[發明專利]船用多缸柴油機雙冗余控制系統

在審

• 申請號: 202210549752.8
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN114738134A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 祝軻卿;徐權奎;韋雄;張斌;白小勁
• 申請（專利權）人: 上海海能汽車電子有限公司
• 主分類號: F02D41/30
• 分類號: F02D41/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種船用多缸柴油機雙冗余控制系統，包括主控制器、冗余控制器、冗余切換裝置、ECU切換開關，其特征在于，

所述主控制器、冗余控制器均包括控制器上蓋板、控制器下蓋板、控制器控制電路板，控制器控制電路板布置在控制器上蓋板、控制器下蓋板所構成的空腔內；

所述冗余切換裝置包括切換裝置上蓋板、切換裝置下蓋板、切換裝置控制電路板，切換裝置控制電路板布置在切換裝置上蓋板、切換裝置下蓋板所構成的空腔內；

所述主控制器、冗余控制器的控制器控制電路板均包括模擬信號處理模塊、數字信號處理模塊、頻率信號處理模塊、ECU識別電路、低壓電源模塊、Boost電源模塊、存儲模塊、CAN通訊模塊、模擬信號輸出模塊、H橋驅動電路、低邊驅動電路、高邊驅動電路、噴油電磁閥驅動電路、中央處理器；

所述切換裝置控制電路板包括ECU切換控制電路、ECU狀態識別電路和噴油驅動切換電路；

所述冗余切換裝置把接入的水溫信號、電子油門信號、燃油溫度信號同時輸入給主控制器、冗余控制器；

所述主控制器的輸入信號還包括第一凸輪軸信號、第一曲軸轉速信號、第一增壓壓力信號、第一機油壓力信號和第一機油溫度信號，以及冗余切換裝置中ECU切換控制電路、ECU狀態識別電路輸出的主控制器ECU控制信號；

所述冗余控制器的輸入信號還包括第二凸輪軸信號、第二曲軸轉速信號、第二增壓壓力信號、第二機油壓力信號，以及冗余切換裝置中ECU切換控制電路、ECU狀態識別電路輸出的冗余控制器ECU控制信號；

所述冗余切換裝置中噴油驅動切換電路的輸入信號為主控制器輸出的第一噴油驅動信號和冗余控制器輸出的第二噴油驅動信號，噴油驅動切換電路的輸出連接到噴油器上，驅動噴油器工作；

所述主控制器、冗余控制器之間通過CAN0通訊信號相通訊；

所述ECU切換開關通過線束與冗余切換裝置中的ECU切換控制電路相連接。

2.根據權利要求1所述的船用多缸柴油機雙冗余控制系統，其特征在于所述模擬信號處理模塊、數字信號處理模塊、頻率信號處理模塊的輸出信號為中央處理器的輸入信號，模擬信號輸出模塊、H橋驅動電路、低邊驅動電路、高邊驅動電路為中央處理器的部分輸出信號，噴油電磁閥驅動電路的輸入信號為中央處理器的部分輸出信號以及Boost電源模塊的輸出信號，存儲模塊、CAN通訊模塊與中央處理器之間相互通訊。

3.根據權利要求1所述的船用多缸柴油機雙冗余控制系統，其特征在于所述模擬信號處理模塊的輸入信號包括但不限于電子油門、進氣歧管壓力、冷卻水溫信號，數字信號處理模塊的輸入信號包括但不限于點火開關、診斷請求開關、怠速開關信號，頻率信號處理模塊的輸入信號包括但不限于曲軸轉速、凸輪軸轉速信號；H橋驅動電路的輸出信號為電機執行器信號，低端輸出模塊的輸出信號包括但不限于故障指示燈，噴油電磁閥驅動電路的輸出信號為噴油器驅動信號；與CAN通訊模塊相互通訊的信號包括但不限于發動機傳感器信號、監測信號、標定故障診斷信號。

4.根據權利要求1所述的船用多缸柴油機雙冗余控制系統，其特征在于所述噴油電磁閥驅動電路可實現改變噴油器電流和驅動階段，可實現對不同驅動特性和電流要求的噴油器的匹配。

5.根據權利要求1所述的船用多缸柴油機雙冗余控制系統，其特征在于所述頻率信號處理模塊可同時兼容正弦波和方波信號；數字輸入信號模塊具有多路數字輸入通道，除上電開關為高有效識別，其余數字輸入均兼容高有效與低有效電壓；H橋驅動電路具有多路驅動，單路驅動可支持4A的驅動電流。

6.根據權利要求1所述的船用多缸柴油機雙冗余控制系統，其特征在于所述主控制器的CAN通訊模塊與冗余控制器的CAN通訊模塊通過CAN通訊線束連接至監測儀表。

7.根據權利要求1所述的船用多缸柴油機雙冗余控制系統，其特征在于所述冗余切換裝置的ECU切換電路輸出控制信號給ECU狀態識別電路和噴油驅動切換電路，用于切換控制器工作，實現第一噴油驅動信號和第二噴油驅動信號的更換。