[實(shí)用新型]基于MPC5554嵌入式的共軌柴油機(jī)電控系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620117884.3
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號(hào): CN205370775U
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇萬華;劉二喜;顧文鈺;湯琛;鄔斌揚(yáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): F02D41/20
• 分類號(hào): F02D41/20;F02D41/14;F02D41/30;F02D41/22
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種共軌柴油機(jī)電控系統(tǒng)。特別是涉及一種基于MPC5554嵌入式的共軌柴油機(jī)電控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

柴油機(jī)作為一種動(dòng)力機(jī)械，將柴油燃燒而產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。目前柴油機(jī)廣泛應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國防及人民日常生活中。當(dāng)前在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，我國的能源消耗過大，環(huán)境污染也比較嚴(yán)重，國家非常重視控制和減輕因能源消耗所帶來的環(huán)境污染。因此能源危機(jī)和環(huán)境污染對柴油機(jī)這一主要的移動(dòng)式動(dòng)力裝置提出了更高的經(jīng)濟(jì)性和排放指標(biāo)，要求對柴油機(jī)進(jìn)行更加精確、靈活的控制。

柴油機(jī)的電控單元(ECU)能夠?qū)崿F(xiàn)對柴油機(jī)的噴油量、噴油定時(shí)、噴射壓力、噴油模式、EGR率等各種參數(shù)進(jìn)行全工況范圍內(nèi)的最優(yōu)控制。當(dāng)前，鑒于柴油機(jī)中的各控制參數(shù)柔性可調(diào)，對不同工況可確定所需的最佳控制參數(shù)，從而優(yōu)化柴油機(jī)綜合性能，因此人們越來越重視，柴油機(jī)的電控單元ECU的開發(fā)，柴油機(jī)的電控單元ECU開發(fā)主要包括硬件設(shè)計(jì)、控制策略及軟件開發(fā)、控制參數(shù)標(biāo)定及電控發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)化三個(gè)階段。

隨著排放油耗法規(guī)的日趨嚴(yán)格，對ECU性能表現(xiàn)的要求也再日益提高。新的燃燒控制不但要求ECU能夠控制更多的執(zhí)行器，還要求ECU能夠提供更復(fù)雜且更精確實(shí)時(shí)的燃燒控制算法。但是，目前國內(nèi)ECU市場仍被國外廠商壟斷，且技術(shù)層面相對保密。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種通過充分利用協(xié)處理實(shí)現(xiàn)ECU對發(fā)動(dòng)機(jī)的基本控制，以減少CPU的工作負(fù)荷，提高電控系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制精度的基于MPC5554嵌入式的共軌柴油機(jī)電控系統(tǒng)。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種基于MPC5554嵌入式的共軌柴油機(jī)電控系統(tǒng)，包括：由MPC5554芯片構(gòu)成的主控制單元，所述主控制單元的信號(hào)輸入端連接由模擬信號(hào)調(diào)理電路和數(shù)字信號(hào)調(diào)理電路構(gòu)成的信號(hào)輸入模塊，所述主控制單元還分別連接通信模塊和標(biāo)定模塊，所述主控制單元的信號(hào)輸入端還連接用于給電控系統(tǒng)提供電源的電源管理模塊的信號(hào)輸出端，所述主控制單元的控制輸出端連接用于驅(qū)動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)模塊，所述主控制單元的信號(hào)輸入端還通過診斷模塊連接驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào)輸出端。

所述的電源管理模塊包括有汽車電瓶，以及分別與所述的汽車電瓶相連接的數(shù)字電源、斬波升壓電路和反饋電路，其中，所述的反饋電路的電源輸入端還連接所述的斬波升壓電路的電源輸出端，反饋電路的信號(hào)輸出分別連接主控制單元和驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào)輸入端，所述的斬波升壓電路還連接驅(qū)動(dòng)模塊，所述的數(shù)字電源的診斷信號(hào)輸出端連接主控制單元中eTPU。

所述的數(shù)字電源包括有與所述汽車電瓶相連用于輸出12V電源的LM2596穩(wěn)壓芯片和與所述LM2596穩(wěn)壓芯片相連用于輸出5V、3.3V和1.5V的MCZ33730芯片，所述LM2596穩(wěn)壓芯片和MCZ33730芯片的診斷信號(hào)輸出端連接主控制單元中eTPU。

所述的斬波升壓電路包括有第一低邊MOS管門極驅(qū)動(dòng)芯片，所述第一低邊MOS管門極驅(qū)動(dòng)芯片的信號(hào)輸入端連接驅(qū)動(dòng)模塊中的CPLD模塊的信號(hào)輸出端，第一低邊MOS管門極驅(qū)動(dòng)芯片的控制信號(hào)輸出端連接第十一MOS管Q11的柵極，所述第十一MOS管Q11的源極接地，漏極分別通過電感(LD1)連接汽車電瓶，通過一個(gè)二極管D31到電源輸出端VCC，以及依次通過所述的二極管D31和一個(gè)電容C31接地。

所述的反饋電路包括有電壓比較芯片，所述電壓比較芯片的一個(gè)信號(hào)輸入端通過一個(gè)電阻R33連接汽車電瓶，該信號(hào)輸入端還通過一個(gè)電阻R34接地，另一個(gè)信號(hào)輸入端通過一個(gè)電阻R35連接斬波升壓電路的電源輸出端VCC，該信號(hào)輸入端還通過一個(gè)電阻R36接地，所述電壓比較芯片的兩個(gè)信號(hào)輸出端分別連接主控制單元中eTPU，該兩個(gè)信號(hào)輸出端還分別各通過一個(gè)電阻R31和R32接5V電源，其中的一個(gè)信號(hào)輸出端還連接驅(qū)動(dòng)模塊中的CPLD模塊的信號(hào)輸入端。

所述的驅(qū)動(dòng)模塊包括有分別連接主控制單元中eTPU以及電源管理模塊中的反饋電路和斬波升壓電路的CPLD模塊，分別連接CPLD模塊的信號(hào)輸出端以及電源管理模塊中斬波升壓電路的噴油器驅(qū)動(dòng)電路，信號(hào)輸入端連接主控制單元中eTPU的直流感性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，所述噴油器驅(qū)動(dòng)電路和直流感性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)輸出端分別連接發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒機(jī)構(gòu)。

所述的CPLD模塊有十二個(gè)信號(hào)輸出端和六個(gè)信號(hào)輸入端，所述的六個(gè)信號(hào)輸入端分別連接主控制單元的eTPU的信號(hào)輸出端，CPLD模塊的兩個(gè)信號(hào)輸出端連接主控制單元的eTPU的信號(hào)輸入端，CPLD模塊的十個(gè)信號(hào)輸出端連接所述噴油器驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)輸入端。