技术领域
[0001] 本
发明涉及电子控制技术领域，尤其是涉及一种发动机的电子控制单元。
背景技术
[0002] 在摩托车电子控制系统中的核心部件是电子控制单元(Electronic Control Unit，简称ECU)，ECU的基本功能是在实时工况和外界工作条件下始终使摩托车发动机控制在最佳燃烧状态。
[0003] 然而，现有的电子控制单元并不能精准的控制发动机喷油和点火，从而不能使发动机处于最佳燃烧状态，这样就大大增加了燃烧污染物的
排放量，也提高了燃油的经济成本。
发明内容
[0004] 针对以上
缺陷，本发明
实施例提供一种发动机的电子控制单元，可以使发动机处于最佳燃烧状态，减少燃烧污染物的排放量和减少燃油的经济成本。
[0005] 第一方面，本发明实施例提供的发动机的电子控制单元包括：主控芯片、与所述主控芯片连接的
信号调理
电路、与所述主控芯片连接的驱动芯片以及与所述驱动芯片连接的驱动电路；所述驱动电路包括
喷油器驱动电路和点火驱动电路，其中：
[0006] 所述信号调理电路用于获取所述发动机的运转信息；
[0007] 所述主控芯片用于根据所述运转信息确定喷油时刻和
点火角，并控制所述驱动芯片通过所述喷油器驱动电路驱动所述发动机的喷油器在所述喷油时刻进行喷油和通过所述点火驱动电路驱动所述发动机的点火线圈按照所述点火角进行点火。
[0008] 可选的，所述信号调理电路包括启动调理电路、节气
门调理电路、进气调理电路、缸温调理电路、转速调理电路和/或
氧传调理电路，其中：
[0009] 所述启动调理电路用于获取所述发动机的启动信号，并对所述启动信号进行调理后发送至所述主控芯片；
[0010] 所述节气门调理电路用于获取所述发动机的节气门
位置信号，并对所述节气门位置信号进行调理后发送至所述主控芯片；
[0011] 所述进气调理电路用于获取所述发动机的进气压
力信号，并对所述进气压力信号进行调理后发送至所述主控芯片；
[0012] 所述缸温调理电路用于获取所述发动机的缸内
温度信号，并对所述缸内温度信号进行调理后发送至所述主控芯片；
[0013] 所述转速调理电路用于获取所述发动机的转速信号，并对所述转速信号进行调理后发送至所述主控芯片；
[0014] 所述氧传调理电路用于获取所述发动机的
空燃比信号，并对所述空燃比信号进行调理后发送至所述主控芯片。
[0015] 可选的，所述电子控制单元还包括：
[0016] 电源调理电路，连接至所述主控芯片，用于对外部电源进行调理后为所述主控芯片进行供电。
[0017] 可选的，所述电子控制单元还包括油
泵驱动电路和/或步进
电机驱动电路；
[0018] 所述主控芯片还用于根据所述运转信息确定油泵工作时刻和步进电机工作时刻，并控制所述驱动芯片通过所述油泵驱动电路驱动所述油泵在所述喷油油泵工作时刻工作和/或通过所述步进电机驱动电路驱动步进电机在所述步进电机工作时刻工作。
[0019] 可选的，所述喷油器驱动电路具有第一输入端、第一输出端、第一正电源端和第二正电源端，包括第一光电
耦合器和第一
三极管，其中：
[0020] 所述第一光电耦合器的发
光源正极连接第一正电源端，发光源负极连接第一输入端；所述第一光电耦合器的受光器一端连接第一
节点，另一端连接接地端；
[0021] 所述第一三极管为NPN三极管，其基极连接所述第一节点，集
电极连接第一输出端，发射极连接接地端；
[0022] 所述第二正电源端与所述第一节点耦接。
[0023] 可选的，所述油泵驱动电路具有第一输入端、第二输出端、第三正电源端和第四正电源端，包括第二光电耦合器、第二三极管和继电器，其中：
[0024] 所述第二光电耦合器的发光源正极连接该第三正电源端，发光源负极与第二输入端耦接；所述第二光电耦合器的受光器一端连接第二节点，另一端连接接地端；
[0025] 所述第二三极管为NPN三极管，其基极连接所述第二节点，集电极连接所述继电器的输入端，发射极连接所述接地端；
[0026] 所述继电器的输出端作为所述第二输出端；
[0027] 所述第四正电源端与所述第二节点耦接。
[0028] 可选的，所述转速调理电路具有第三输入端、第五正电源端和第三输出端，包括
反相器和第三光电耦合器，其中：
[0029] 所述反相器的输入端与所述第三输入端连接，所述反相器的输出端与所述第三光电耦合器的发光源正极连接，所述第三光电耦合器的发光源负极与接地端连接；
[0030] 所述第三光电耦合器的受光器一端作为所述第三输出端与所述第五正电源端耦接，受光器的另一端连接接地端。
[0031] 可选的，所述启动调理电路具有第四输入端、第四输出端、第六正电源端和第七正电源端，包括第一
分压器、第二分压器和第四光电耦合器，其中：
[0032] 所述第一分压器的一端连接所述第四输入端，另一端连接第三节点；
[0033] 所述第二分压器的一端连接所述第三节点，另一端连接接地端；
[0034] 所述第四光电耦合器的发光源正极连接所述第六正
电压源，发光源负极连接所述第三节点；受光器的一端连接所述第四输出端，另一端连接接地端；
[0035] 所述第七正电源端与所述第四输出端耦接。
[0036] 可选的，所述点火驱动电路具有第五输入端和第五输出端，包括绝缘栅双极型晶体管，所述绝缘栅双极型晶体管的栅极与所述第五输入端耦接，源极与接地端连接，漏极与所述第五输出端连接。
[0037] 可选的，所述主控芯片具体用于：根据所述运转信息，采用速度负荷法确定喷油时刻和点火角。
[0038] 本发明实施例提供的发动机的电子控制单元，采用信号调理电路获取相关的信息，然后利用主控芯片计算相应的喷油时刻和点火角，然后控
制芯片通过相应的驱动电路驱动发动机相应的模
块，例如喷油器和点火线圈，从而实现对喷油和点火的精确控制，以使发动机处于最佳燃烧状态，这样可以大大减少污染物的排放量和减少燃油的燃烧成本。
附图说明
[0039] 为了更清楚地说明本公开实施例或
现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。
[0040] 图1示出了本发明一实施例中发动机的电子控制单元的结构示意图；
[0041] 图2示出了本发明一实施例中主控芯片的管脚示意图；
[0042] 图3示出了本发明一实施例中喷油器驱动电路的结构示意图；
[0043] 图4示出了本发明一实施例中油泵驱动电路的结构示意图；
[0044] 图5示出了本发明一实施例中转速调理电路的结构示意图；
[0045] 图6示出了本发明一实施例中启动调理电路的结构示意图；
[0046] 图7示出了本发明一实施例中点火驱动电路的结构示意图；
[0047] 图8示出了本发明一实施例中电源驱动电路的结构示意图；
[0048] 图9示出了本发明一实施例中节气门调理电路的结构示意图；
[0049] 图10示出了本发明一实施例中进气门调理电路的结构示意图；
[0050] 图11示出了本发明一实施例中缸温调理电路的结构示意图；
[0051] 图12示出了本发明一实施例中氧传调理电路的结构示意图；
[0052] 图13示出了本发明一实施例中驱动芯片的管脚示意图；
[0053] 附图标记说明：
[0054] IN1-第一输入端；OUT1-第一输出端；U1-第一光电耦合器；VDD-第一正电源端、第三正电源端、第五正电源端、第七正电压源；VCC-第二正电源端、第四正电源端、第六正电压源；D1-第一节点；R1-第一
电阻；R2-第二电阻；C1-第一电容；AGND-接地端；Q1-第一三极管；R3-第三电阻；C2-第二电容；R4-第四电阻；DIODE1-第一
二极管；PY+-喷油器的正极输入端；
PY--喷油器的负极输入端；
[0055] IN2-第二输入端；OUT2-第二输出端；R5-第五电阻；U2-第二光电耦合器；Q2-第二三极管；C3-第三电容；R6-第六电阻；F1-保险丝；RELAY1、RELAY2-继电器；D2-第二节点；
[0056] IN3-第三输入端；OUT3-第三输出端；U3-第三光电耦合器；R7第七电阻；A-反相器；
[0057] IN4-第四输入端；OUT4-第四输出端；R8-第八电阻；D3-第三节点；R9-第九电阻；C4-第四电容；C5-第五电容；U4-第四光电耦合器；R10-第十电阻；
[0058] IN5-第五输入端；OUT5-第五输出端；GND-接地端；IGBT-绝缘栅双极型晶体管；R11-第十一电阻；
[0059] IN6-第六输入端；DIODE2、DIODE3、DIODE4、DIODE5-电源调理电路中的二极管；C6、C7、C8、C9、C10、C11-电源调理电路的电容；Q3、Q4-电源调理电路的三极管；R12、R13、R14、R15、R16-电源调理电路中的电阻；U5-第五光电耦合器；BATT-备用电源连接端；OUT6-第六输出端；
[0060] IN7-第七输入端；OUT7-第七输出端；R18、R19、R20-节气门调理电路中的电阻；C12、C13为节气门调理电路中的电容；
[0061] IN8-第八输入端；OUT7-第八输出端；R21、R22、R23-进气门调理电路中的电阻；C14、C15-进气门调理电路中的电容；
[0062] IN9-第九输入端；OUT9-第九输出端；C16、C17-缸温调理电路中的电容；R24、R25-缸温调理电路中的电阻；
[0063] IN10-第十输入端；OUT10-第十输出端；Q5-氧传调理电路中的三极管；R26、R27、R28、R29、R30-氧传调理电路中的电阻；C18、C19-氧传调理电路中的电容。
具体实施方式
[0064] 下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0065] 第一方面，本发明提供一种发动机的电子控制单元，如图1所示，该电子控制单元包括：主控芯片、与所述主控芯片连接的信号调理电路、与所述主控芯片连接的驱动芯片和与所述驱动芯片连接的驱动电路；所述驱动电路包括喷油器驱动电路和点火驱动电路，其中：
[0066] 所述信号调理电路用于获取所述发动机的运转信息；
[0067] 所述主控芯片用于根据所述运转信息确定喷油时刻和点火角，并控制所述驱动芯片通过所述喷油器驱动电路驱动所述发动机的喷油器按照所述喷油时刻进行喷油和通过所述点火驱动电路驱动所述发动机的点火线圈按照所述点火角进行点火。
[0068] 本发明提供的电子控制单元，采用信号调理电路获取相关的信息，然后利用主控芯片计算相应的喷油时刻和点火角，然后控制芯片通过相应的驱动电路驱动发动机相应的模块，例如喷油器和点火线圈，从而实现对喷油和点火的精确控制，以使发动机处于最佳燃烧状态，这样可以大大减少污染物的排放量和减少燃油的燃烧成本。
[0069] 在具体实施时，如图1所示，主控芯片可以采用SPC560P50，如图2所示，为该型号的主控芯片的各个管脚的示意图。当然也可以采用其他型号的芯片，对此本发明不做限定。
[0070] 在具体实施时，如图1所示，驱动芯片可以采用L9177，如图13所示，为该型号的驱动芯片的各个管脚的示意图。当然也可以采用其他型号的芯片，对此本发明不做限定。
[0071] 在具体实施时，所述主控芯片可以采用速度负荷法确定喷油时刻和点火角。例如，针对特定的发动机，标定出特定工况下的喷油脉宽和点火角，在整个发动机运行工况下，通过插值方法计算和输出喷油脉宽和点火角，实现对发动机的控制。
[0072] 在具体实施时，所述喷油器驱动电路可以采用多种结构形式实现，其中的一种可选结构为：
[0073] 喷油器驱动电路具有第一输入端IN1、第一输出端OUT1、第一正电源端VDD和第二正电源端VCC，包括第一光电耦合器U1和第一三极管Q1，其中：
[0074] 所述第一光电耦合器U1的发光源正极连接第一正电源端VDD，发光源负极连接第一输入端IN1；所述第一光电耦合器U1的受光器一端连接第一节点D1，另一端连接接地端AGND；
[0075] 所述第一三极管Q1为NPN三极管，其基极连接所述第一节点D1，集电极连接第一输出端OUT1，发射极连接接地端AGND；
[0076] 所述第二正电源端VCC与所述第一节点D1耦接。
[0077] 上述喷油器驱动电路的工作原理是：
[0078] 当第一输入端IN1输入低电平时，第一光电耦合器U1中的发光源发光，进而第一光电耦合器U1中的光电三极管导通，由于Vce很小，因此第一节点D1的电位很低，即第一三极管Q1的基极电位很低，从而第一三极管Q1不导通，使得喷油器不工作；当第一输入端IN1输入高电平时，第一光电耦合器U1中的发光源不发光，第一光电耦合器U1中的光电三极管不导通，由于第一节点D1和第二正电源端VCC耦接，因此第一节点D1处于高电平，第一三极管Q1导通，第一输出端OUT1有输出，使得喷油器工作，开始喷油。
[0079] 也就是说，在喷油时刻，控制芯片向所述喷油器驱动电路输入高电平，在不需要喷油时，控制芯片向所述喷油器驱动电路输入低电平，使得喷油器停止喷油，实现对喷油器的控制。
[0080] 当然，在具体实施时，还可以在第一输入端IN1和第一光电耦合器U1的发光源负极之间设置第一电阻R1，在第一节点D1和接地端AGND之间设置第一电容C1，在第二正电源端VCC和第一节点D1之间设置第二电阻R2，在第一输出端OUT1和接地端AGND之间设置第三电阻R3和第二电容C2，对喷油器驱动电路中的各器件进行一定的保护。
[0081] 在具体实施时，还可以将第一输出端OUT1接入喷油器的负极输入端PY-，将在-喷油器的正极输入端PY+和负极输入端之间设置第四电阻R4和第一二极管DIODE1，并将喷油器的正极输入端PY+连接第二正电源端VCC。
[0082] 在具体实施时，信号调理电路可以包括启动调理电路、节气门调理电路、进气调理电路、缸温调理电路、转速调理电路和/或氧传调理电路，其中：
[0083] 所述启动调理电路用于获取所述发动机的启动信号，并对所述启动信号进行调理后发送至所述主控芯片；
[0084] 所述节气门调理电路用于获取所述发动机的节气门位置信号，并对所述节气门位置信号进行调理后发送至所述主控芯片；
[0085] 所述进气调理电路用于获取所述发动机的进气压力信号，并对所述进气压力信号进行调理后发送至所述主控芯片；
[0086] 所述缸温调理电路用于获取所述发动机的缸内温度信号，并对所述缸内温度信号进行调理后发送至所述主控芯片；
[0087] 所述转速调理电路用于获取所述发动机的转速信号，并对所述转速信号进行调理后发送至所述主控芯片；
[0088] 所述氧传调理电路用于获取所述发动机的空燃比信号，并对所述空燃比信号进行调理后发送至所述主控芯片。
[0089] 这里，通过上述信号调理电路可以获取相应的信号，然后对相应的信号进行调理后发送给主控芯片，以便于主控芯片能够进行喷油和点火加的确定。在具体实施时，上述各个信号调理电路可以采用多种结构实现，对此本发明不做限定。
[0090] 在具体实施时，本发明提供的电子控制单元还可以包括：
[0091] 电源调理电路，连接至所述主控芯片，用于对外部电源进行调理后为所述主控芯片进行供电。
[0092] 利用电源调理电路对外界电源进行供电，然后将调理后的电源供至主控芯片，以保证主控芯片的正常工作。
[0093] 在具体实施时，本发明提供的电子控制单元还可以包括油泵驱动电路和/或步进电机驱动电路；
[0094] 所述主控芯片还用于根据所述运转信息确定油泵工作时刻和步进电机工作时刻，并控制所述驱动芯片通过所述油泵驱动电路驱动所述油泵在所述喷油油泵工作时刻工作和/或通过所述步进电机驱动电路驱动步进电机在所述步进电机工作时刻工作。
[0095] 这里，主控芯片还可以通过驱动芯片对油泵和步进电机进行控制，从而实现对油泵和步进电机的控制。
[0096] 在具体实施时，所述油泵驱动电路可以采用多种结构实现，其中一种可选结构为：油泵驱动电路具有第二输入端IN2、第二输出端OUT2、第三正电源端VDD和第四正电源端VCC，包括第二光电耦合器U2、第二三极管Q2和继电器RELAY1、RELAY2，其中：
[0097] 所述第二光电耦合器U2的发光源正极连接该第三正电源端VDD，发光源负极与第二输入端IN2耦接；所述第二光电耦合器U2的受光器一端连接第二节点D2，另一端连接接地端；
[0098] 所述第二三极管Q2为NPN三极管，其基极连接所述第二节点D2，集电极连接所述继电器的输入端，发射极连接所述接地端；
[0099] 所述继电器的输出端作为所述第二输出端OUT2；
[0100] 所述第四正电源端VCC与所述第二节点D2耦接。
[0101] 上述油泵驱动电路的工作原理是：
[0102] 当第二输入端IN2输入低电平时，第二光电耦合器U2的发光源发光，第二光电耦合器U2中的光电三极管导通，由于Vce非常小，因此会将第二节点D2的电压拉低至接近0的电位，第二三极管Q2不导通，继电器不工作，油泵不工作；当第二输入端IN2输入高电平时，第二光电耦合器U2中的发光源不发光，第二光电耦合器U2中的光电三极管不导通，第二三极管Q2的基极为高电平，从而使得继电器工作，油泵工作。可见，可以通过对油泵驱动电路输入高电平或低电平即可实现对油泵的工作的控制。
[0103] 在具体实施时，还可以在上述电路中设置第五电阻R5，在第二节点D2和接地端之间设置第三电容C3，在第二三极管Q2和接地端之间设置第六电阻R6，在继电器中设置保险丝F1，从而实现对电路的进一步保护。
[0104] 在具体实施时，转速调理电路可以采用多种结构形式实现，其中一种可选的结构为：
[0105] 所述转速调理电路具有第三输入端IN3、第五正电源端VDD和第三输出端OUT3，包括反相器A和第三光电耦合器U3，其中：
[0106] 所述反相器A的输入端与所述第三输入端IN3连接，所述反相器A的输出端与所述第三光电耦合器U3的发光源正极连接，所述第三光电耦合器U3的发光源负极与接地端连接；
[0107] 所述第三光电耦合器U3的受光器一端作为所述第三输出端OUT3与所述第五正电源端VDD耦接，受光器的另一端连接接地端。
[0108] 其中，第三输出端OUT3可通过第七电阻R7与所述第五正电源端VDD连接。
[0109] 上述转速调理电路的工作原理是：
[0110] 第三输入端IN3输入高电平，反相器A输出低电平，第三光电耦合器U3中的发光源不发光，其中的光电三极管不导通，第三输出端OUT3输出高电平；当第三输入端IN3输入低电平时，反相器A输出高电平，第三光电耦合器U3中的发光源发光，其中的光电三极管导通，第三输出端OUT3输出低电平，从而实现对转速的获取和调理。
[0111] 在具体实施时，所述启动调理电路可以采用多种结构形式实现，其中一种可选的结构为：启动调理电路具有第四输入端IN4、第四输出端OUT4、第六正电源端VCC和第七正电源端VDD，包括第一分压器、第二分压器和第四光电耦合器U4，其中：
[0112] 所述第一分压器的一端连接所述第四输入端IN4，另一端连接第三节点D3；
[0113] 所述第二分压器的一端连接所述第三节点D3，另一端连接接地端；
[0114] 所述第四光电耦合器U4的发光源正极连接所述第六正电压源，发光源负极连接所述第三节点D3；受光器的一端连接所述第四输出端OUT4，另一端连接接地端；
[0115] 所述第七正电源端VDD与所述第四输出端OUT4耦接。
[0116] 上述电路的工作原理是：
[0117] 在第四输入端IN4输入低电平时，通过第八电阻R8和第九电阻R9的分压，第三节点D3的电压较低，使得第四光电耦合器U4的发光源发光，其中的光电三极管导通，使得第四输出端OUT4输出低电平；在第四输入端IN4输入高电平时，即便通过第八电阻R8和第九电阻R9的分压，第三节点D3的电压仍比较高，此时第四光电耦合器U4的发光源不发光，其中的光电三极管不导通，此时第四输出管输出高电平，从而获取到启动信号并对启动信号进行一定的调理。
[0118] 在具体实施时，还可以在第三节点D3和接地端之间设置第四电容C4，在第四输出端OUT4和接地端之间设置第五电容C5，第四输出端OUT4和第七正电源端VDD设置第十电阻R10，以对电路进行一定的保护。
[0119] 在具体实施时，点火驱动电路可以包括多种结构形式实现，其中一种可选的结构为：所述点火驱动电路具有第五输入端IN5和第五输出端OUT5，包括绝缘栅双极型晶体管IGBT，所述绝缘栅双极型晶体管IGBT的栅极与所述第五输入端IN5耦接，源极与接地端GND连接，漏极与所述第五输出端OUT5连接。
[0120] 上述电路的工作原理是：
[0121] 当第五输入端IN5输入高电平时，绝缘栅双极型晶体管IGBT导通，第五输出端OUT5输出高电平，点火线圈开始工作；当第五输入端IN5输入低电平时，绝缘栅双极型晶体管IGBT不导通，第五输出端OUT5输出低电平，点火线圈不工作。
[0122] 在具体实施时，还可以在第五输入端IN5和绝缘栅双极型晶体管IGBT之间设置第十一电阻R11，以对电路进行一定的保护。
[0123] 同样的，在具体实施时，电源调理电路还可以采用多种结构形式实现，其中一种可选的结构：电源调理电路包括第六输入端，二极管DIODE2、DIODE3、DIODE4、DIODE5，电容C6、C7、C8、C9、C10、C11，三极管Q3、Q4，电阻R12、R13、R14、R15、R16，第五光电耦合器U5，备用电源连接端BATT，主电源连接端，第六输出端OUT6等，各个器件等按照图8示出的方式连接。
[0124] 正常情况下由主电源供电，此时第六输入端输入低电平时，Q4不导通，Q3不导通；在主电源不能正常供电时，使第六输入端输入高电平时，Q4导通，电阻R12和R13的分压，使得Q3的基极电压低于BATT，Q3导通，使得R14左端的电压为12v，第六输出端
输出电压值。
[0125] 在具体实施时，节气门调理电路可以采用多种结构形式实现，其中一种可选的结构为：节气门调理电路包括第七输入端IN7，第七输出端OUT7，电阻R18、R19、R20，电容C12、C13，各个器件按照图9所出的方式进行连接；其中的C12、C13和R19形成π型滤波电路。
[0126] 在具体实施时，进气门调理电路可以采用多种结构形式实现，其中一种可选的结构：进气门调理电路包括第八输入端IN8，第八输出端OUT7，电阻R21、R22、R23，电容C14、C15；各个器件按照图10所示出的方式连接；其中的C14、C15和R22形成π型滤波电路。
[0127] 在具体实施时，缸温调理电路可以采用多种结构形式实现，其中一种可选结构为：缸温调理电路包括第九输入端IN9，第九输出端OUT9，电容C16、C17，电阻R24、R25；各个器件按照图11所示出的方式连接。
[0128] 在具体实施时，氧传调理电路可以采用多种结构形式实现，其中一种可选结构为：氧传调理电路包括第十输入端IN10，第十输出端OUT10，三极管Q5，电阻R26、R27、R28、R29、R30，电容C18、C19，各个器件的连接按照图12所示出的方式连接。
[0129] 本发明的
说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0130] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
