多功能发动机控制单元.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102943709 A(43)申请公布日 2013.02.27CN102943709A*CN102943709A*(21)申请号 201210428160.7(22)申请日 2012.10.31F02B 77/08(2006.01)(71)申请人深圳市元征科技股份有限公司地址 518000 广东省深圳市龙岗区坂雪岗工业区五和大道北元征工业园(72)发明人刘均 郝书芳(74)专利代理机构深圳市德力知识产权代理事务所 44265代理人林才桂(54) 发明名称多功能发动机控制单元(57) 摘要本发明提供一种多功能发动机控制单元，包括：外围驱动电路模块、微控制器单元、协议收发

2、器模块、输入输出模块、连接口模块和电源模块，所述连接口模块用于与车辆故障诊断设备连接，所述协议收发器模块储存有至少一种通信协议，所述微控制器单元根据不同的车型从协议收发器模块选用对应通信协议进行通信，进而完成车辆故障诊断设备的检验及检修。本发明多功能发动机控制单元通过兼容多种通信协议将现有技术中各种发动机控制单元各项功能融合在一起，达到多合一的效果，为汽车故障诊断设备检验、检修提供便利，避免了现有技术中积木式发动机控制单元成本高、不易购置、不可维修等问题，在一定程度上降低生产成本。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请

3、权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页1/1页21.一种多功能发动机控制单元，其特征在于，包括：外围驱动电路模块、与外围驱动电路模块电性连接的微控制器单元、与微控制器单元电性连接的协议收发器模块、与协议收发器模块电性连接的输入输出模块、与输入输出模块电性连接的连接口模块和电源模块，所述电源模块与所述外围驱动电路模块、微控制器单元、协议收发器模块、输入输出模块及连接口模块均电性连接，所述连接口模块用于与车辆故障诊断设备连接，所述协议收发器模块储存有至少一种通信协议，所述微控制器单元根据不同的车型从协议收发器模块选用对应通信协议进行通信，进而完成车辆故障诊断设备的检验及检修。2.如权利要

4、求1所述的多功能发动机控制单元，其特征在于，所述微控制器单元包括：一微处理器，一局域网总线控制器、一串行通信总线控制器、一数模转换单元、一模数转换单元、一定时器单元及一通用异步接收/发送器，所述局域网总线控制器与所述串行通信总线控制器共同控制所述微处理器数据的通信。3.如权利要求1所述的多功能发动机控制单元，其特征在于，所述储存于协议收发器模块的通信协议包括：SAEJ1850定义的VPW及PWM协议、ISO15765及ISO11898定义的CAN BUS的相关标准、ISO14230定义的KWP2000协议、ISO9141协议、CAN BUS扩展帧协议SAE J1939及SAEJ1708/J15

5、87定义的J1708协议。4.如权利要求1所述的多功能发动机控制单元，其特征在于，所述连接口模块给电源模块提供电源，所述电源模块给所述外围驱动电路模块、所述微型中央处理器模块、所述协议收发器模块、所述输入输出模块及所述连接口模块提供电源。5.如权利要求4所述的多功能发动机控制单元，其特征在于，所述连接口模块为OBD-II标准接口。6.如权利要求5所述的多功能发动机控制单元，其特征在于，所述汽车故障诊断设备对应该连接口模块设有OBD-II连接口，所述汽车故障诊断设备通过OBD-II测试主线连接。权 利 要 求 书CN 102943709 A1/4页3多功能发动机控制单元技术领域0001 本发明涉

6、及汽车领域，尤其涉及一种用于汽车故障诊断设备的故障检修、功能检验的车载发动机控制单元（ECU、Eletronic Control Unit）。背景技术0002 车辆上控制着汽车燃料的注射、点火和汽车的排放等功能的是发动机控制单元，其是由微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。发动机控制单元的功用是根据其内存的程序和数据对空气流量计及各种传感器输入的信息进行运算、处理及判断，然后输出指令，向喷油器提供一定宽度的电脉冲信号以控制喷油器的喷油量及喷油时间，该发动机控制单元是汽车发动机控制系统的核心。0003 现有

7、技术中，车辆会因不同的车型或者同一车型不同的汽车发动机控制系统的不同，从而导致发动机控制单元的不同，具体包括以下几方面：采用对外传输运行记录数据的OBD-连接器的引脚的不同(PIN1、2、3、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15)；执行的协议不同，如：常见协议中，SAEJ1850定义的是通用和福特的2个常见协议VPW、PWM，ISO15765及ISO11898定义的是CAN BUS的相关标准，ISO14230定义的是KWP2000协议，ISO9141定义的就是我们常说的ISO协议，SAE J1939是CAN BUS扩展帧的协议，SAEJ1708/J1587定义的是J1708协议，

8、也就是RS485总线。由此可见，目前的发动机控制单元都是针对不同车型设置的单一功能类型，不能满足多种车型的需要。0004 目前，对于一种作为通用型的汽车故障诊断设备，不论是OBD-连接器引脚或者是执行的协议都要适用于不同车型的需要，这就需要用作为通用型的汽车故障诊断设备对不同的车型或不同的车载发动机控制单元做检验，判断该汽车故障诊断设备是否满足多种连接协议。请参阅图1，为了检测通用型的汽车故障诊断设备是否能够对不同的车型或不同的发动机控制单元做检验，可以购置多种发动机控制单元1、2、3、4n通过积木方式堆连在一起的方法来实现，但这种方法的缺点是：1、购置困难；2、成本高；3、基本不具备可修复性

9、能；4、笨重。发明内容0005 本发明的目的在于提供一种多功能发动机控制单元，将现有技术中各种发动机控制单元的各项功能进行融合，达到多合一的效果，为汽车故障诊断设备进行检验、检修提供便利，在一定程度上降低生产成本。0006 为实现上述目的，本发明提供一种多功能发动机控制单元，包括：外围驱动电路模块、与外围驱动电路模块电性连接的微控制器单元、与微控制器单元电性连接的协议收发器模块、与协议收发器模块电性连接的输入输出模块、与输入输出模块电性连接的连接口模块和电源模块，所述电源模块与所述外围驱动电路模块、微控制器单元、协议收发器模块、输入输出模块及连接口模块均电性连接，所述连接口模块用于与车辆故障诊

10、断设备连说 明 书CN 102943709 A2/4页4接，所述协议收发器模块储存有至少一种通信协议，所述微控制器单元根据不同的车型从协议收发器模块选用对应通信协议进行通信，进而完成车辆故障诊断设备的检验及检修。0007 所述微控制器单元包括：一微处理器，一局域网总线控制器、一串行通信总线控制器、一数模转换单元、一模数转换单元、一定时器单元及一通用异步接收/发送器，所述局域网总线控制器与所述串行通信总线控制器共同控制所述微处理器数据的通信。0008 所述储存于协议收发器模块的通信协议包括：SAEJ1850定义的VPW及PWM协议、ISO15765及ISO11898定义的CAN BUS的相关标准

11、、ISO14230定义的KWP2000协议、ISO9141协议、CAN BUS扩展帧协议SAE J1939及SAEJ1708/J1587定义的J1708协议。0009 所述连接口模块给电源模块提供电源，所述电源模块给所述外围驱动电路模块、所述微型中央处理器模块、所述协议收发器模块、所述输入输出模块及所述连接口模块提供电源。0010 所述连接口模块为OBD-II标准接口。0011 所述汽车故障诊断设备对应该连接口模块设有OBD-II连接口，所述汽车故障诊断设备通过OBD-II测试主线连接。0012 本发明的有益效果：本发明多功能发动机控制单元通过兼容多种通信协议将现有技术中各种发动机控制单元各项

12、功能融合在一起，达到多合一的效果，为汽车故障诊断设备检验、检修提供便利，同时该多功能发动机控制单元可作为通用型发动机控制单元装备在不同车型的车辆上，完成燃料的注射、点火和车辆的排放等控制要求，避免了现有技术中积木式发动机控制单元成本高、不易购置、不可维修等问题，在一定程度上降低生产成本。0013 为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图说明0014 下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。0015 附图中，0016 图1为现有多种ECU积木连

13、接方式的物理性系统方框图；0017 图2为应用本发明多功能发动机控制单元物理性系统方框图；0018 图3为应用本发明多功能发动机控制单元功能性系统方框图；0019 图4为本发明多功能发动机控制单元基本组成方框图。具体实施方式0020 为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。0021 请参阅图2至4，本发明提供一种多功能发动机控制单元2，包括：外围驱动电路模块24、与外围驱动电路模块24电性连接的微控制器单元22、与微控制器单元22电性连接的协议收发器模块26、与协议收发器模块26电性连接的输入输出模块28、与输入输出模块28电性连接的连接口

14、模块4和电源模块29，所述电源模块29与所述外围驱动电路模块24、微控制器单元22、协议收发器模块26、输入输出模块28及连接口模块4均电性连接，所述说 明 书CN 102943709 A3/4页5连接口模块4用于与车辆故障诊断设备8连接。所述协议收发器模块26储存有至少一种通信协议，当该多功能发动机控制单元2与不同车型中的汽车故障诊断设备8连接通信时，所述微控制器单元22根据不同的车型从协议收发器模块26选用对应通信协议来完成通信，进而完成车辆故障诊断设备8的检验及检修，为汽车故障诊断设备8的检验、检修提供了便利，免去了现有技术中积木式发动机控制单元造成成本高、不易购置及不可维修等问题。00

15、22 所述外围驱动电路模块24用于控制车辆燃油的注射、点火和车辆的排放及其它控制要求，实现安全驾驶、环保节能。0023 所述微控制器单元22包括：一微处理器222，一局域网总线控制器221、一串行通信总线控制器226、一数模转换单元227、一模数转换单元225、一定时器单元223及一通用异步接收/发送器224，所述局域网总线控制器221与所述串行通信总线控制器226共同控制所述微处理器222数据的通信。所述微处理器222具有对数据的基本的处理能力，该能力主要表现在：对与其连接的外围模块或单元的控制、确定数据的传输方式、改变数据的传输方向、数据的存储。0024 该模数转换单元225可以对输入该单

16、元的模拟信号按一定的方式转换成数字信号，同样该数模转换单元227可以对输入该单元的数字信号按一定的方式转换成模拟信号，从而协助完成微处理器222与车辆故障诊断设备8之间的通讯。0025 该局域网总线控制器221是一种并行通信总线结构，与串行通信总线控制器226共同构成了上述各个模块的传输线路以及传输线路的智能选择，完成数据在各个模块之间的任意传输。0026 在本发明中，通过多功能发动机控制单元2兼容多种通信协议，从而实现发动机控制单元的通用。所述储存于协议收发器模块26的通信协议包括：SAEJ1850定义的VPW及PWM协议、ISO15765及ISO11898定义的CAN BUS的相关标准、I

17、SO14230定义的KWP2000协议、ISO9141协议、CAN BUS扩展帧SAEJ1939协议及SAEJ1708/J1587定义的J1708协议等通信协议，所述微处理器222选用对应的通信协议及采用连接口模块4的对应引脚，实现多功能发动机控制单元2兼容不同的车型。0027 所述连接口模块4与电源模块29电性连接，进而提供电源给电源模块29；所述电源模块29与所述外围驱动电路模块24、所述微控制器单元22、所述协议收发器模块26及所述输入输出模块28，进而给所述外围驱动电路模块24、所述微控制器单元22、所述协议收发器模块26及所述输入输出模块28提供电源。0028 在本较佳实施例中，所述

18、连接口模块4为OBD-II标准接口，同时所述汽车故障诊断设备8对应该连接口模块4设有OBD-II连接口6，所述汽车故障诊断设备通过OBD-II测试主线连接。0029 本发明多功能发动机控制单元2的控制原理如下：0030 所述微控制单元22根据预先内存的车辆控制要求，通过外围驱动电路模块24完成车辆燃料的注射、点火和车辆的排放等控制要求。0031 所述微控制器单元22中的微处理器222通过数模转换单元227将检验、检修车辆故障诊断设备8命令转换为模拟信号，根据不同的车型选用对应的通信协议及采用对应的引脚，并通过输入/输出模块28将该命令下发至车辆故障诊断设备8，根据车辆故障诊断设备8与多功能发动

19、机控制单元2的实时通讯结果来判定车辆故障诊断设备8功能是否正说 明 书CN 102943709 A4/4页6常，从而达到检验、检修的目的；同时，车辆故障诊断设备8采集到的车辆诊断数据信息也可以通过OBD-II连接口6传送至输入/输出模块28，并根据对应的通信协议传送至模数转换单元225，模数转换单元225将该车辆诊断数据信息转换为数字信号，进而可以被微处理器222识别，完成车辆故障的诊断。0032 综上所述，本发明提供一种多功能发动机控制单元，其通过兼容多种通信协议将现有技术中各种发动机控制单元各项功能融合在一起，达到多合一的效果，为汽车故障诊断设备检验、检修提供便利，同时该多功能发动机控制单

20、元可作为通用型发动机控制单元装备在不同车型的车辆上，完成燃料的注射、点火和车辆的排放等控制要求，避免了现有技术中积木式发动机控制单元成本高、不易购置、不可维修等问题，在一定程度上降低生产成本。0033 以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。说 明 书CN 102943709 A1/4页7图1说 明 书 附 图CN 102943709 A2/4页8图2说 明 书 附 图CN 102943709 A3/4页9图3说 明 书 附 图CN 102943709 A4/4页10图4说 明 书 附 图CN 102943709 A10