[發明專利]一種內燃機轉速信號的采集系統及方法

有效

• 申請號: 201310430755.0
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103511095A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 趙中煜;吳速超;王濤;張碩;李軍銀
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F02D28/00
• 分類號: F02D28/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及內燃機控制技術領域，特別涉及一種內燃機轉速信號的采集系統及方法。

背景技術

在電控發動機控制中，轉速信號是最重要的輸入信號，因為所有發動機的重要功能都是基于精確的轉速信號進行實現的。例如，通過采集發動機的轉速信號來控制精度極高的噴射時刻。

目前，在大功率多缸高壓共軌電控內燃機中，特別是超過六缸的內燃機中，例如大型發電設備和輪船等，需要的ECU已經不止一塊，往往至少需要兩塊ECU來控制多缸從而完成噴射的控制。這樣，每塊ECU均需要采集轉速信號來進行噴射時刻的控制，并且要保證多塊ECU同時采集到轉速信號，保證噴射控制的一致性。

但是目前的發動機轉速傳感器僅有一路輸出信號，僅能輸出給一塊ECU轉速信號，不能同時給多塊ECU提供轉速信號。這是由于作為轉速傳感器的磁電傳感器的特性造成的。因為，發動機在低轉速時磁電傳感器輸出的信號幅值較低，若直接用線束分別傳輸到每塊ECU，線束會造成轉速信號的衰減，影響轉速信號的強度，造成內燃機冷啟動等功能不正常。

如果采用CAN總線的方式來傳輸發動機的轉速信號，受到CAN總線本身傳輸速率的限制（最高為1MHz），不能滿足噴射控制的實時性，造成噴射時刻不正確。

現有技術中為了解決以上問題，提供了一種多塊ECU并聯接收轉速信號的方法。參見圖1，該圖為現有技術中提供的多塊ECU采集內燃機轉速的系統示意圖。

圖1所示的系統額外增加了一塊轉速處理電路100，這樣通過轉速處理電路100給每一塊ECU提供轉速信號。

從圖1中可以看出，多塊ECU（ECU1、ECU2和ECU3）之間是并聯的關系。多塊ECU共同完成內燃機200的噴射控制。

但是，這種方式對轉速處理電路100的要求比較高，造成整個汽車控制器開發的成本比較高，由于轉速處理電路100是獨立于ECU的電路，因此，需要單獨配備外殼線束等，并且對其可靠性需要進行驗證，也不能保證轉速處理電路100的壽命與ECU保持一致。。因此，使用專用的控制器大大增加了整個系統的成本，并且受到專用控制器的引腳數量的限制，不能擴展無數多個ECU，靈活性較低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種內燃機轉速信號的采集系統及方法，能夠實現多塊ECU對內燃機轉速信號的采集，不限制ECU的數目，并且成本較低。

本發明實施例提供一種內燃機轉速信號的采集系統，包括：多個ECU；

第一級ECU，用于采集磁電轉速信號，將采集的磁電轉速信號轉換為霍爾轉速信號后發送給自身的MCU，同時發送給相鄰的第二級ECU；

第二級ECU，用于將所述霍爾轉速信號發送給自身的MCU，同時發送給相鄰的第三級ECU；第三級ECU以此類推。

優選地，所述第一級ECU包括磁電轉速信號處理電路和傳輸驅動電路；

所述磁電轉速信號處理電路，用于將磁電傳感器發送的正弦形式的磁電轉速信號轉換為方波形式的霍爾轉速信號，將所述方波形式的霍爾轉速信號發送給所述傳輸驅動電路，同時將所述方波形式的霍爾轉速信號發送給自身MCU；

所述傳輸驅動電路，用于將所述方波形式的霍爾轉速信號進行驅動放大處理后發送給相鄰的第二級ECU。

優選地，所述第二級ECU及其后級ECU均包括霍爾信號接口電路；

所述霍爾信號接口電路，用于接收相鄰的前一級ECU發送的霍爾轉速信號，并將接收的霍爾轉速信號發送給本級ECU對應的MCU，同時將霍爾轉速信號發送給相鄰的下一級ECU的霍爾信號接口電路。

優選地，每級ECU的結構均相同，均包括磁電轉速信號處理電路、傳輸驅動電路和霍爾信號接口電路；

第一級ECU上的磁電轉速信號處理電路，用于將將磁電傳感器發送的正弦形式的磁電轉速信號轉換為方波形式的霍爾轉速信號，將所述方波形式的霍爾轉速信號發送給所述傳輸驅動電路，同時將所述方波形式的霍爾轉速信號發送給自身MCU；

第一級ECU上的傳輸驅動電路，用于將所述方波形式的霍爾轉速信號進行驅動放大處理后發送給相鄰的第二級ECU；

第二級ECU上的霍爾信號接口電路，用于接收第一級ECU上傳輸驅動電路發送的霍爾轉速信號，并將接收的霍爾轉速信號發送給本級ECU對應的MCU，同時將霍爾轉速信號發送給相鄰的第三級ECU的霍爾信號接口電路，第三級ECU上的霍爾信號接口電路與第二級ECU上的霍爾信號接口電路相同，后級ECU以此類推。

優選地，所述傳輸驅動電路包括：第一放大器、第二放大器、反相器和三極管；