一种LNG/柴油双燃料发动机的电子控制单元制造技术

本实用新型专利技术提供一种LNG/柴油双燃料发动机的电子控制单元，其特征在于：包括主控芯片及与其相连接的输入模块、输出模块、通信模块、电源模块；所述输入模块为传感器信号采集及处理模块，包括转速信号处理电路、冷却水温度信号采集及处理电路、氧传感器模拟信号采集及处理电路、喷油压力模拟信号采集及处理电路、排气温度采集及处理电路、模拟量信号采集及处理电路、气体温度压力信号采集及处理电路；所述输出模块包括天然气喷嘴驱动模块及步进电机驱动模块。其根据双燃料发动机的实际结构和控制系统需求进行设计，其主控芯片以及外设电路能够满足混燃电控的复杂性与精确性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种LNG/柴油双燃料发动机的电子控制单元，其特征在于：包括主控芯片及与其相连接的输入模块、输出模块、通信模块、电源模块；所述输入模块为传感器信号采集及处理模块，包括转速信号处理电路、冷却水温度信号采集及处理电路、氧传感器模拟信号采集及处理电路、喷油压力模拟信号采集及处理电路、排气温度采集及处理电路、模拟量信号采集及处理电路、气体温度压力信号采集及处理电路；所述输出模块包括天然气喷嘴驱动模块及步进电机驱动模块。其根据双燃料发动机的实际结构和控制系统需求进行设计，其主控芯片以及外设电路能够满足混燃电控的复杂性与精确性。【专利说明】一种LNG/柴油双燃料发动机的电子控制单元
本技术涉及LNG/柴油双燃料发动机电子控制
，尤其涉及一种车用LNG/柴油双燃料发动机电控系统的电子控制单元。
技术介绍
随着当前环境法规日益严格和能源短缺问题越来越严重，柴油机凭借自身良好的经济性、动力性以及可靠性已逐渐成为各类车辆首选动力。但是由于传统的石油燃料自身属性，使得汽车排放的氮氧化物和颗粒物超过90%，碳氢化合物和一氧化碳超过70%，不仅对大气环境仍旧造成巨大的破坏，同时也对人们的身体健康造成严重的危害。因此，解决石油危机和环境污染这两大问题最简单而且有效的方法就是寻找汽车发动机的替代燃料。天然气作为一种清洁能源，不仅污染物的排放远远小于石油和煤炭，并且价格便宜，是全球公认的几种汽车替代清洁燃料之一。柴油-液化天然气(LNG)双燃料发动机具有经济性好、燃料选用灵活、热效率高以及排放性能好等优点。因为电子控制单元是双燃料发动机电控系统的核心，其设计的合理性和运行的可靠性决定双燃料发动机的性能品质，所以双燃料柴油发动机电控系统的电子控制单元的开发具有很强的实际应用前景。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种LNG/柴油双燃料发动机电控系统的电子控制单元。本技术采用以下技术方案实现:一种LNG/柴油双燃料发动机的电子控制单元，其特征在于:包括主控芯片及与其相连接的输入模块、输出模块、通信模块、电源模块；所述输入模块为传感器信号采集及处理模块，包括转速信号处理电路、冷却水温度信号采集及处理电路、氧传感器模拟信号采集及处理电路、喷油压力模拟信号采集及处理电路、排气温度采集及处理电路、模拟量信号采集及处理电路、气体温度压力信号采集及处理电路；所述输出模块包括天然气喷嘴驱动模块及步进电机驱动模块。在本技术一实施例中，所述主控芯片为一单片机最小工作系统，所述单片机最小工作系统包括MC9S12XET256单片机及与其相连接的晶振电路、复位电路。在本技术一实施例中，所述通信模块为CAN通信电路;所述CAN通信电路包括一收发器;所述收发器为TJAl050，TJA1050连接主控芯片。在本技术一实施例中，所述转速信号处理电路包括NCV1124芯片及一阶滤波电路;所述冷却水温度信号采集及处理电路包括一二阶低通滤波电路;所述氧传感器模拟信号采集及处理电路包括CJ125芯片;所述喷油压力模拟信号采集及处理电路包括一二阶低通滤波电路及一限压电路;所述排气温度采集及处理电路包括MAX6675芯片;所述模拟量信号采集及处理电路为A/D转换电路;所述气体温度压力信号采集及处理电路包括一电压跟随器及一二阶低通滤波器。在本技术一实施例中，所述天然气喷嘴驱动模块包括相连接的A3944芯片及auirfr540z功率mos管;步进电机驱动模块包括L9935芯片。在本技术一实施例中，所述电源模块为相连接的24V的开关电源和稳压电路；所述24V的开关电源通过稳压电路转为5V和12V两种输出电压，其中5V输出电压给主控芯片、输入模块和通信模块供电；12V输出电压给天然气喷嘴驱动模块和步进电机驱动模块供电。进一步的，所述稳压电路包括两块LM2596开关型集成稳压芯片，分别提供5V和12V两种输出电压。与现有技术相比，本技术根据双燃料发动机的实际结构和控制系统需求进行设计，其主控芯片以及外设电路能够满足混燃电控的复杂性与精确性;在电子控制单元硬件的输入和输出接口上，具有丰富而实用的输入和输出端口，可以满足多种传感器和执行器与电子控制单元的连接;在电子控制单元硬件电路的设计上采用模块化的设计思想，将数字信号和模拟信号分离，信号采集处理部分和功率驱动部分分离，能够有效地避免信号干扰，增强系统电路的稳定性。【附图说明】图1为本技术的电路原理图。【具体实施方式】下面根据【具体实施方式】和附图进一步对本技术加以说明。参见图1本技术提供一种LNG/柴油双燃料发动机的电子控制单元。其包括主控芯片及与其相连接的输入模块、输出模块、通信模块、电源模块;所述输入模块为传感器信号采集及处理模块，包括转速信号处理电路、冷却水温度信号采集及处理电路、氧传感器模拟信号采集及处理电路、喷油压力模拟信号采集及处理电路、排气温度采集及处理电路、模拟量信号采集及处理电路、气体温度压力信号采集及处理电路;所述输出模块包括天然气喷嘴驱动模块及步进电机驱动模块。所述主控芯片为一单片机最小工作系统，所述单片机最小工作系统包括MC9S12XET256单片机及与其相连接的晶振电路、复位电路。所述通信模块为CAN通信电路;所述CAN通信电路包括一收发器;所述收发器为TJA1050, TJA1050连接主控芯片。所述转速信号处理电路包括NCV1124芯片及一阶滤波电路;所述冷却水温度信号采集及处理电路包括一二阶低通滤波电路;所述氧传感器模拟信号采集及处理电路包括CJ125芯片;所述喷油压力模拟信号采集及处理电路包括一二阶低通滤波电路及一限压电路;所述排气温度采集及处理电路包括MAX6675芯片;所述模拟量信号采集及处理电路为A/D转换电路;所述气体温度压力信号采集及处理电路包括一电压跟随器及一二阶低通滤波器。所述天然气喷嘴驱动模块包括相连接的A3944芯片及auirfr540Z功率mos管;步进电机驱动模块包括L9935芯片。所述电源模块为相连接的24V的开关电源和稳压电路;所述24V的开关电源通过稳压电路转为5V和12V两种输出电压，其中5V输出电压给主控芯片、输入模块和通信模块供电；12V输出电压给天然气喷嘴驱动模块和步进电机驱动模块供电。所述稳压电路包括两块LM2596开关型集成稳压芯片，分别提供5V和12V两种输出电压。本技术一实施例中，具体电控单元硬件结果如附图1所示。系统硬件由主控芯片最小工作模块、输入模块、输出模块、通信模块和电源模块5部分组成。芯片最小工作模块是以由MC9S12XET256单片机为核心的包括芯片晶振电路和复位电路组成;输入模块主要是传感器信号米集及处理模块，包括数字量输入和模拟量输入;输出模块包括天然气喷嘴驱动模块和步进电机驱动模块;通信模块主要涉及的是CAN通信电路。芯片最小工作模块是由以MC9S12XET256单片机为核心以及电源电路(电源模块提供)、芯片晶振电路和复位电路组成。MC9S12XET256单片机是飞思卡尔公司MC9S12(X)系列高性能16位微处理器，具有强大的浮点计算处理能力，可以计算复杂的算法，片上资源丰富，数据存储容量大，特别是该单片机具有协处理器，大大提高了中断响应时间，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LNG/柴油双燃料发动机的电子控制单元，其特征在于：包括主控芯片及与其相连接的输入模块、输出模块、通信模块、电源模块；所述输入模块为传感器信号采集及处理模块，包括转速信号处理电路、冷却水温度信号采集及处理电路、氧传感器模拟信号采集及处理电路、喷油压力模拟信号采集及处理电路、排气温度采集及处理电路、模拟量信号采集及处理电路、气体温度压力信号采集及处理电路；所述输出模块包括天然气喷嘴驱动模块及步进电机驱动模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭育辉，蔡萍，陈剑雄，陈祥臻，杨辉宝，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：新型
国别省市：福建;35