一种电子节气门控制装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电子节气门控制装置和方法，包括：主处理器，用于在与所述协处理器握手通信后提供驱动电路的使能信号，并根据模拟信号输入电路发送的模拟信号输出节气门驱动信号到驱动电路；协处理器，用于在与所述主处理器握手通信后对模拟信号输入电路进行故障诊断，发生故障时所述协处理器停止驱动电路工作；驱动电路，与电机连接后接入节气门，用于根据接收的节气门驱动信号驱动电机运转而控制节气门开度大小，该方法中协处理器时刻进行模拟信号输入电路故障诊断，出现故障时发出报警信息。本发明专利技术发现有问题后立即停止电机运转，使回到初始位置，确保失控状态，汽车安全；利用主处理器控制驱动电路，实现节气门开度的精确控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电控燃油喷射系统的节气门机构装置和控制，以及汽 车发动机电子节气门的设计领域，具体涉及一种电子节气门控制装置 和方法。
技术介绍
发动机电子节气门以一套传感器、执行器和电脑板，替代了传统 汽车上加速踏板和发动机节气门之间的机械传动结构，电子节气门控 制装置用于控制电子节气门开度，它们组成的系统可根据驾驶员意图 和动力系统控制要求调节发动机节气门开度，改变发动机扭矩输出， 根据不同工况变化动态调整加速踏板到节气门的传递函数，有效降低 油耗和排放，优化驾驶性能。如图1所示的是一种现有的电子节气门控制装置的电路原理框 图，微处理器接收上位机发出的节气门目标开度信号，同时也接收电 子节气门上的开度位置传感器通过反馈信号处理电路传来的反馈信号，微处理器进行运算后产生两路脉宽调制PWM (Pulse Width Modulation)信号，分别为脉宽调制信号PWM1和PWM2，它们输 入到驱动电路中，驱动电路的输出驱动信号ETCM+和ETCM-，该驱 动信号用于驱动电子节气门电机，微处理器通过调节脉宽调制PWM 信号的占空比，可改变流过电子节气门电机的驱动信号ETCM+和 ETCM-中电流大小或方向，即可调节电机的输出扭矩，进而控制节气 门的开度大小。使用该技术，电子节气门中的控制单元没有与发动机 管理系统有机结合起来，且节气门开度的目标值由上位机给出，从而 控制的灵活性降低，成本也增大。当电子节气门上的开度位置传感器 或加速踏板传感器出现故障时，这时反馈回来的信号或驾驶员的意图就不能正确反映给微处理器，使得电子节气门工作不正常。假如微处 理器出现故障时，也没有其他的检测措施，因此安全性也不好。
技术实现思路
为了克服现有电子节气门控制装置的不足，本专利技术提供一种电子 节气门控制装置和方法，该装置与发动机管理系统有机的结合在一块 电脑板，利用该方法互相检测运行的正常与否，根据发动机的不同工 况算出节气门的目标值，更可靠的输出正向扭矩和负向扭矩，在有故 障发生时具有检测措施从而避免了电子节气门电机工作不正常，安全 性高。为实现上述目的，本专利技术釆用如下技术方案 一种电子节气门控制装置，包括主处理器，通过串行外设接口与协处理器连接，用于在与所述协 处理器握手通信后提供使驱动电路工作的使能信号，并根据模拟信号 输入电路发送的模拟信号输出节气门驱动信号到所述驱动电路；所述协处理器，-用于在与所述主处理器握手通信后对所述模拟信 号输入电路进行故障诊断，故障发生时停止所述驱动电路工作；所述驱动电路，与电机连接后接入节气门，用于根据接收的节气 门驱动信号驱动电机运转而控制节气门开度大小。该装置中，所述模拟信号输入电路包括两路节气门位置传感器输 入电路和两路加速踏板位置传感器输入电路。该装置中，所述协处理器根据节气门位置传感器输出的电压进行 节气门位置传感器故障诊断，根据加速踏板位置传感器输出的电压进 行加速踏板位置传感器故障诊断。该装置中，所述驱动电路内具有电机的故障诊断电路，所述电机 出现故障时所述驱动电路将故障发生信号发送到主处理器，所述主处 理器接收故障发生信号后提供停止驱动电路工作的使能信号。该装置中，所述节气门驱动信号为脉宽调制方式信号，所述驱动6电路根据所述脉宽调制信号的占空比控制电机的输出扭矩。该装置中，所述主处理器釆用ST公司型号为ST10F269的16位 单片机芯片，所述协处理器釆用INFINEON公司型号为XC866的8 位单片机芯片，所述驱动电路釆用博世公司型号为C J220的功率驱动心斤。一种电子节气门控制方法，包括步骤(a)主处理器与协处理器握手通信后，所述主处理器提供使驱 动电路工作的使能信号，所述驱动电路工作；(b )所述主处理器根据模拟信号输入电路发送的模拟信号输出 节气门驱动信号到所述驱动电路，所述驱动电路根据接收的节气门驱 动信号驱动电机运转而控制节气门开度大小；(c) 所述协处理器对模拟信号输入电路进行故障诊断，发生故 障时，执行步骤(d)，没有故障发生时，转去执行步骤(b);(d) 所述协处理器发送故障报警信息到所述主处理器，同时所 述协处理器提供停止所述驱动电路工作的信号，所述驱动电路接收该 信号后停止工作。该方法中，所述的模拟信号输入电路包括两路节气门位置传感器 输入电路和两路加速踏板位置传感器输入电路，在步骤(c)中，所 述协处理器根据节气门位置传感器输出的电压进行节气门位置传感 器故障诊断，根据加速踏板位置传感器输出的电压进行加速踏板位置 传感器故障诊断。该方法中，所述协处理器根据节气门位置传感器输出的电压进行 节气门位置传感器故障诊断，包括步骤(c01)求出两路节气门位置传感器的输出电压和，并判断所述 电压和与电源电压差值的绝对值是否小于给定值^，若大于，执行步 骤(c02 );(c02)判断所述电压和是否在给定的最小值和给定的最大值范7围内，若在该范围内，则其中一路节气门位置传感器出现故障，执行步骤(c03)，若不在该范围内，则执行步骤(c04);(c03)判断其中一路节气门位置传感器的输出电压是否小于给 定的最小值，若小于，则该路节气门位置传感器出现故障，若不小于， 则另一路节气门位置传感器出现故障，结束；(c04)判断电压之和是否小于给定最小值，若小于，则为电压 为零的故障信息，若大于，则为电压过大的故障信息，结東。该方法中，所述协处理器根据加速踏板位置传感器输出的电压进 行加速踏板位置传感器故障诊断，包括步骤(c-1 )分别判断所述两路加速踏板位置传感器的输出电压是否 大于给定的最大值，若有任一路加速踏板位置传感器的输出电压大 于，则为电压过大故障信息，结束，否则执行步骤(c-2)(c-2 )分别判断所述两路加速踏板位置传感器的输出电压是否 小于给定的最小值，若有任一路加速踏板位置传感器的输出电压小 于，则为电压为零故障信息，结束，否则执行步骤(c-3)(c-3 )判断其中 一路加速踏板位置传感器的输出电压与另 一路 加速踏板位置传感器输出电压2倍的差的绝对值是否小于给定值^ ， 若大于，执行步骤(c-4);(c-4 )判断其中 一路加速踏板位置传感器的输出电压是否在给 定的最小值和最大值范围内，若在该范围内，则该路节气门位置传感 器出现故障，若不在该范围内，则另 一路节气门位置传感器出现故障。 利用本专利技术的电子节气门控制装置和方法具有以下优点(1) 节气门开度的控制精确，由主处理器根据模拟信号输入电 路发送的模拟信号对应于发动机的状况来计算出最佳的节气门开度， 避免了上位机传输信号的不准确；(2) 安全性高，协处理器对主处理器控制电子节气门具有时刻 监控的作用，对加速踏板传感器和节气门传感器的电压值进行诊断，一旦发现有问题，立即停止电机运转，回到初始位置，确保不出现失 控状态；(3)排放降低，电子式节气门控制使得燃烧更加完全；在怠速 时又只允许极小的开度来增进稳定燃烧，提高了燃油经济性，排放也 得到进一步控制。附图说明图i为现有的电子节气门控制装置的电路原理框图； 图2本专利技术电子节气门控制装置的电路原理框图； 图3表示本专利技术实施例的电子节气门控制装置的电路板图； 图4表示本专利技术实施例电子节气门控制装置的模拟信号输入电路 原理图5位专利技术实施例的驱动电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子节气门控制装置，其特征在于，包括：　主处理器，通过串行外设接口与协处理器连接，用于在与所述协处理器握手通信后提供使驱动电路工作的使能信号，并根据模拟信号输入电路发送的模拟信号输出节气门驱动信号到所述驱动电路；　所述协处理 器，用于在与所述主处理器握手通信后对所述模拟信号输入电路进行故障诊断，故障发生时停止所述驱动电路工作；　所述驱动电路，与电机连接后接入节气门，用于根据接收的节气门驱动信号驱动电机运转而控制节气门开度大小。

【技术特征摘要】
1、一种电子节气门控制装置，其特征在于，包括主处理器，通过串行外设接口与协处理器连接，用于在与所述协处理器握手通信后提供使驱动电路工作的使能信号，并根据模拟信号输入电路发送的模拟信号输出节气门驱动信号到所述驱动电路；所述协处理器，用于在与所述主处理器握手通信后对所述模拟信号输入电路进行故障诊断，故障发生时停止所述驱动电路工作；所述驱动电路，与电机连接后接入节气门，用于根据接收的节气门驱动信号驱动电机运转而控制节气门开度大小。2、 如权利要求1所述的电子节气门控制装置，其特征在于，所 述模拟信号输入电路包括两路节气门位置传感器输入电路和两路加 速踏板位置传感器输入电路。3、 如权利要求2所述的电子节气门控制装置，其特征在于，所 述协处理器根据节气门位置传感器输出的电压进行节气门位置传感 器故障诊断，根据加速踏板位置传感器输出的电压进行加速踏板位置 传感器故障诊断。4、 如权利要求1所述的电子节气门控制装置，其特征在于，所 述驱动电路内具有电机的故障诊断电路，所述电机出现故障时所述驱 动电路将故障发生信号发送到主处理器，所述主处理器接收故障发生 信号后提供停止驱动电路工作的使能信号。5、 如权利要求1所述的电子节气门控制装置，其特征在于，所 述节气门驱动信号为脉宽调制方式信号，所述驱动电路根据所述脉宽 调制信号的占空比控制电机的输出扭矩。6、 如权利要求1所述的电子节气门控制装置，其特征在于，所 述主处理器釆用ST公司型号为ST10F269的16位单片机芯片，所述 协处理器釆用INFINEON公司型号为XC866的8位单片机芯片，所 述驱动电路釆用博世公司型号为CJ220的功率驱动芯片。7、 一种电子节气门控制方法，其特征在于，包括步骤(a) 主处理器与协处理器握手通信后，所述主处理器提供使驱 动电路工作的使能信号，所述驱动电路工作；(b) 所述主处理器根据模拟信号输入电路发送的模拟信号输出 节气门驱动信号到所述驱动电路，所述驱动电路根据接收的节气门驱 动信号驱动电机运转而控制节气门开度大小；(c) 所述协处理器对模拟信号输入电路进行故障诊断，发生故 障时，执行步骤(d),没有故障发生时，转去执行步骤(b);(d) 所述协处理器发送故障报警信息到所述主处理器，同时所 述协处理器提供停止所述驱动电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝晖，桂小波，
申请(专利权)人：华夏龙晖北京汽车电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]