CN201241760Y - 满足国ⅲ排放标准的轻型车电喷汽油机管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种满足国III排放标准的轻型车电喷汽油机管理系统，主要包括电控单元、传感器部分和执行元件，电控单元(ECU)的微处理器采用Freescale公司的MC9S12DP512芯片，硬件电路采用模块化设计，具有良好电磁兼容特性和可靠性。该管理系统能精确控制发动机喷油、点火及怠速等，发动机具有良好的动力性和经济性，排放满足国III排放标准要求。

Description

满足国Ⅲ排放标准的轻型车电喷汽油机管理系统

技术领域

本实用新型属于电喷汽油机管理系统技术领域，具体涉及一种满足国III排放标准的轻型车电喷汽油机管理系统。

背景技术

我国早期汽油机大多是引进和测绘仿制产品。之后随着中外合资企业的建立及技术引进，我国汽车行业已生产多种机型，在技术应用方面，大多数引进机型和合资企业生产的机型都采用一些国外先进技术，特别是在发动机电喷管理系统(EMS)方面，目前汽车行业所使用的发动机管理系统的主流厂商基本为国外公司，且大部分是随汽车主机引入国内的，主要为博世、德尔福、马瑞利、电装、西门子和摩托罗拉等。国内主要以这些公司的合资企业，如联合电子，为主机厂提供发动机管理系统。国内汽车发动机管理系统技术水平的还仍然存在相对落后的问题，制约了国内汽车工业的发展。

目前，北京市已执行国III排放标准，即将在全国范围内执行国III排放标准，因此，国内企业集团积极开发自主品牌高端汽油机管理系统产品，是发展民族汽车工业的当务之急。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种满足国III排放标准的轻型车电喷汽油机管理系统，包括电控单元、传感器部分，以及与所述电控单元连接的喷油器组件、点火系统和其他执行元件，其特征是：所述电控单元包括微处理器、以及与所述微处理器电连接的信号调理电路、通讯接口电路、点火驱动电路、喷油驱动电路、驱动放大电路和开关量输出控制电路，所述微处理器采用16位处理器芯片。

所述16位处理器芯片采用Freescale公司的MC9S12DP512芯片。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型中的电控单元(ECU)采集发动机的曲轴位置传感器、绝对压力传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器、氧传感器等传感器的信息，根据这些信息判断发动机运转状态，按照发动机运行工况要求精确控制发动机的喷油脉宽和点火提前角，以满足发动机的速度和负荷的需要。该管理系统同时集成了怠速控制、排放控制、空调控制及自诊断等多项功能，可使发动机的动力性、经济性、怠速稳定性能得到明显改善，且排放性能满足国III排放标准要求。

当该轻型车电喷汽油机管理系统的主要传感器、执行器出现故障时自动启用后备系统，保证车辆行驶到服务站进行维修。还具有跛行回家等后备功能，提高了发动机管理系统的工作可靠性。

附图说明

图1为本实用新型满足国III排放标准的轻型车电喷汽油机管理系统示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

图1为本实用新型满足国III排放标准的轻型车电喷汽油机管理系统示意图，包括电控单元(1)、传感器部分(2)执行元件(3)，以及与所述电控单元(1)连接的诊断和通讯元件(4)组成。其特征是：所述电控单元(1)包括微处理器(101)、信号调理电路(102)、通讯接口电路(103)、点火驱动电路(104)、喷油驱动电路(105)、驱动放大电路(106)、开关量输出控制电路(107)，所述微处理器(101)采用16位处理器芯片。所述16位处理器芯片采用Freescale公司的MC9S12DP512芯片，ECU电路板采用模块化设计，数字电路和模拟电路的设计和布局充分考虑了电磁兼容特性。

电控单元(ECU)控制整个发动机的运行。它接收测定发动机传感器部分2的所有传感器的信息，处理后输出指令给各执行器，完成空燃比控制和点火正时控制等功能，对发动机各种工况的运行状态进行精确控制。

电控单元的(ECU)的输入元件：

进气压力传感器(MAP)是一个三线高灵敏度传感器。一条线为传感器电源线，另一条线为传感器地线，第三条线是传感器的信号线。进气压力传感器(MAP)是电控单元(ECU)用来确定对发动机的供油量的主要信号。

曲轴位置传感器采用磁电式传感器。固定在传感器支架上，支架装在发动机正时齿轮室盖上，检测曲轴位置和角度。

进气温度传感器是一个NTC热敏电阻式传感器(内阻的变化与温度的变化相反)，安装于进气歧管内，测定进入进气歧管的空气温度，ECU根据该信号修正喷油量。

冷却液温度传感器也是一个NTC热敏电阻式传感器，安装在缸盖上靠近节温器壳体的水套内，向发动机控制单元提供冷却水温度信息。

节气门位置传感器是一个三线可变电阻器，装在节流阀体上，向发动机控制单元提供节气门开度信号。

氧传感器是一种电压发生装置，用来检测排气中氧的含量，使电控单元能够正确地控制空气与燃油的混合比。

当空调请求开关置于“接通(ON)”位置时，向电控单元(ECU)发出空调请求信息(若空调低压开关闭合)。电控单元(ECU)利用这个信息来确定所需要的怠速步进电机位置，以及接合或分离空调离合器。

串行通讯接口(SCI)是串行数据电路，电控单元(ECU)通过串行通讯接口(SCI)接收来自电脑诊断仪的数据。

电控单元(ECU)控制的执行器有：主继电器、喷油器、点火线圈、步进电机等。

主继电器是一个包含线圈和触点的电气元件。当线圈通电，线圈成了电磁铁，把触点拉到闭合位置。为燃油泵电路、喷油器和点火线圈提供电源。

喷油器两端分别装在进气歧管和油轨上。电控单元(ECU)根据发动机的具体工况控制喷油器的脉冲宽度，并以特定的顺序接通喷油器。

点火驱动由ECU输出两路点火信号，然后由三极管驱动点火线圈完成点火输出。

步进电机控制怠速旁通阀开度，从而控制怠速时的进气量，达到控制怠速的目。

电控单元(ECU)的故障自诊断系统可以监测、诊断发动机控制系统的工作情况及工作中出现的故障。当电控单元(ECU)监测到进气压力传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器、氧传感器、节气门位置传感器等关键传感器出现故障，将启用后备功能，车辆自动转入跛行状态。这样可以保证车辆行驶到服务站进行维修。

电控单元(ECU)控制功能的实现：

电控单元(ECU)通过采集传感器信号感知发动机的运行条件。电控单元(ECU)通过发动机负荷和转速，查ECU中的脉谱图得到发动机的喷油脉宽和点火提前角。进气温度传感器和发动机冷却液温度传感器提供温度信息用于修正空燃比。

发动机多数工况下工作在采用氧传感器进行反馈控制即闭环控制状态，理想的空气燃油混合比是14.7:1(以质量计)。在有些条件下电控单元(ECU)采用开环控制，如发动机起动时以及刚起动后暖机时，由于发动机冷却液温度低，这时需要较浓的混合气。又如发动机在大负荷、高转速运转时，也需较浓混合气。

采用本实用新型专利的轻型车汽油机的动力性、经济性、怠速稳定性能够满足用户的需要，且排放性能满足国III排放标准要求。

Claims (2)

1、一种满足国III排放标准的轻型车电喷汽油机管理系统，包括电控单元(1)、传感器部分(2)执行元件(3)，以及与所述电控单元(1)连接的诊断和通讯元件(4)组成；其特征是：所述电控单元(1)包括微处理器(101)、与所述微处理器(101)电连接的信号调理电路(102)、通讯接口电路(103)、点火驱动电路(104)、喷油驱动电路(105)、驱动放大电路(106)和开关量输出控制电路(107)，所述微处理器(101)采用16位处理器芯片。

2、根据权利要求1的满足国III排放标准的轻型车电喷汽油机管理系统，其特征是：所述16位处理器芯片采用Freescale公司的MC9S12DP512芯片。