[實用新型]一種基于單片機的發(fā)動機恒溫進氣控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220669168.8
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN203098067U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳海鵬;包建超;王立峰;范文旭;王金洋;楊震;劉高洋;孫國華;宋曉磊;張勇
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號: F02D41/14
• 分類號: F02D41/14
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 林兵

本實用新型屬于發(fā)動機進氣系統(tǒng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于單片機的汽車發(fā)動機恒溫進氣控制裝置。

隨著社會的發(fā)展，人們不僅對于汽車的動力性、經(jīng)濟型、安全性等提出了更高的要求而且對汽車環(huán)保性能的要求也日趨苛刻。由于空氣的密度隨溫度變化的程度較燃油大10倍左右，又受到汽車行駛時地理環(huán)境和氣候條件的變化，進氣溫度直接影響發(fā)動機的充氣效率，從而影響汽車的動力性、經(jīng)濟性以及汽車尾氣中有害氣體的含量。汽車電子控制技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)成為提高汽車環(huán)保性能要求的重要入手點，設(shè)計、研發(fā)合理的信號采集及控制技術(shù)已經(jīng)成為進一步提升汽車環(huán)保性能的重要途徑。發(fā)動機恒溫進氣控制裝置與汽車的動力性、經(jīng)濟性及環(huán)保性都有著非常重要的影響，設(shè)計合理的恒溫進氣控制裝置能夠在一定程度上提高汽車的上述性能指標。

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在于，提供一種基于MC9S12XS單片機的汽車電噴發(fā)動機恒溫進氣控制裝置，該控制裝置通過溫度傳感器、空氣流量傳感器將采集到信號傳遞給控制單元，控制單元將處理后的信號傳送給直流步進電機，由直流步進電機驅(qū)動發(fā)動機恒溫進氣裝置旋轉(zhuǎn)閥的開度，從而使汽車在不同的環(huán)境溫度和使用工況條件下，實現(xiàn)發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性的有效折中，有害氣體排放穩(wěn)定在相關(guān)法規(guī)規(guī)定的范圍內(nèi)，有效解決了汽車發(fā)動機的有害氣體排放問題。

為了達到上述目的，本實用新型采用如下的技術(shù)解決方案：

一種基于單片機的汽車發(fā)動機恒溫進氣控制裝置，包括電源、傳感器單元、控制單元和執(zhí)行單元，其中，電源為傳感器單元、控制單元和執(zhí)行單元連接供電，傳感器單元包括角度傳感器、安裝在發(fā)動機的進氣管處的溫度傳感器和空氣流量傳感器，執(zhí)行單元包括直流步進電機、變速箱和發(fā)動機的恒溫進氣裝置；溫度傳感器和空氣流量傳感器的輸出端連接控制單元的輸入端，控制單元的輸出端連接直流步進電機，直流步進電機的轉(zhuǎn)軸通過變速箱連接發(fā)動機的恒溫進氣裝置的旋轉(zhuǎn)閥驅(qū)動軸；恒溫進氣裝置的旋轉(zhuǎn)閥通過角度傳感器連接控制單元構(gòu)成反饋回路。

進一步的，所述ECU采用Freescale公司的MC9S12XS單片機。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2為系統(tǒng)程序的軟件功能結(jié)構(gòu)圖。

圖3為軟件功能流程圖。

圖3為軟件功能流程圖。

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

參見圖1，本實用新型的基于單片機的汽車發(fā)動機恒溫進氣控制裝置，包括電源、傳感器單元、控制單元和執(zhí)行單元。其中，電源與傳感器單元、控制單元和執(zhí)行單元連接為其供電，傳感器單元包括安裝在發(fā)動機的進氣管處的溫度傳感器、空氣流量傳感器和角度傳感器，執(zhí)行單元包括直流步進電機、變速箱和發(fā)動機的恒溫進氣裝置。溫度傳感器和空氣流量傳感器的輸出端通過信號處理元件連接控控制單元的輸入端，控制單元的輸出端連接直流步進電機，直流步進電機的轉(zhuǎn)軸通過變速箱連接發(fā)動機的恒溫進氣裝置的旋轉(zhuǎn)閥驅(qū)動軸，以控制旋轉(zhuǎn)閥的開度。恒溫進氣裝置的旋轉(zhuǎn)閥通過角度傳感器連接控制單元構(gòu)成反饋回路。

溫度傳感器、空氣流量傳感器分別用來測量發(fā)動機進氣溫度和空氣流量。

控制單元為ECU，本實施例中，ECU采用Freescale公司的MC9S12XS單片機。

電源采用車載蓄電池，車載蓄電池經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換后分別向傳感器單元、執(zhí)行單元以及控制單元供電。其中，溫度傳感器使用5V直流電，ECU使用12V直流電，直流步進電機根據(jù)選擇的電機型號提供電壓。

本實用新型的工作流程如下：