[發明專利]一種壓縮空氣動力汽車的發動機電控系統

在審

• 申請號: 201711079370.9
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107725111A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 陳永橋
• 申請（專利權）人: 湖州升譜電子科技有限公司
• 主分類號: F01B25/02
• 分類號: F01B25/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 郭曉鳳

技術領域

本發明涉及新能源汽車發動機控制技術領域，特別涉及一種壓縮空氣動力汽車的發動機電控系統。

背景技術

隨著環境污染、能源危機等全球性問題的日益突出，代用燃料汽車、電動汽車和混合動力汽車等低排放、節能經濟型的新能源汽車相繼涌現。新能源汽車是指使用非常規車用燃料(或使用常規車用燃料但裝載新型動力裝置)，具有新技術、新結構和先進技術原理的汽車。其中純電動汽車(BEV)、混合動力電動汽車(HEV)和燃料電池電動汽車(FCEV)發展前景最為良好，也是目前國家大力推廣的主要新能源車型。上述幾種新能源汽車有各自突出的優點，同時也有相應的局限。壓縮空氣動力汽車是利用高壓壓縮空氣在發動機氣缸內膨脹做功，推動活塞做功對外輸出動力，驅動汽車行駛。不僅壓縮空氣來源方波，而且還具有結構簡單、造價低廉、清潔環保等眾多優點，可以實現零排放，是真正的環保型汽車。

噴氣壓力對氣動發動機轉速有很大影響，因而需保證噴氣壓力穩定在合適的值，減少由于壓力波動對發動機運行造成的不良影響；同時也需要對發動機運行參數實時監測，以便對噴氣定時和噴氣量能有效控制，使發動機運行更加穩定。

發明內容

(一)解決的技術問題

為了解決上述問題，本發明提供了一種壓縮空氣動力汽車的發動機電控系統，能夠實時采集氣動發動機各傳感器參數，實現對特征參數快速精確的計算，準確控制電磁閥噴氣定時和噴氣量，并在上位機上對數據進行實時監控。

(二)技術方案

一種壓縮空氣動力汽車的發動機電控系統，包括信號采集與處理單元、控制器單元、執行單元和CAN接口單元；

所述信號采集與處理單元包括曲軸/凸輪軸位置信號采集與處理部分和油門位置信號采集與處理部分，所述信號采集與處理單元與所述控制器單元相連接，采集的曲軸/凸輪軸位置信號和油門位置信號經處理之后送入所述控制器單元；

所述控制器單元對接收的數據進一步處理，輸出分別與所述執行單元和所述CAN接口單元相連接；

所述執行單元與所述控制器單元相連接，接收所述控制器單元的指令，實現對噴氣定時和噴氣量的準確控制；

所述控制器單元通過所述CAN接口單元接入車載CAN總線，并與上位機進行數據通訊。

進一步的，所述曲軸/凸輪軸位置信號采集與處理部分包括曲軸/凸輪軸位置傳感器和數字信號處理電路，其中所述曲軸/凸輪軸位置傳感器選用霍爾式傳感器。

進一步的，所述油門位置信號采集與處理部分包括油門位置傳感器和模擬信號處理電路，其中所述油門位置傳感器選用電位式傳感器。

進一步的，所述控制器單元選用低功耗8位CMOS微控制器ATmega16。

進一步的，所述執行單元包括功率驅動電路和電磁閥；所述功率驅動電路包括光電耦合器、場效應管、插座、第一二極管、第二二極管和第一～第五電阻，其中所述光電耦合器選用TLP521-1，所述第一二極管為齊納二極管，所述第二二極管為肖特基二極管；所述電磁閥選用高速電磁閥SP021。

進一步的，所述CAN接口單元包括CAN總線控制器、CAN物理接口芯片、石英晶振、第一和第二電容，其中所述CAN總線控制器選用MCP2515，所述CAN物理接口芯片選用TJA1040。

(三)有益效果

本發明提供了一種壓縮空氣動力汽車的發動機電控系統，能夠準確檢測出發動機的不同轉速等各參數，執行單元工作可靠，具有良好負載能力，可準確控制電磁閥的噴氣定時和噴氣量，使發動機運行更加平穩，基于CAN總線建立的通訊平臺能夠實時監控發動機參數與狀態，完成數據傳輸，其結構簡單，成本低廉，系統功耗低，控制精度高，響應快速，穩定性和可靠性好，使用靈活，適應車載發動機實際工作環境，具有良好的可擴展性。

附圖說明

圖1為本發明所涉及的一種壓縮空氣動力汽車的發動機電控系統的結構框圖。

圖2為本發明所涉及的一種壓縮空氣動力汽車的發動機電控系統的功率驅動電路原理圖。

圖3為本發明所涉及的一種壓縮空氣動力汽車的發動機電控系統的CAN接口單元電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明所涉及的實施例做進一步詳細說明。