專利名稱：汽車發(fā)動機點火控制裝置的制作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及車用點火控制裝置，特別是一種汽車發(fā)動機點火控制裝置。
二背景技術：
發(fā)動機的點火方式有熾熱點火、壓縮著火和電火花三種，常采用電火花點火方式，電火花點火具有能量大、工作可靠、形成火花迅速、點火時間準確且易于調整等優(yōu)點。
目前普遍采用的汽車點火裝置有傳統(tǒng)的點火裝置和帶電子提前控制的ESA控制的點火裝置。傳統(tǒng)汽車點火裝置的作用是將蓄電池或汽車發(fā)動機輸出的低壓電經點火線圈變?yōu)楦邏弘姡儆煞蛛娖靼窗l(fā)動機各汽缸做功順序，輪流分配到火花塞引起跳火，點燃混合氣，使發(fā)動機運轉，帶電子提前控制ESA控制的點火裝置是在觸電式的電子點火裝置的基礎上，對分電器上的機械離心點火提前調節(jié)機構和真空點火提前調節(jié)機構進行了“固化”處理，利用電子提前控制(ESA)完成點火提前和通電時間的控制。無分電器點火裝置是在帶ESA控制的點火裝置的基礎上，直接利用數(shù)個靜態(tài)高壓線圈與火花塞相聯(lián)，形成無機構運動件的全固態(tài)點火裝置。
汽車點火裝置的控制包括點火提前控制、通電時間控制和爆震控制三個方面，最佳的點火提前角不僅要保證發(fā)動機的動力性和燃油經濟性，還必須保證排放污染最小，目前常用點火控制裝置，一般采用一片單片機作為發(fā)動機電子控制單元(ECU)，以及一片作為應急措施的集成組件(IC)。但是這種點火裝置帶有較大的局限性1、適應性差。汽車發(fā)動機更換或汽車用電器等變更后，不便于相應改變汽車點火提前數(shù)據(jù)，不能保證使汽車處于最佳點火狀態(tài)；2、不具備容錯和后備功能。點火裝置出現(xiàn)故障后，只能依靠IC組件產生固定的點火脈沖使汽車勉強運行到修理廠，不能保證汽車的正常運行；3、絕大多數(shù)點火裝置不具備汽車點火系統(tǒng)的自診斷功能；
4、不具備通用性和互換件；5、單片機的CPU處理能力差，不能適應高級的點火提前角控制算法。
三
發(fā)明內容
本實用型的目的旨在提供一種為克服現(xiàn)有技術的不足，而適應性好，具有自診斷和備用控制能力，處理能力強，有較強通用性和互換性，能適于各種汽車發(fā)動機，便于維修的汽車發(fā)動機點火控制裝置。
本實用新型的目的是采取這樣的技術方案實現(xiàn)的一種汽車發(fā)動機點火控制裝置，包括有模擬信號輸入電路、數(shù)字信號輸入電路、點火控制信號輸出電路，其特征在于設有主電子控制單元和從電子控制單元，主、從電子控制單元的模擬信號輸入端和數(shù)字信號輸入端分別與模擬信號輸入電路的輸出端和數(shù)字信號輸入電路的輸出端連接，控制信號輸出端分別與點火控制信號輸出電路的輸入端連接，點火控制信號輸出電路輸出端輸出的缸序判斷信號、點火脈沖信號對應并聯(lián)連接后與裝置外部的點火組件連接，主電子控制單元的實時控制信號輸入輸出口與從電子控制單元的輸入輸出口連接。
四

本實用新型有如下附圖。
圖1為本實用新型的原理框圖；圖2為本實用新型中的主電子控制單元的電路原理圖；圖3為本實用新型中的從電子控制單元的電路原理圖。
五具體實施方式
下面參照附圖說明本實用新型的實施方案。如圖1所示，一種汽車發(fā)動機點火控制裝置，包括有模擬信號輸入電路1、數(shù)字信號輸入電路2、點火控制信號輸出電路3、4，其特征在于設有主電子控制單元ECU1和從電子控制單元ECU2，主、從電子控制單元ECU1、ECU2的模擬信號輸入端和數(shù)字信號輸入端分別與模擬信號輸入電路1的輸出端和數(shù)字信號輸入電路2的輸出端連接，控制信號輸出端分別與點火控制信號輸出電路3、4的輸入端連接，點火控制信號輸出電路3、4輸出端輸出的缸序判斷信號IGda、IGdb、點火脈沖信號IGt對應并聯(lián)連接后與裝置外部的點火組件連接，主電子控制單元ECU1的實時控制信號輸入輸出口與從電子控制單元ECU2的輸入輸出口連接。
主電子控制單元ECU1由數(shù)字信號處理器DSP、接口芯片鎖存器U7和與非門U10A構成的擴展四位鍵盤、擴展的定時器U8、鎖存器U10和或門U11構成的主電子控制單元ECU1和從電子控制單元ECU2共用的數(shù)字信號輸入接口、擴展的二位顯示器芯片U9A、U9B、JK觸發(fā)器U2D組成，主、從電子控制單元的共用數(shù)字信號輸入接口中鎖存器U10的輸入端D0-D7口和JK觸發(fā)器U2D的輸入端6腳與數(shù)字信號輸入電路2輸出端連接，并通過數(shù)據(jù)總線與從電子控制單元ECU2中的中央處理器CPU的P0口連接，或門U11的一個輸入端與中央處理器CPU的P1.7口連接，數(shù)字信號處理器DSP的A/D轉換輸入端口74、75腳與模擬信號輸入電路1輸出端的水溫、負荷模擬信號連接，105腳與節(jié)氣門開關信號連接，輸入輸出口73腳與從電子控制單元ECU2中的雙端口讀寫存儲器U12連接，數(shù)字信號處理器DSP的實時控制信號輸出端108腳與從電子控制器ECU2中的中央處理器CPU的P1.6口連接，數(shù)字信號處理器DSP的控制信號輸出端106、107、109腳與點火控制信號輸出電路3輸入端連接，如圖2所示。
從電子控制單元ECU2由單片機中央處理器CPU、雙端口讀寫存儲器U12、A/D轉換器U13、多路模擬開關U14、A/D轉換器輸入輸出接口U15、U16、擴展的定時器U17、優(yōu)先權編碼器U18、E2PROM存儲器U19、接口芯片鎖存器U20組成，中央處理器CPU的P1.6口與主電子控制單元ECU中數(shù)字信號處理器DSP的108腳連接，P1.7口與主、從電子控制單元共用的數(shù)字信號輸入接口中的或門U11的一輸入端連接，P0口經主、從電子控制單元共用的數(shù)字信號輸入接口中的鎖存器U10的D7-D0口與數(shù)字信號輸入電路2的輸出端連接，中央處理器CPU的輸出口P1.3、P1.4、P1.5分別與點火控制信號輸出電路4的輸入端連接，多路模擬開關U14的輸入端X0-X7口與模擬信號輸入電路1的輸出端連接，雙端口讀寫存儲器U12的D0-7R口和A0-11R口分別與主電子控制單元中的數(shù)字信號處理器DSP的D0-7口和A0-11口連接，如圖3所示。
在主電子控制單元ECU1中還設有與門U4A、非門U6C及9線插座CB9構成的通用串口U6與外部計算機PC連接，如圖2所示。經通用串口U6和PC機通訊，進行系統(tǒng)升級、重要數(shù)據(jù)更新和在線系統(tǒng)仿真。
本實用新型的輸入信號有由凸輪傳感器檢測的G1、G2、Ne信號，水溫傳感器檢測的水溫信號，爆震傳感器檢測的爆震信號；空氣流量計檢測的進氣信號，點火確認信號IGf，以及啟動和停車信號、節(jié)氣門位置信號、空調開關信號、空檔開關信號等負荷信號。它們經模擬信號輸入電路和數(shù)字信號輸入電路送入主、電子控制單元ECU1和從電子控制單元ECU2，電子控制單元根據(jù)發(fā)動機轉速和負荷，從數(shù)字信號處理器DSP和存貯器中的數(shù)據(jù)中找到相應的基本點火提前角，再根據(jù)有關傳感器信號值加以修正，得到實際點火提前角，輸出缸序信號IGda、IGdb和點火信號IGt到點火控制信號輸出電路，經并聯(lián)輸出控制點火熱行機構。從電子控制單元ECU2為監(jiān)測和備用點火單元，它采取兩種方式進行自我診斷一是發(fā)動機工作時，對主從電子控制單元、點火執(zhí)行機構、凸輪位置傳感器等進行在線檢測，如果出現(xiàn)故障或傳感器信號超過規(guī)定范圍，從電子控制單元立即報警，并采用相應處理措施，如果主電子控制單元中的DSP發(fā)生故障，則從電子控制單元立即接過對發(fā)動機的點火控制權；二是可以在怠速狀態(tài)下啟動自診斷程序，對系統(tǒng)進行全面的診斷。無論什么診斷方式，從電子控制單元都能將故障以代碼的形式儲存在電子控制單元，并可通過主電子控制單元中的顯示器顯示故障代碼。本實用新型通過在主電子控制單元中設置的通用串口與外部計算機PC機通訊，實現(xiàn)軟件升級、重要數(shù)據(jù)更新和在線仿真。
本實用新型由于有主、從電子控制單元，主電子控制單元用于對信號的采集、處理、控制算法實現(xiàn)，并和外部PC機通訊，從電子控制單元，用以對系統(tǒng)的檢測和備用點火，它對主電子控制單元進行實時監(jiān)測，當主電子控制單元出現(xiàn)故障時，從電子控制單元即接過點火控制權，并放棄監(jiān)測工作，有自診斷和備用控制能力，適應性好，處理能力強，可以對系統(tǒng)軟件升級、數(shù)據(jù)更新，具有較強的通用性和互換性，對于不同的發(fā)動機型號、不同的氣缸數(shù)和車用電器具的不同配置，不同的點火方式(如帶ESA控制的點火系統(tǒng)，無分電器點火系統(tǒng))，不同的控制方式等本實用新型均能適用，其區(qū)別僅在于從PC機上下載的程序和數(shù)據(jù)不同。
權利要求1.一種汽車發(fā)動機點火控制裝置，包括有模擬信號輸入電路(1)、數(shù)字信號輸入電路(2)、點火控制信號輸出電路(3、4)，其特征在于設有主電子控制單元(ECU1)和從電子控制單元(ECU2)，主、從電子控制單元(ECU1、ECU2)的模擬信號輸入端和數(shù)字信號輸入端分別與模擬信號輸入電路(1)的輸出端和數(shù)字信號輸入電路(2)的輸出端連接，控制信號輸出端分別與點火控制信號輸出電路(3、4)的輸入端連接，點火控制信號輸出電路(3、4)輸出端輸出的缸序判斷信號(IGda、IGdb)、點火脈沖信號(IGt)對應并聯(lián)連接后與裝置外部的點火組件連接，主電子控制單元(ECU1)的實時控制信號輸入輸出口與從電子控制單元(ECU2)的輸入輸出口連接。
2.按權利要求1所述的汽車發(fā)動機點火控制裝置，其特征在于主電子控制單元(ECU1)由數(shù)字信號處理器(DSP)、接口芯片鎖存器(U7)和與非門(U10A)構成的擴展四位鍵盤、擴展的定時器(U8)、鎖存器(U10)和或門(U11)構成的主電子控制單元(ECU1)和從電子控制單元(ECU2)共用的數(shù)字信號輸入接口、擴展的二位顯示器芯片(U9A、U9B)、JK觸發(fā)器(U2D)組成，主、從電子控制單元的共用數(shù)字信號輸入接口中鎖存器(U10)的輸入端D0-D7口和JK觸發(fā)器(U2D)的輸入端6腳與數(shù)字信號輸入電路(2)輸出端連接，并通過數(shù)據(jù)總線與從電子控制單元(ECU2)中的中央處理器(CPU)的P0口連接，或門(U11)的一個輸入端與中央處理器(CPU)的P1.7口連接，數(shù)字信號處理器(DSP)的A/D轉換輸入端口74、75腳與模擬信號輸入電路(1)輸出端的水溫、負荷模擬信號連接，105腳與節(jié)氣門開關信號連接，輸入輸出口73腳與從電子控制單元(ECU2)中的雙端口讀寫存儲器(U12)連接，數(shù)字信號處理器(DSP)的實時控制信號輸出端108腳與從電子控制器(ECU2)中的中央處理器(CPU)的P1.6口連接，數(shù)字信號處理器(DSP)的控制信號輸出端106、107、109腳與點火控制信號輸出電路(3)輸入端連接。
3.按權利要求1所述的汽車發(fā)動機點火控制裝置，其特征在于從電子控制單元(ECU2)由單片機中央處理器(CPU)、雙端口讀寫存儲器(U12)、A/D轉換器(U13)、多路模擬開關(U14)、A/D轉換器輸入輸出接口(U15、U16)、擴展的定時器(U17)、優(yōu)先權編碼器(U18)、E2PROM存儲器(U19)、接口芯片鎖存器(U20)組成，中央處理器(CPU)的P1.6口與主電子控制單元(ECU)中數(shù)字信號處理器(DSP)的108腳連接，P1.7口與主、從電子控制單元共用的數(shù)字信號輸入接口中的或門(U11)的一輸入端連接，P0口經主、從電子控制單元共用的數(shù)字信號輸入接口中的鎖存器(U10)的D7-D0口與數(shù)字信號輸入電路(2)的輸出端連接，中央處理器(CPU)的輸出口P1.3、P1.4、P1.5分別與點火控制信號輸出電路(4)的輸入端連接，多路模擬開關(U14)的輸入端X0-X7口與模擬信號輸入電路(1)的輸出端連接，雙端口讀寫存儲器(U12)的D0-7R口和A0-11R口分別與主電子控制單元中的數(shù)字信號處理器(DSP)的D0-7口和A0-11口連接。
4.按權利要求1所述的汽車發(fā)動機點火控制裝置，其特征在于在主電子控制單元(ECU1)中還設有與門(U4A)、非門(U6C)及9線插座(CB9)構成的通用串口(U6)與外部計算機PC連接。
專利摘要本實用新型涉及車用點火控制裝置，特別是一種汽車發(fā)動機點火控制裝置，包括有模擬信號輸入電路(1)、數(shù)字信號輸入電路(2)、點火控制信號輸出電路(3、4)，其特征在于設有主電子控制單元(ECU1)和從電子控制單元(ECU2)，主、從電子控制單元(ECU1、ECU2)的模擬信號輸入端和數(shù)字信號輸入端分別與模擬信號輸入電路(1)的輸出端和數(shù)字信號輸入電路(2)的輸出端連接，控制信號輸出端分別與點火控制信號輸出電路(3、4)的輸入端連接，點火控制信號輸出電路(3、4)輸出端輸出的缸序判斷信號(IGda、IGdb)、點火脈沖信號(IGt)對應并聯(lián)連接后與裝置外部的點火組件連接，主電子控制單元(ECU1)的實時控制信號輸入輸出口與從電子控制單元(ECU2)的輸入輸出口連接。
文檔編號F02P5/15GK2602182SQ03233530
公開日2004年2月4日 申請日期2003年3月14日 優(yōu)先權日2003年3月14日
發(fā)明者陳渝光, 萬沛霖, 李山, 黃麗雯, 施海 申請人:重慶工學院