專利名稱：一種電子節(jié)氣門控制裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電控燃油噴射系統(tǒng)的節(jié)氣門機構裝置和控制，以及汽 車發(fā)動機電子節(jié)氣門的設計領域，具體涉及一種電子節(jié)氣門控制裝置 和方法。
背景技術：
發(fā)動機電子節(jié)氣門以一套傳感器、執(zhí)行器和電腦板，替代了傳統(tǒng) 汽車上加速踏板和發(fā)動機節(jié)氣門之間的機械傳動結構，電子節(jié)氣門控 制裝置用于控制電子節(jié)氣門開度，它們組成的系統(tǒng)可根據(jù)駕駛員意圖 和動力系統(tǒng)控制要求調(diào)節(jié)發(fā)動機節(jié)氣門開度，改變發(fā)動機扭矩輸出， 根據(jù)不同工況變化動態(tài)調(diào)整加速踏板到節(jié)氣門的傳遞函數(shù)，有效降低 油耗和排放，優(yōu)化駕駛性能。
如圖1所示的是一種現(xiàn)有的電子節(jié)氣門控制裝置的電路原理框 圖，微處理器接收上位機發(fā)出的節(jié)氣門目標開度信號，同時也接收電 子節(jié)氣門上的開度位置傳感器通過反饋信號處理電路傳來的反饋信
號，微處理器進行運算后產(chǎn)生兩路脈寬調(diào)制PWM (Pulse Width Modulation)信號，分別為脈寬調(diào)制信號PWM1和PWM2，它們輸 入到驅動電路中，驅動電路的輸出驅動信號ETCM+和ETCM-，該驅 動信號用于驅動電子節(jié)氣門電機，微處理器通過調(diào)節(jié)脈寬調(diào)制PWM 信號的占空比，可改變流過電子節(jié)氣門電機的驅動信號ETCM+和 ETCM-中電流大小或方向，即可調(diào)節(jié)電機的輸出扭矩，進而控制節(jié)氣 門的開度大小。使用該技術，電子節(jié)氣門中的控制單元沒有與發(fā)動機 管理系統(tǒng)有機結合起來，且節(jié)氣門開度的目標值由上位機給出，從而 控制的靈活性降低，成本也增大。當電子節(jié)氣門上的開度位置傳感器 或加速踏板傳感器出現(xiàn)故障時，這時反饋回來的信號或駕駛員的意圖就不能正確反映給微處理器，使得電子節(jié)氣門工作不正常。假如微處 理器出現(xiàn)故障時，也沒有其他的檢測措施，因此安全性也不好。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有電子節(jié)氣門控制裝置的不足，本發(fā)明提供一種電子 節(jié)氣門控制裝置和方法，該裝置與發(fā)動機管理系統(tǒng)有機的結合在一塊 電腦板，利用該方法互相檢測運行的正常與否，根據(jù)發(fā)動機的不同工 況算出節(jié)氣門的目標值，更可靠的輸出正向扭矩和負向扭矩，在有故 障發(fā)生時具有檢測措施從而避免了電子節(jié)氣門電機工作不正常，安全 性高。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明釆用如下技術方案 一種電子節(jié)氣門控制裝置，包括
主處理器，通過串行外設接口與協(xié)處理器連接，用于在與所述協(xié) 處理器握手通信后提供使驅動電路工作的使能信號，并根據(jù)模擬信號 輸入電路發(fā)送的模擬信號輸出節(jié)氣門驅動信號到所述驅動電路；
所述協(xié)處理器，-用于在與所述主處理器握手通信后對所述模擬信 號輸入電路進行故障診斷，故障發(fā)生時停止所述驅動電路工作；
所述驅動電路，與電機連接后接入節(jié)氣門，用于根據(jù)接收的節(jié)氣 門驅動信號驅動電機運轉而控制節(jié)氣門開度大小。
該裝置中，所述模擬信號輸入電路包括兩路節(jié)氣門位置傳感器輸 入電路和兩路加速踏板位置傳感器輸入電路。
該裝置中，所述協(xié)處理器根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器輸出的電壓進行 節(jié)氣門位置傳感器故障診斷，根據(jù)加速踏板位置傳感器輸出的電壓進 行加速踏板位置傳感器故障診斷。
該裝置中，所述驅動電路內(nèi)具有電機的故障診斷電路，所述電機 出現(xiàn)故障時所述驅動電路將故障發(fā)生信號發(fā)送到主處理器，所述主處 理器接收故障發(fā)生信號后提供停止驅動電路工作的使能信號。
該裝置中，所述節(jié)氣門驅動信號為脈寬調(diào)制方式信號，所述驅動
6電路根據(jù)所述脈寬調(diào)制信號的占空比控制電機的輸出扭矩。
該裝置中，所述主處理器釆用ST公司型號為ST10F269的16位 單片機芯片，所述協(xié)處理器釆用INFINEON公司型號為XC866的8 位單片機芯片，所述驅動電路釆用博世公司型號為C J220的功率驅動心斤。
一種電子節(jié)氣門控制方法，包括步驟
(a)主處理器與協(xié)處理器握手通信后，所述主處理器提供使驅 動電路工作的使能信號，所述驅動電路工作；
(b )所述主處理器根據(jù)模擬信號輸入電路發(fā)送的模擬信號輸出 節(jié)氣門驅動信號到所述驅動電路，所述驅動電路根據(jù)接收的節(jié)氣門驅 動信號驅動電機運轉而控制節(jié)氣門開度大?。?br> (c) 所述協(xié)處理器對模擬信號輸入電路進行故障診斷，發(fā)生故 障時，執(zhí)行步驟(d)，沒有故障發(fā)生時，轉去執(zhí)行步驟(b);
(d) 所述協(xié)處理器發(fā)送故障報警信息到所述主處理器，同時所 述協(xié)處理器提供停止所述驅動電路工作的信號，所述驅動電路接收該 信號后停止工作。
該方法中，所述的模擬信號輸入電路包括兩路節(jié)氣門位置傳感器 輸入電路和兩路加速踏板位置傳感器輸入電路，在步驟(c)中，所 述協(xié)處理器根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器輸出的電壓進行節(jié)氣門位置傳感 器故障診斷，根據(jù)加速踏板位置傳感器輸出的電壓進行加速踏板位置 傳感器故障診斷。
該方法中，所述協(xié)處理器根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器輸出的電壓進行 節(jié)氣門位置傳感器故障診斷，包括步驟
(c01)求出兩路節(jié)氣門位置傳感器的輸出電壓和，并判斷所述 電壓和與電源電壓差值的絕對值是否小于給定值^，若大于，執(zhí)行步 驟(c02 );
(c02)判斷所述電壓和是否在給定的最小值和給定的最大值范
7圍內(nèi)，若在該范圍內(nèi)，則其中一路節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障，執(zhí)行
步驟(c03)，若不在該范圍內(nèi)，則執(zhí)行步驟(c04);
(c03)判斷其中一路節(jié)氣門位置傳感器的輸出電壓是否小于給 定的最小值，若小于，則該路節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障，若不小于， 則另一路節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障，結束；
(c04)判斷電壓之和是否小于給定最小值，若小于，則為電壓 為零的故障信息，若大于，則為電壓過大的故障信息，結東。
該方法中，所述協(xié)處理器根據(jù)加速踏板位置傳感器輸出的電壓進 行加速踏板位置傳感器故障診斷，包括步驟
(c-1 )分別判斷所述兩路加速踏板位置傳感器的輸出電壓是否 大于給定的最大值，若有任一路加速踏板位置傳感器的輸出電壓大 于，則為電壓過大故障信息，結束，否則執(zhí)行步驟(c-2)
(c-2 )分別判斷所述兩路加速踏板位置傳感器的輸出電壓是否 小于給定的最小值，若有任一路加速踏板位置傳感器的輸出電壓小 于，則為電壓為零故障信息，結束，否則執(zhí)行步驟(c-3)
(c-3 )判斷其中 一路加速踏板位置傳感器的輸出電壓與另 一路 加速踏板位置傳感器輸出電壓2倍的差的絕對值是否小于給定值^ ， 若大于，執(zhí)行步驟(c-4);
(c-4 )判斷其中 一路加速踏板位置傳感器的輸出電壓是否在給 定的最小值和最大值范圍內(nèi)，若在該范圍內(nèi)，則該路節(jié)氣門位置傳感 器出現(xiàn)故障，若不在該范圍內(nèi)，則另 一路節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障。 利用本發(fā)明的電子節(jié)氣門控制裝置和方法具有以下優(yōu)點
(1) 節(jié)氣門開度的控制精確，由主處理器根據(jù)模擬信號輸入電 路發(fā)送的模擬信號對應于發(fā)動機的狀況來計算出最佳的節(jié)氣門開度， 避免了上位機傳輸信號的不準確；
(2) 安全性高，協(xié)處理器對主處理器控制電子節(jié)氣門具有時刻 監(jiān)控的作用，對加速踏板傳感器和節(jié)氣門傳感器的電壓值進行診斷，一旦發(fā)現(xiàn)有問題，立即停止電機運轉，回到初始位置，確保不出現(xiàn)失 控狀態(tài)；
(3)排放降低，電子式節(jié)氣門控制使得燃燒更加完全；在怠速 時又只允許極小的開度來增進穩(wěn)定燃燒，提高了燃油經(jīng)濟性，排放也 得到進一步控制。


圖i為現(xiàn)有的電子節(jié)氣門控制裝置的電路原理框圖； 圖2本發(fā)明電子節(jié)氣門控制裝置的電路原理框圖； 圖3表示本發(fā)明實施例的電子節(jié)氣門控制裝置的電路板圖； 圖4表示本發(fā)明實施例電子節(jié)氣門控制裝置的模擬信號輸入電路 原理圖5位發(fā)明實施例的驅動電路中H橋的驅動原理圖； 圖6為本發(fā)明電子節(jié)氣門控制方法中節(jié)氣門位置傳感器故障判斷 程序流程圖7為本發(fā)明電子節(jié)氣門控制方法中踏板位置傳感器故障判斷程 序流程圖。
具體實施例方式
以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。 如圖2所示為本發(fā)明電子節(jié)氣門控制裝置的電路原理框圖，主處 理器與協(xié)處理器通過串行外設接口 SPI (Serial Peripheral Interface)
相互通訊，主處理器與兩路節(jié)氣門位置傳感器輸入電路和兩路加速踏 板位置傳感器輸入電路連接，所述的兩路節(jié)氣門位置傳感器輸入電路 和兩路加速踏板位置傳感器也分別接入?yún)f(xié)處理器，主處理器與驅動電 路連接，用于提供使驅動電路工作的使能信號和控制節(jié)氣門開度大小 的脈寬調(diào)制信號，協(xié)處理器與驅動電路連接用于在檢測到有故障發(fā)生 時提供關閉驅動電路工作的信號，驅動電路與電機連接，根據(jù)接收的 脈寬調(diào)制信號P WM控制電機正轉或反轉，同時將電機的工作狀態(tài)信號反饋到主處理器中。
本實施例與現(xiàn)有技術的電子節(jié)氣門控制裝置不同點在于，只有在 主處理器與協(xié)處理器都工作時，驅動芯片CJ220才會工作，并且協(xié)處 理器時刻在監(jiān)控主處理器工作的正常與否，使電子節(jié)氣門更安全，更 可靠。具體的工作過程為上電后主處理器和協(xié)處理器開始建立握手
信號，他們之間有個通訊協(xié)議，本實施例中主處理器發(fā)送字節(jié)OxAA 給協(xié)處理器，協(xié)處理器收到字節(jié)OxAA，回復字節(jié)0x55給主處理器， 主處理器收到了字節(jié)0x55，說明兩處理器握手成功。握手成功后主 處理器才發(fā)送使驅動芯片工作的使能信號EN，同時協(xié)處理器將關閉 驅動芯片工作的信號DI設置為無效，這時驅動芯片才開始工作。若 使能信號EN和關閉驅動芯片工作的信號DI中的任一各信號為有效， 則驅動芯片不工作工作時主處理器釆集加速踏板位置傳感器和節(jié)氣 門位置傳感器的信號，并通過軟件程序得出發(fā)動機的工況，依據(jù)這些 信息通過算法得出節(jié)氣門開度目標值，輸出兩路脈寬調(diào)制信號PWM1 和PWM2，該兩路信號被發(fā)送到驅動芯片，驅動芯片根據(jù)接收的兩路 脈寬調(diào)制信號PWMl和PWM2來驅動電機運轉。協(xié)處理器對兩加速 踏板傳感器值和兩節(jié)氣門位置傳感器的輸出電壓值進行故障診斷，發(fā) 現(xiàn)故障，給主處理器發(fā)出故障報警，并立即關閉驅動芯片工作，使電 機回到初始位置，確保安全。
下面說明本實施例中節(jié)氣門位置傳感器故障判斷方法，根據(jù)標定 得到的節(jié)氣門位置傳感器輸出電壓特性，節(jié)氣門全關時節(jié)氣門位置傳 感器TPS1和節(jié)氣門全開時節(jié)氣門位置傳感器TPS2的輸出電壓都不 為零；同樣，節(jié)氣門全開時節(jié)氣門位置傳感器TPS1和節(jié)氣門全關時 節(jié)氣門位置傳感器TPS2的輸出電壓都不是電源電壓5V。任一開度 時節(jié)氣門位置傳感器TPS與輸出電壓為節(jié)氣門位置傳感器TPS2有特 定的關系，因此可以根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器的輸出電壓來判斷節(jié)氣門 位置傳感器是否有故障。
10圖6為本發(fā)明節(jié)氣門位置傳感器故障判斷程序流程圖。主要包括
以下步驟
(al)首先求出節(jié)氣門位置傳感器TPS1和節(jié)氣門位置傳感器 TPS2的輸出電壓和，并判斷該電壓sum和與5V.電源電壓差值的絕 對值是否小于設定值S，本實施例中設定值^為0.5V,若小于則節(jié)氣 門位置傳感器和電源電壓皆正常，診斷結束，若電壓和與5V電源電 壓差值的絕對值大于設定值5,則執(zhí)行步驟(a2);
(a2)判斷所述電壓sum和是否在給定的最小值min和給定的最 大值max范圍內(nèi)，本實施例中最小值min為1.5V,最大值max為4.5V， 若在該范圍內(nèi)則說明其中一個傳感器出現(xiàn)故障，執(zhí)行步驟(a3),若 不在該范圍內(nèi)，執(zhí)行步驟(a5);
(a3)判斷節(jié)氣門位置傳感器TPS1輸出的電壓值是否小于給定 的最小值minl，若小于，則節(jié)氣門位置傳感器TPS1有故障，節(jié)氣門 位置傳感器TPS2正常工作，將節(jié)氣門位置傳感器TPS2的輸出電壓 轉換為節(jié)氣門位置傳感器TPS1的電壓輸出，同時發(fā)出TPS1故障報 警信號，診斷結東，若節(jié)氣門位置傳感器TPS1輸出的電壓值大于給 定的最小值mini,則說明節(jié)氣門位置傳感TPS2有故障，執(zhí)行步驟 (a4);
(a4)將節(jié)氣門位置傳感器TPS1的輸出電壓轉換為節(jié)氣門位置 傳感器TPS2的電壓輸出，同時發(fā)出節(jié)氣門位置傳感器TPS2故障報 警信號，診斷結束；
(a5)判斷電壓之和sum是否小于給定的最小值min，若小于， 則說明電源電壓過低，發(fā)出電壓過低的故障報警，若不小于，則說明 電源電壓大于5V,則發(fā)出電壓過大的故障報警，診斷結束。
同樣，根據(jù)標定得到的加速踏板位置傳感器輸出電壓特性，踏板 在最小時，加速踏板位置傳感器PPS1和加速踏板位置傳感器PPS2 的輸出電壓大于零；踏板在最大開度時，加速踏板位置傳感器PPS1和加速踏板位置傳感器PPS2的輸出電壓都小于5V。任一開度時加 速踏板位置傳感器PPS1的輸出電壓為加速踏板位置傳感器PPS2輸 出電壓的2倍。據(jù)此,可以判斷踏板位置傳感器是否有故障。
圖7為踏板位置傳感器故障判斷子程序流程圖。主要包括以下 步驟
(bl)首先判斷加速踏板位置傳感器PPS1的輸出電壓是否大于 給定的最大值maxl,或加速踏板位置傳感器PPS2的輸出電壓是否大 于給定的最大值max2,本實施例中給定的最大值maxl為5V，給定 的最大值max2為4.9V,若其中有任一個大于關系成立，則說明電源 電壓過大，發(fā)出電壓過大故障報警，診斷結東，若兩個大于關系都不 成立，則執(zhí)行步驟(b2);
(b2 )判斷加速踏板位置傳感器PPS1的輸出電壓是否小于給定 的最小值mini,或加速踏板位置傳感器PPS2的輸出電壓是否小于給 的最小值min2，本實施例中給定的最小值minl為0.8V，給定的最小 值min2為0.4V,若其中有任一個小于關系成立，則電源電壓過低， 發(fā)出電壓過低報警信號，診斷結束，若兩個小于關系都不成立，則執(zhí) 行步驟(b3);
(b3)判斷加速踏板位置傳感器PPS1的輸出電壓與加速踏板位 置傳感器PPS2的輸出電壓2倍的差的絕對值是否小于給定值《，本 實施例中《為0.5V，若小于，則兩個加速踏板位置傳感器正常工作， 按加速踏板位置傳感器PPS1的輸出電壓計算取平均值，診斷結東， 否則執(zhí)行步驟(b4);
(b4 )判斷加速踏板位置傳感器PPS1是否在給定的最小值mini 和給定的最大值maxl范圍內(nèi)，若在該范圍內(nèi)，則說明加速踏板位置 傳感器PPS1正常工作，加速踏板位置傳感器PPS2出現(xiàn)故障，發(fā)出 故障報警，按加速踏板位置傳感器PPS1的輸出電壓計算取平均值， 診斷結東，若不在該范圍內(nèi)，則執(zhí)行步驟(b5);(b5 )判斷加速踏板位置傳感器PPS2是否在給定的最小值min2 和給定的最大值max2范圍內(nèi)，若在該范圍內(nèi)，則說明加速踏板位置 傳感器PPS2正常工作，加速踏板位置傳感器PPS1出現(xiàn)故障，發(fā)出 故障報警，按加速踏板位置傳感器PPS2的輸出電壓計算取平均值， 診斷結束。
圖3是本技術發(fā)明實施例的主控電路原理圖，本電路包含了三個 芯片，Ul是主處理器，釆用的是ST公司的16位單片機ST10F269 芯片，U2是協(xié)處理器，釆用的是INFINEON公司的8位單片機XC866， U6是驅動芯片，釆用的是博世公司的功率片CJ220。主處理器第129 管腳與驅動芯片CJ220的使能管腳EN連接，給出使能信號EN高電 平為有效值，即使能了驅動芯片；主處理器第19管腳，第22管腳兩 路輸出脈寬調(diào)制信號PWM1和PWM2，分別接驅動芯片CJ220的第 3腳和第9腳，脈寬調(diào)制信號PWM1為節(jié)氣門開度目標值的占空比， 脈寬調(diào)制信號PWM2的占空比為0%時，電機正轉，脈寬調(diào)制信號 PWM1的占空比為100。/。時，PWM2為節(jié)氣門開度目標值的占空比時， 電機反轉；主處理器第128管腳與驅動芯片CJ220的狀態(tài)返回信號 DC-SF連接，同時跟上拉電阻R43相連接，DC-SF信號為高電平，
電機運行正常，否則為電機運行不正常，有故障發(fā)生；主處理器第 39管腳、34管腳、35管腳，36管腳和協(xié)處理器的第16管腳、17管 腳、20管腳、21管腳，分別和節(jié)氣門位置傳感器TPS1、節(jié)氣門傳感 器TPS2、加速踏板位置傳感器PPS1、加速踏板位置傳感器PPS2經(jīng) RC濾波電路后連接，通過這些連接主處理器時刻采集駕駛員的意圖 和節(jié)氣門的實際位置；主處理器第lll管腳、第112管腳、第113管 腳分別與協(xié)處理器的第2管腳、第3管腳、第4管腳連接，主要是主 處理器和協(xié)處理器進行通訊；協(xié)處理器的第9腳接驅動芯片CJ220的 18腳用于提供關閉信號DC-DI，主處理器和協(xié)處理器進行握手后， 關閉信號DC-DI為低電平，即為無效值，不影響驅動芯片的工作，
13在出現(xiàn)故障時，給高電平，即為有效值，停止驅動芯片CJ220工作； 驅動芯片CJ220的第6腳、第7腳接電機的正極，第14腳、第15腳 接電機的負極，驅動電機正轉和反轉。
圖4是本發(fā)明實施例的模擬信號RC濾波電路，加速踏板位置傳 感器信號SPSl-ad經(jīng)電阻R55、 R59,電容C88、 C91、 C93組成的濾 波電路濾波后，輸出加速踏板位置傳感器信號PPS1到主處理器、協(xié) 處理器的AD通道上。加速踏板位置傳感器信號SPS2-ad、節(jié)氣門位 置傳感器TPSl-ad、節(jié)氣門位置傳感器TPS2-ad都釆用了 RC濾波電 路，經(jīng)濾波后輸出給主處理器、協(xié)處理器。
圖5表示本技術發(fā)明實施例的驅動電路中H橋的驅動原理圖， 電子節(jié)氣門控制中，直流電動機不可避免會以正、反轉的狀態(tài)工作， 這時需要使用H型脈寬調(diào)制PWM驅動系統(tǒng)。其工作原理如圖5 所示4個開關管Q1、 Q4、 Q2、 Q3,其中開關管Q1、 Q4為一組， 開關管Q2、 Q3為另一組。同一組的開關管同步導通或關斷，不同 組的開關管的導通與關斷正好相反。當開關管Q1、 Q4同時導通時， 電流方向如A所示，電機產(chǎn)生正向扭矩；當開關管Q2、 Q3同時導通 時，電流方向如B所示，電機產(chǎn)生反相扭矩。因此釆用H橋驅動 電路可以控制直流電機的正反轉。
本實施例中節(jié)氣門位置傳感器和踏板位置傳感器釆用了硬件冗 余設計，提高了系統(tǒng)的可靠性，也為故障判斷提供了方便，當一個傳 感器出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)能檢測出來并分析故障原因
總之，電子節(jié)氣門控制裝置以傳感器組，執(zhí)行器和電腦板取代了 傳統(tǒng)節(jié)氣門的連接及控制，開度在任何工況下都由驅動電機控制。踏 板的輸入信號被看作是駕駛員的轉矩需求，發(fā)動機管理系統(tǒng)協(xié)調(diào)各功 能模塊的轉矩需求后確定最終輸出轉矩，由此決定實際進氣量，并輸 出相應的控制信號使節(jié)氣門到達目標開度，協(xié)處理器對主處理器控制 電子節(jié)氣門具有時刻監(jiān)控的作用，對加速踏板傳感器和節(jié)氣門傳感器
14的電壓值進行診斷， 一旦發(fā)現(xiàn)有問題，立即停止電機運轉，回到初始 位置，確保不出現(xiàn)失控狀態(tài)。
雖然本發(fā)明是具體結合一個優(yōu)選實施例示出和說明的，但熟悉該 技術領域的人員可以理解，其中無論在形式上還是在細節(jié)上都可以做 出各種改變，這并不背離本發(fā)明的精神實質(zhì)和專利保護范圍。
權利要求
1、一種電子節(jié)氣門控制裝置，其特征在于，包括主處理器，通過串行外設接口與協(xié)處理器連接，用于在與所述協(xié)處理器握手通信后提供使驅動電路工作的使能信號，并根據(jù)模擬信號輸入電路發(fā)送的模擬信號輸出節(jié)氣門驅動信號到所述驅動電路；所述協(xié)處理器，用于在與所述主處理器握手通信后對所述模擬信號輸入電路進行故障診斷，故障發(fā)生時停止所述驅動電路工作；所述驅動電路，與電機連接后接入節(jié)氣門，用于根據(jù)接收的節(jié)氣門驅動信號驅動電機運轉而控制節(jié)氣門開度大小。
2、 如權利要求1所述的電子節(jié)氣門控制裝置，其特征在于，所 述模擬信號輸入電路包括兩路節(jié)氣門位置傳感器輸入電路和兩路加 速踏板位置傳感器輸入電路。
3、 如權利要求2所述的電子節(jié)氣門控制裝置，其特征在于，所 述協(xié)處理器根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器輸出的電壓進行節(jié)氣門位置傳感 器故障診斷，根據(jù)加速踏板位置傳感器輸出的電壓進行加速踏板位置 傳感器故障診斷。
4、 如權利要求1所述的電子節(jié)氣門控制裝置，其特征在于，所 述驅動電路內(nèi)具有電機的故障診斷電路，所述電機出現(xiàn)故障時所述驅 動電路將故障發(fā)生信號發(fā)送到主處理器，所述主處理器接收故障發(fā)生 信號后提供停止驅動電路工作的使能信號。
5、 如權利要求1所述的電子節(jié)氣門控制裝置，其特征在于，所 述節(jié)氣門驅動信號為脈寬調(diào)制方式信號，所述驅動電路根據(jù)所述脈寬 調(diào)制信號的占空比控制電機的輸出扭矩。
6、 如權利要求1所述的電子節(jié)氣門控制裝置，其特征在于，所 述主處理器釆用ST公司型號為ST10F269的16位單片機芯片，所述 協(xié)處理器釆用INFINEON公司型號為XC866的8位單片機芯片，所 述驅動電路釆用博世公司型號為CJ220的功率驅動芯片。
7、 一種電子節(jié)氣門控制方法，其特征在于，包括步驟(a) 主處理器與協(xié)處理器握手通信后，所述主處理器提供使驅 動電路工作的使能信號，所述驅動電路工作；(b) 所述主處理器根據(jù)模擬信號輸入電路發(fā)送的模擬信號輸出 節(jié)氣門驅動信號到所述驅動電路，所述驅動電路根據(jù)接收的節(jié)氣門驅 動信號驅動電機運轉而控制節(jié)氣門開度大?。?c) 所述協(xié)處理器對模擬信號輸入電路進行故障診斷，發(fā)生故 障時，執(zhí)行步驟(d),沒有故障發(fā)生時，轉去執(zhí)行步驟(b);(d) 所述協(xié)處理器發(fā)送故障報警信息到所述主處理器，同時所 述協(xié)處理器提供停止所述驅動電路工作的信號，所述驅動電路接收該 信號后停止工作。
8、 如權利要求7所述的電子節(jié)氣門控制方法，其特征在于，所述的模擬信號輸入電路包括兩路節(jié)氣門位置傳感器輸入電路和兩路 加速踏板位置傳感器輸入電路，在步驟(c)中，所述協(xié)處理器根據(jù) 節(jié)氣門位置傳感器輸出的電壓進行節(jié)氣門位置傳感器故障診斷，根據(jù) 加速踏板位置傳感器輸出的電壓進行加速踏板位置傳感器故障診斷。
9、 如權利要求8所述的電子節(jié)氣門控制方法，其特征在于，所述協(xié)處理器根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器輸出的電壓進行節(jié)氣門位置傳感 器故障診斷，包括步驟(cOl)求出兩路節(jié)氣門位置傳感器的輸出電壓和，并判斷所述 電壓和與電源電壓差值的絕對值是否小于給定值5，若大于，執(zhí)行步 驟(c02 );(c02 )判斷所述電壓和是否在給定的最小值和給定的最大值范 圍內(nèi)，若在該范圍內(nèi)，則其中一路節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障，執(zhí)行 步驟(c03)，若不在該范圍內(nèi)，則執(zhí)行步驟(c04);(c03)判斷其中一路節(jié)氣門位置傳感器的輸出電壓是否小于給 定的最小值，若小于，則該路節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障，若不小于，則另一路節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障，診斷結束；(c04)判斷電壓之和是否小于給定最小值，若小于，則為電壓為零的故障信息，若大于，則為電壓過大的故障信息，診斷結東。
10、如權利要求8所述的電子節(jié)氣門控制方法，其特征在于，所述協(xié)處理器根據(jù)加速踏板位置傳感器輸出的電壓進行加速踏板位置傳感器故障診斷，包括步驟(c-l )分別判斷所述兩路加速踏板位置傳感器的輸出電壓是否 大于給定的最大值，若有任一路加速踏板位置傳感器的輸出電壓大 于，則為電壓過大故障信息，診斷結東，否則執(zhí)行步驟(c-2)(c-2)分別判斷所述兩路加速踏板位置傳感器的輸出電壓是否 小于給定的最小值，若有任一路加速踏板位置傳感器的輸出電壓小 于，則為電壓為零故障信息，診斷結束，否則執(zhí)行步驟(c-3)(c_3 )判斷其中一路加速踏板位置傳感器的輸出電壓與另 一路 加速踏板位置傳感器輸出電壓2倍的差的絕對值是否小于給定值《， 若大于，執(zhí)行步驟(c-4);(c-4)判斷其中一路加速踏板位置傳感器的輸出電壓是否在給 定的最小值和最大值范圍內(nèi)，若在該范圍內(nèi)，則該路節(jié)氣門位置傳感 器出現(xiàn)故障，若不在該范圍內(nèi)，則另 一路節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子節(jié)氣門控制裝置和方法，包括主處理器，用于在與所述協(xié)處理器握手通信后提供驅動電路的使能信號，并根據(jù)模擬信號輸入電路發(fā)送的模擬信號輸出節(jié)氣門驅動信號到驅動電路；協(xié)處理器，用于在與所述主處理器握手通信后對模擬信號輸入電路進行故障診斷，發(fā)生故障時所述協(xié)處理器停止驅動電路工作；驅動電路，與電機連接后接入節(jié)氣門，用于根據(jù)接收的節(jié)氣門驅動信號驅動電機運轉而控制節(jié)氣門開度大小，該方法中協(xié)處理器時刻進行模擬信號輸入電路故障診斷，出現(xiàn)故障時發(fā)出報警信息。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)有問題后立即停止電機運轉，使回到初始位置，確保失控狀態(tài)，汽車安全；利用主處理器控制驅動電路，實現(xiàn)節(jié)氣門開度的精確控制。
文檔編號F02D43/00GK101498252SQ20081005711
公開日2009年8月5日 申請日期2008年1月29日 優(yōu)先權日2008年1月29日
發(fā)明者李朝暉, 桂小波 申請人:華夏龍暉(北京)汽車電子科技有限公司