專利名稱：柴油共軌發(fā)動機電控系統(tǒng)ecu前向信號處理控制模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種柴油共軌發(fā)動機電控系統(tǒng)ECU前向信號處理控制模塊，特別 是涉及6缸A801柴油共軌發(fā)動機前向信號處理的電子控制模塊。
技術背景目前國內相關產品主要分為兩種方式，一種是直接采用國外專用芯片ASIC，另一 種是采用各種智能器件搭建。兩種方式都存在著一定的優(yōu)缺點，直接采用國外專用芯片 ASIC:優(yōu)點，價格比較便宜，集成度比較高，各保護措施比較完善，應用簡單方便；缺點，首 先，國外出售給我們的大多是比較落后的、國外接近淘汰，使用較少的芯片，該類芯片只對 我們有部分學習價值，而距國外目前使用的技術有很大的差距；其次，我們在采購該類芯片 時還要受采購數量的限制。國外廠家嚴格控制著我國該類專有芯片的總體數量，從而控制 了我國汽車廠家某類型汽車的總的生產量，限制了我國汽車在世界市場上的銷售總額，也 限制了我國汽車產業(yè)在世界市場上的地位。采用各種智能器件搭建優(yōu)點，不受國外各芯片 廠家銷售數量的限制，各個芯片本身價格比較便宜；缺點，各器件本身設計比較簡單，但在 整個電路中整合比較復雜，占用空間較大，綜合成本比較高。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種柴油共軌發(fā)動機電控系統(tǒng)ECU前向信號處理控 制模塊，提供了一種綜合性信號處理及驅動控制的模塊；通過對開關量信號和頻率量信號 的處理，對液壓閥(PCV)的驅動控制，同時提供了相關部件的保護診斷；解決了主控ECU對 I/O 口需求過多，診斷控制反應緩慢的問題。本實用新型的技術方案是這樣實現的一種柴油共軌發(fā)動機電控系統(tǒng)ECU前向信 號處理控制模塊，其特征在于由可編程邏輯器件為主要控制單元內部集成開關量信號處 理模塊、頻率量信號處理模塊、SPI通信模塊、開關驅動控制模塊、液壓閥(PCV)驅動控制模 塊、保護診斷模塊組成，與外部信號輸入電路和驅動電路配合；開關量信號處理模塊將外部 信號輸入模塊送來的開關量信號進行采樣和濾波處理；頻率量信號處理模塊將外部電路送 來的頻率量信號進行采樣和濾波等處理；SPI通信模塊與主E⑶進行通信控制，接收主E⑶ 的命令，上傳各模塊的診斷信息；開關驅動控制模塊將處理完的信號，以一定的邏輯輸出驅 動外部電路；液壓閥(PCV)驅動控制模塊，根據處理后的信號對液壓閥進行驅動輸出、提供 信號信息給保護診斷模塊進行保護控制及故障診斷；保護診斷模塊根據各模塊驅動反饋的 信號信息，對各模塊進行驅動保護，同時將診斷信息發(fā)送給主ECU。所述的主控制單元可編程邏輯器件采用ALTERA的MAX II系列芯片，工作頻率 4MHZ。所述的頻率量信號處理模塊是用霍爾傳感器信號處理曲軸、凸輪軸信號的。所述的開關驅動控制模塊包括高端開關驅動控制和低端開關驅動控制。所述的SPI通信模塊分為主節(jié)點和從節(jié)點兩種工作模式，與主E⑶進行診斷信息的傳輸。所述的開關量信號處理模塊處理高端開關信號和低端開關信號。本實用新型的積極效果是提供了 6缸柴油共軌發(fā)動機前向信號處理控制邏輯，對故障發(fā)生時的保護功能，診斷功能；解決了主控ECU對I/O 口需求過多，診斷控制反應緩慢 的問題；其電路設計簡單，可移植性強，價格便宜，集成度高，保護措施完善，應用簡單方便。

圖1為本實用新型的主控單元可編程邏輯器件模塊框圖具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步的描述如圖1所示一種柴油共軌發(fā)動機 電控系統(tǒng)ECU前向信號處理控制模塊，其特征在于由可編程邏輯器件為主要控制單元內 部集成開關量信號處理模塊、頻率量信號處理模塊、SPI通信模塊、開關驅動控制模塊、液 壓閥(PCV)驅動控制模塊、保護診斷模塊組成，與外部信號輸入電路和驅動電路配合；開關 量信號處理模塊將外部信號輸入模塊送來的開關量信號進行采樣和濾波處理；頻率量信號 處理模塊將外部電路送來的頻率量信號進行采樣和濾波等處理；SPI通信模塊與主E⑶進 行通信控制，接收主ECU的命令，上傳各模塊的診斷信息；開關驅動控制模塊將處理完的信 號，以一定的邏輯輸出驅動外部電路；液壓閥(PCV)驅動控制模塊，根據處理后的信號對 液壓閥進行驅動輸出、提供信號信息給保護診斷模塊進行保護控制及故障診斷；保護診斷 模塊根據各模塊驅動反饋的信號信息，對各模塊進行驅動保護，同時將診斷信息發(fā)送給主 ECU。所述的主控制單元可編程邏輯器件采用ALTERA的MAX II系列芯片，工作頻率 4MHZ。所述的頻率量信號處理模塊是用霍爾傳感器信號處理曲軸、凸輪軸信號的。所述的開關驅動控制模塊包括高端開關驅動控制和低端開關驅動控制。所述的SPI通信模塊分為主節(jié)點和從節(jié)點兩種工作模式，與主E⑶進行診斷信息 的傳輸。所述的開關量信號處理模塊處理高端開關信號和低端開關信號。工作時開關量信號處理模塊，包括高端開關量信號HS_I01到HS_I0n和低端開關 量信號LS_I01到LS_I0n。對各信號進行濾波處理，確保信號的可用性；為主控E⑶處理方 便，對部分低端開關信號進行了反向處理；整合了 16路信號，當主控E⑶需要這些開關量狀 態(tài)信息時，通過SPI通信模塊MISO引腳回送開關狀態(tài)信息給主控E⑶，減少了主控E⑶在 I/O 口個數上的需求，解決了 I/O 口不夠用的問題。頻率量信號處理模塊，主要是對曲軸信號CRANK_IN、凸輪軸信號CAM_IN的處理。 曲軸、凸輪軸信號信息主要通過外部HALL傳感器產生頻率信號送給柴油共軌發(fā)動機ECU前 向信號處理控制模塊中的頻率量信號處理模塊，該模塊先對曲軸和凸輪軸信號進行簡單的 濾波處理，將濾波后的信號通過一定的算法處理，確保送給ECU時信號的準確性，同時計算 出當時發(fā)動機的轉速，計算出的轉速提供給保護診斷模塊進行超速保護。SPI通信模塊，兩種工作模式作為通信的主節(jié)點、作為通信的從節(jié)點。CS為SPI通信模塊工作的片選信號，低電平有效，CS有效期內SPI通信模塊才能工作。CLK為SPI通信 模塊工作的時鐘，一個時鐘傳送一個數據位。MOSI主出從入，MISO主入從出，SPI通信模塊 的數據輸入輸出端，當SPI通信模塊作為通信網絡中的主節(jié)點時，MISO為數據輸入端，MOSI 為數據輸出端；當SPI通信模塊作為通信網絡中的從節(jié)點時，MISO為數據輸出端，MOSI為 數據輸入端；本柴油共軌發(fā)動機ECU前向信號處理控制模塊中SPI通信模塊只作為從節(jié)點 負責接收主控ECU發(fā)送的命令信息，上傳各模塊的診斷信息狀態(tài)給主控ECU ； 開關驅動控制模塊，開關量信號模塊將處理后的信號狀態(tài)信息在內部傳送給開關 驅動控制模塊，開關驅動控制模塊根據送來的狀態(tài)信息經過內部處理，通過PRHRLY_DRV、 FITLED1_DRV、FITLED2_DRV、PRHLED_DRV、ENBRKLED_DRV 引腳對外部驅動電路進行驅動，控 制外部指示燈和繼電器；同時 PRHRLY_DG、FITLED1_DG、FITLED2_DG、PRHLED_DG、ENBRKLED_ DG引腳反饋診斷保護信息給保護診斷模塊。液壓閥(PCV)驅動控制模塊，根據內部傳送給來的開關量信號模塊處理后的信號 狀態(tài)信息，通過模塊內部邏輯處理后，通過PCV1_DRV和PCV2_DRV引腳輸出驅動外部液壓閥 驅動電路，從而控制外部液壓閥工作。同時PCV1SW_DG、PCV1_0VERCUR、PCV2_SW_DG、PCV2_ OVERCUR引腳反饋診斷保護信息給保護診斷模塊。保護診斷模塊，根據內部各模塊反饋回來的診斷、保護信號PRHRLY_DG、FITLED1_ DG、FITLED2_DG、PRHLED_DG、ENBRKLED_DG、PCV1SW_DG、PCV1_0VERCUR、PCV2_Sff_DG 和 PCV2_ OVERCUR，對各模塊進行保護診斷。根據 PRHRLY_DG、FITLED1_DG、FITLED2_DG、PRHLED_DG、 ENBRKLED_DG信號狀態(tài)對指示燈和繼電器進行斷路、短路診斷，短路同時內部保護機制起作 用，保護外部電路不受損壞；根據PCV1SW_DG、PCV2_SW_DG信號狀態(tài)對外部電路及液壓閥斷 路和短路狀態(tài)進行綜合診斷；根據PCV1_0VERCUR、PCV2_0VERCUR信號狀態(tài)對液壓閥(PCV) 進行短路診斷，短路同時內部保護機制起作用，保護外部電路不受損壞。
權利要求一種柴油共軌發(fā)動機電控系統(tǒng)ECU前向信號處理控制模塊，其特征在于由可編程邏輯器件為主要控制單元內部集成開關量信號處理模塊、頻率量信號處理模塊、SPI通信模塊、開關驅動控制模塊、液壓閥(PCV)驅動控制模塊、保護診斷模塊組成，與外部信號輸入電路和驅動電路配合；開關量信號處理模塊將外部信號輸入模塊送來的開關量信號進行采樣和濾波處理；頻率量信號處理模塊將外部電路送來的頻率量信號進行采樣和濾波等處理；SPI通信模塊與主ECU進行通信控制，接收主ECU的命令，上傳各模塊的診斷信息；開關驅動控制模塊將處理完的信號，以一定的邏輯輸出驅動外部電路；液壓閥(PCV)驅動控制模塊，根據處理后的信號對液壓閥進行驅動輸出、提供信號信息給保護診斷模塊進行保護控制及故障診斷；保護診斷模塊根據各模塊驅動反饋的信號信息，對各模塊進行驅動保護，同時將診斷信息發(fā)送給主ECU。
2.根據權利要求1所述一種柴油共軌發(fā)動機電控系統(tǒng)ECU前向信號處理控制模塊， 其特征在于所述的主控制單元可編程邏輯器件采用ALTERA的MAX II系列芯片，工作頻率 4MHZ。
3.根據權利要求1所述一種柴油共軌發(fā)動機電控系統(tǒng)ECU前向信號處理控制模塊，其 特征在于所述的頻率量信號處理模塊是用霍爾傳感器信號處理曲軸、凸輪軸信號的。
4.根據權利要求1所述一種柴油共軌發(fā)動機電控系統(tǒng)ECU前向信號處理控制模塊設 計，其特征在于所述的開關驅動控制模塊包括高端開關驅動控制和低端開關驅動控制。
5.根據權利要求1所述一種柴油共軌發(fā)動機電控系統(tǒng)ECU前向信號處理控制模塊設 計，其特征在于所述的SPI通信模塊分為主節(jié)點和從節(jié)點兩種工作模式，與主ECU進行診斷 信息的傳輸。
6.根據權利要求1所述一種柴油共軌發(fā)動機電控系統(tǒng)ECU前向信號處理控制模塊設 計，其特征在于所述的開關量信號處理模塊處理高端開關信號和低端開關信號。
專利摘要本實用新型涉及一種柴油共軌發(fā)動機電控系統(tǒng)ECU前向信號處理控制模塊，其特征在于由可編程邏輯器件為主要控制單元內部集成開關量信號處理模塊、頻率量信號處理模塊、SPI通信模塊、開關驅動控制模塊、液壓閥(PCV)驅動控制模塊、保護診斷模塊組成，與外部信號輸入電路和驅動電路配合；開關量信號處理模塊將外部信號輸入模塊送來的開關量信號進行采樣和濾波處理；頻率量信號處理模塊將外部電路送來的頻率量信號進行采樣和濾波等處理；SPI通信模塊與主ECU進行通信控制，接收主ECU的命令，上傳各模塊的診斷信息；其電路設計簡單，可移植性強，價格便宜，集成度高，保護措施完善，應用簡單方便。
文檔編號F02D41/26GK201610791SQ200920094628
公開日2010年10月20日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權日2009年10月30日
發(fā)明者劉鵬飛, 王瑩 申請人:中國第一汽車集團公司