dú) 立的專用集成芯片，再組合開關(guān)量輸入單元、頻率信號(hào)輸入單元、模擬信 號(hào)輸入單元(圖1)。這樣整個(gè)電控單元采用的芯片數(shù)量較多，成本相對(duì)較高。 另一種通過(guò)增加協(xié)處理單元，例如中國(guó)專利CN101235786公開的發(fā)動(dòng)機(jī)電 控單元(圖2)，除主控制單元外，增加了兩個(gè)協(xié)處理單元，一個(gè)協(xié)處理單元 用于協(xié)助驅(qū)動(dòng)怠速步進(jìn)電機(jī)，另外一個(gè)協(xié)處理單元采用軟件方法處理點(diǎn)火 反饋，協(xié)處理單元處理后的數(shù)據(jù)傳送給主控制單元來(lái)執(zhí)行。此結(jié)構(gòu)的電控 單元，更是由于增加了協(xié)處理單元，不僅導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行速度和效率的 降低，而且增加協(xié)助處理單元更造成了成本的提高。

此外，上述電控單元中開關(guān)量輸入信號(hào)處理電路，采用固定的上拉電 阻或下拉電阻方式實(shí)現(xiàn)，當(dāng)電控單元應(yīng)用于不同的車型時(shí)，由于開關(guān)信號(hào) 的有效信號(hào)類型不一致，導(dǎo)致電控單元通用性差，不同車型需要設(shè)計(jì)不同 開關(guān)量輸入信號(hào)處理電路，增加了開發(fā)成本。

檢測(cè)尾氣成分的氧傳感器，它起作用需要達(dá)到一定的溫度，當(dāng)車輛啟 動(dòng)時(shí)，溫度較低，氧傳感器不能有效工作，只有當(dāng)車輛啟動(dòng)一段時(shí)間，當(dāng) 尾氣溫度達(dá)到氧傳感器工作溫度時(shí)，氧傳感器才能工作。而現(xiàn)有技術(shù)為了 使氧傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)就起作用，通常采用強(qiáng)制加熱的方法，使氧傳 感器提前工作，以達(dá)到控制減少啟動(dòng)階段的排放物。現(xiàn)有技術(shù)氧傳感器加 熱采用集成芯片驅(qū)動(dòng)，集成芯片驅(qū)動(dòng)加熱能力相對(duì)不足，易導(dǎo)致氧傳感器 起作用的時(shí)間延遲，實(shí)際造成發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)階段排放物減少減量不明顯，仍 會(huì)出現(xiàn)超標(biāo)。雖然可以通過(guò)并聯(lián)集成芯片多個(gè)驅(qū)動(dòng)通道以增加加熱能力， 但這樣不僅會(huì)過(guò)多占用芯片通道，造成集成芯片功能利用的降低，而且多 通道用于加熱也會(huì)導(dǎo)致芯片發(fā)熱量的增加，客觀散熱困難，會(huì)加速芯片老 化、降低可靠性。

再就是，現(xiàn)有技術(shù)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元，點(diǎn)火反饋信號(hào)采用電阻分壓 采集點(diǎn)火信號(hào)，輸入到主控制單元，通過(guò)電壓值判斷是否有效點(diǎn)火控制噴 油。但由于點(diǎn)火信號(hào)電壓高到上百伏，并且點(diǎn)火過(guò)程中電壓信號(hào)波動(dòng)較大。 采用此結(jié)構(gòu)電路，分壓后電壓同樣會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，使得通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換得到電 壓數(shù)值也容易產(chǎn)生波動(dòng)，從而造成對(duì)點(diǎn)火有效性判斷的不準(zhǔn)確，因而不能 有效控制噴油，也會(huì)影響排放達(dá)標(biāo)。其次，電阻分壓采集點(diǎn)火信號(hào)還有一 個(gè)缺點(diǎn)，即對(duì)于每一缸點(diǎn)火輸出信號(hào)都需要有一個(gè)點(diǎn)火反饋電路，分別檢 測(cè)每一缸點(diǎn)火輸出，造成發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多，重復(fù)電路越多，導(dǎo)致成本增加。

上述這些均導(dǎo)致現(xiàn)有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元，難以確保控制優(yōu)化燃燒達(dá)到 嚴(yán)格排放要求例如國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)，此已成為目前很多電控系統(tǒng)廠家面臨的技術(shù) 難題。因此仍有值得改進(jìn)的地方。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種不僅能夠較大降 低電控單元成本，而且能夠確保優(yōu)化燃燒，滿足高標(biāo)準(zhǔn)排放要求例如達(dá)到 國(guó)四排放標(biāo)準(zhǔn)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元。