本發(fā)明涉及小型發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種氧加熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著環(huán)保法規(guī)的不斷升級(jí)，減少摩托車(chē)排放污染物已成為行業(yè)重點(diǎn)。摩托車(chē)供油系統(tǒng)逐漸由化油器向電噴系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，通過(guò)精準(zhǔn)的點(diǎn)火與噴油控制，顯著降低廢氣排放，滿(mǎn)足更高的環(huán)保要求。

2、在現(xiàn)有的電噴系統(tǒng)中，為了滿(mǎn)足環(huán)保法規(guī)對(duì)氧傳感器的精確監(jiān)控需求，氧傳感器的加熱功能尤為重要。氧傳感器加熱器可以快速將傳感器加熱至最佳工作溫度，以確保其對(duì)廢氣中氧含量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。然而，目前常見(jiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)芯片內(nèi)通常僅配備單路氧傳感器加熱器驅(qū)動(dòng)電路，其無(wú)法支持多氧傳感器的獨(dú)立加熱，也難以適應(yīng)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)中前氧與后氧傳感器的加熱要求。此外，為了實(shí)現(xiàn)多路驅(qū)動(dòng)和診斷功能，用戶(hù)需額外設(shè)計(jì)復(fù)雜的外圍電路和診斷電路，不僅增加了硬件成本和設(shè)計(jì)難度，還降低了系統(tǒng)的可靠性。

3、因而，如何保障發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的氧加熱系統(tǒng)的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，且可靠性較好，復(fù)雜程度低，已成為業(yè)界目前亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種氧加熱系統(tǒng)，解決了如何保障發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的氧加熱系統(tǒng)的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，且可靠性較好，復(fù)雜程度低的技術(shù)問(wèn)題。

2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種氧加熱系統(tǒng)，所述氧加熱系統(tǒng)集成在發(fā)動(dòng)機(jī)芯片內(nèi)部，所述系統(tǒng)包括n路氧加熱模塊，每個(gè)氧加熱模塊用于對(duì)對(duì)應(yīng)的氧傳感器進(jìn)行加熱，其中的n為大于等于2的整數(shù)；

3、所述發(fā)動(dòng)機(jī)芯片與主控制芯片電性連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)芯片包括spi模塊，所述spi模塊用于接收所述主控制芯片發(fā)送的spi控制信號(hào)，并基于所述spi控制信號(hào)向各氧加熱模塊輸出對(duì)應(yīng)的串行氧加熱控制信號(hào)；

4、所述主控制芯片還向各氧加熱模塊輸出對(duì)應(yīng)的并行氧加熱控制信號(hào)；其中：

5、所述氧加熱模塊包括：

6、加熱控制單元，接收所述并行氧加熱控制信號(hào)、所述串行氧加熱控制信號(hào)以及故障檢測(cè)信號(hào)，用于基于所述并行氧加熱控制信號(hào)、所述串行氧加熱控制信號(hào)以及所述故障檢測(cè)信號(hào)，輸出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；

7、驅(qū)動(dòng)單元，包括高邊驅(qū)動(dòng)器、鉗位子單元以及第一mos管，所述高邊驅(qū)動(dòng)器的輸入端接收所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，其輸出端分別耦接至所述鉗位子單元的第一端以及所述第一mos管的控制端，所述鉗位子單元的第二端以及所述第一mos管的漏極均耦接至第一節(jié)點(diǎn)，所述第一節(jié)點(diǎn)還耦接至對(duì)應(yīng)的加熱元件的第一端，所述第一mos管的源極接地；

8、故障檢測(cè)模塊，其第一端耦接至所述第一mos管的源極，其第二端耦接至所述第一節(jié)點(diǎn)，其輸出端耦接至所述加熱控制單元，用于基于流過(guò)所述第一mos管的源極的電流以及所述第一節(jié)點(diǎn)的電壓，輸出所述故障檢測(cè)信號(hào)。

9、可選的，所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)包括開(kāi)通驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及關(guān)斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則基于所述并行氧加熱控制信號(hào)、所述串行氧加熱控制信號(hào)以及所述故障檢測(cè)信號(hào)，輸出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，包括：

10、在所述并行氧加熱控制信號(hào)表征為開(kāi)通，且所述串行氧加熱控制信號(hào)表征為關(guān)斷，所述加熱控制單元輸出所述開(kāi)通驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

11、在所述并行氧加熱控制信號(hào)表征為關(guān)斷，且所述串行氧加熱控制信號(hào)表征為開(kāi)通時(shí)，所述加熱控制單元輸出所述開(kāi)通驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

12、在所述并行氧加熱控制信號(hào)表征為開(kāi)通，且所述串行氧加熱控制信號(hào)表征為開(kāi)通時(shí)，所述加熱控制單元輸出所述關(guān)斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

13、在所述并行氧加熱控制信號(hào)表征為關(guān)斷，且所述串行氧加熱控制信號(hào)表征為關(guān)斷時(shí)，所述加熱控制單元輸出所述關(guān)斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

14、在所述故障檢測(cè)信號(hào)表征為異常時(shí)，所述加熱控制單元輸出所述關(guān)斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

15、可選的，所述故障檢測(cè)模塊還被配置為：

16、在所述加熱控制單元輸出所述開(kāi)通驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，基于所述流過(guò)所述第一mos管的源極的電流，輸出所述故障檢測(cè)信號(hào)；

17、在所述加熱控制單元輸出所述關(guān)斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，基于第一節(jié)點(diǎn)的電壓，輸出所述故障檢測(cè)信號(hào)。

18、可選的，基于流過(guò)所述第一mos管的源極的電流以及所述第一節(jié)點(diǎn)的電壓，輸出所述故障檢測(cè)信號(hào)的方法，包括：

19、在所述加熱控制單元輸出所述開(kāi)通驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，若流過(guò)所述第一mos管的源極的電流大于或等于第一電流閾值，則輸出表征為異常的所述故障檢測(cè)信號(hào)；

20、在所述加熱控制單元輸出所述開(kāi)通驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，若流過(guò)所述第一mos管的源極的電流小于所述第一電流閾值，則輸出表征為正常的所述故障檢測(cè)信號(hào)；

21、在所述加熱控制單元輸出所述關(guān)斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，若所述第一節(jié)點(diǎn)的電壓不屬于第二閾值電壓范圍，則輸出表征為異常的所述故障檢測(cè)信號(hào)；

22、在所述加熱控制單元輸出所述關(guān)斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，若所述第一節(jié)點(diǎn)的電壓屬于所述第二閾值電壓范圍，則輸出表征為正常的所述故障檢測(cè)信號(hào)。

23、可選的，所述故障檢測(cè)信號(hào)包括過(guò)流檢測(cè)信號(hào)，所述故障檢測(cè)模塊包括過(guò)流檢測(cè)單元；所述過(guò)流檢測(cè)單元包括第一放大器以及檢測(cè)電阻；

24、所述檢測(cè)電阻的第一端耦接至所述第一mos管的源極，其第二端接地；

25、所述第一放大器的第一輸入端耦接至所述檢測(cè)電阻的第一端，其第二端耦接至所述檢測(cè)電阻的第二端，其輸出端耦接至所述加熱控制單元，用于輸出所述過(guò)流檢測(cè)信號(hào)。

26、可選的，所述加熱控制單元被配置為：

27、基于所述過(guò)流檢測(cè)信號(hào)以及過(guò)流濾波時(shí)間，判斷電路是否發(fā)生故障，其中：

28、若所述過(guò)流檢測(cè)信號(hào)表征為異常，且持續(xù)時(shí)間大于所述過(guò)流濾波時(shí)間，則判斷電路出現(xiàn)過(guò)流，并輸出所述關(guān)斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

29、可選的，所述加熱控制單元還耦接至狀態(tài)指示燈，所述加熱控制單元被配置為：

30、在電路出現(xiàn)過(guò)流時(shí)，控制所述狀態(tài)指示燈熄滅。

31、可選的，所述故障檢測(cè)信號(hào)包括開(kāi)路檢測(cè)信號(hào)以及短路檢測(cè)信號(hào)；所述第二閾值電壓范圍的最大值為第一設(shè)定電壓，其最小值為第二設(shè)定電壓；所述故障檢測(cè)模塊包括開(kāi)路檢測(cè)單元、短路檢測(cè)單元以及電壓設(shè)定單元；

32、所述電壓設(shè)定單元包括第二放大器以及第一開(kāi)關(guān)，所述第二放大器的第一輸入端接收所述第一設(shè)定電壓，其第二輸入端耦接至其輸出端，所述第二放大器的輸出端耦接至所述第一開(kāi)關(guān)的第一端，所述第一開(kāi)關(guān)的第二端耦接至所述第一節(jié)點(diǎn)；

33、所述開(kāi)路檢測(cè)單元包括第三放大器，所述第三放大器的第一輸入端接收第三設(shè)定電壓，其第二輸入端耦接至所述第一開(kāi)關(guān)的第一端，所述第三放大器的輸出端耦接至所述加熱控制單元，其中，所述第三設(shè)定電壓大于所述第一設(shè)定電壓；

34、所述短路檢測(cè)單元包括第四放大器，所述第四放大器的第一輸入端接收所述第二設(shè)定電壓，其第二輸入端耦接至所述第一開(kāi)關(guān)的第一端，所述第四放大器的輸出端耦接至所述加熱控制單元。

35、可選的，所述加熱控制單元還耦接至所述第一開(kāi)關(guān)的控制端，所述加熱控制單元被配置為：

36、在所述加熱控制單元輸出所述關(guān)斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，控制所述第一開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。

37、可選的，所述加熱控制單元被配置為：

38、基于所述開(kāi)路檢測(cè)信號(hào)以及開(kāi)路濾波時(shí)間，判斷電路是否發(fā)生故障，其中：

39、若開(kāi)路檢測(cè)信號(hào)表征為異常，且持續(xù)時(shí)間大于開(kāi)路濾波時(shí)間，則判斷電路出現(xiàn)開(kāi)路，并輸出所述關(guān)斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及

40、基于所述短路檢測(cè)信號(hào)以及短路濾波時(shí)間，判斷電路是否發(fā)生故障，其中：

41、若所述短路檢測(cè)信號(hào)表征為異常，且持續(xù)時(shí)間大于所述短路濾波時(shí)間，則判斷電路出現(xiàn)對(duì)地短路，并輸出所述關(guān)斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

42、可選的，所述發(fā)動(dòng)機(jī)芯片還包括：

43、供電模塊，用于為所述發(fā)動(dòng)機(jī)芯片以及與所述發(fā)動(dòng)機(jī)芯片電性連接的傳感器供電；

44、模式控制模塊，接收鑰匙信號(hào)，用于基于鑰匙信號(hào)控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)芯片的狀態(tài)為工作模式和待機(jī)模式；

45、噴油器驅(qū)動(dòng)模塊，耦接至噴油器，用于在所述發(fā)動(dòng)機(jī)芯片處于工作模式時(shí)驅(qū)動(dòng)所述噴油器；

46、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊，耦接至繼電器，用于在所述發(fā)動(dòng)機(jī)芯片處于工作模式時(shí)驅(qū)動(dòng)所述繼電器；

47、轉(zhuǎn)速模塊，耦接至轉(zhuǎn)速計(jì)，用于在所述發(fā)動(dòng)機(jī)芯片處于工作模式時(shí)輸出轉(zhuǎn)速信號(hào)；

48、故障燈驅(qū)動(dòng)模塊，耦接至故障指示燈，用于在系統(tǒng)處于故障狀態(tài)時(shí)驅(qū)動(dòng)所述故障指示燈；

49、怠速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，耦接至怠速步進(jìn)電機(jī)，用于在所述發(fā)動(dòng)機(jī)芯片處于工作模式時(shí)驅(qū)動(dòng)所述怠速步進(jìn)電機(jī)；

50、磁電信號(hào)處理模塊，用于在所述發(fā)動(dòng)機(jī)芯片處于工作模式時(shí)進(jìn)行曲軸磁電信號(hào)轉(zhuǎn)換；

51、k-line通訊模塊，用于實(shí)現(xiàn)obd通訊。

52、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果：

53、本發(fā)明技術(shù)方案的氧加熱系統(tǒng)中，該系統(tǒng)集成在發(fā)動(dòng)機(jī)芯片內(nèi)部，發(fā)動(dòng)機(jī)芯片與主控制芯片電性連接，系統(tǒng)包括至少2路氧加熱模塊，每個(gè)氧加熱模塊均包括：基于并行氧加熱控制信號(hào)、串行氧加熱控制信號(hào)以及故障檢測(cè)信號(hào)，輸出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)的加熱控制單元；基于驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)控制對(duì)應(yīng)的加熱元件的工作狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)單元；以及對(duì)氧加熱模塊進(jìn)行故障檢測(cè)的故障檢測(cè)模塊。從而，本發(fā)明將多路氧加熱模塊集成在發(fā)動(dòng)機(jī)芯片內(nèi)部，使得該發(fā)動(dòng)機(jī)芯片可以滿(mǎn)足各氧傳感器的獨(dú)立加熱以及獨(dú)立故障檢測(cè)，在減少了外圍電路的同時(shí)，可靠性較好，復(fù)雜程度低。