一种发动机ECU时钟管理装置和发动机的制作方法

一种发动机ecu时钟管理装置和发动机
技术领域
1.本实用新型实施例涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机ecu时钟管理装置和发动机。


背景技术：

2.发动机ecu在船机应用时，要求记录发动机ecu的开关机时间，且要求即使ecu断开线束连接，也需要实时时钟继续维持工作状态十日至半个月时间。
3.现阶段，常用实时时钟 锂电池的方式维持ecu断电后对实时时钟的供电需求，但是，由于锂电池温度范围一般为
‑
20～60℃，受到锂电池的温度限制，实时时钟 锂电池的方案在匹配发动机ecu时，容易造成发动机ecu设计受限。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种发动机ecu时钟管理装置和发动机，解决了现有技术中使用锂电池为实时时钟供电时由于锂电池的温度限制导致的发动机ecu的设计受限的技术问题。
5.本实用新型实施例提供了一种发动机ecu时钟管理装置，所述发动机ecu 时钟管理装置包括时钟稳压单元、设置有超级电容的备份供电单元以及控制开关；
6.所述时钟稳压单元与电池、实时时钟电连接，用于在ecu断电之前为所述实时时钟供电；
7.所述备份供电单元与实时时钟电连接，用于在ecu断电之后为所述实时时钟供电；
8.所述控制开关与所述ecu的点火信号端电连接，用于在所述ecu的点火信号的控制下闭合或断开。
9.进一步地，所述备份供电单元包括超级电容充电芯片；
10.所述超级电容充电芯片通过所述控制开关与所述电池电连接，所述超级电容充电芯片与所述超级电容电连接，用于控制所述超级电容储存电能。
11.进一步地，所述超级电容包括第一电容和第二电容；
12.所述第一电容的第一端与所述超级电容充电芯片的第一电源输出端、所述实时时钟电连接，所述第一电容的第二端与所述第二电容的第一端电连接；
13.所述第二电容的第一端与所述超级电容充电芯片的第二电源输出端电连接，所述第二电容的第二端接地。
14.进一步地，所述时钟稳压单元包括第一二极管、第一电阻、稳压管以及第三电容；
15.所述第一二极管的正极与所述电池电连接，所述第一二极管的负极与所述第一电阻的第一端电连接，所述第一电阻的第二端与所述实时时钟电连接；
16.所述稳压管的负极与所述第一电阻的第二端电连接，所述稳压管的正极接地；
17.所述第三电容的第一端与所述第一电阻的第二端电连接，所述第三电容的第二端接地。
18.进一步地，所述发动机ecu时钟管理装置还包括控制单元；
19.所述控制单元通过所述控制开关与所述电池电连接，所述控制单元与所述ecu的点火信号端电连接，所述控制单元与所述实时时钟电连接。
20.进一步地，所述ecu时钟管理装置还包括电源管理单元；
21.所述电源管理单元通过所述控制开关与电池电连接，所述电源管理单元与所述控制单元电连接。
22.进一步地，所述控制开关包括快恢复二极管、第二电阻、三极管以及开关管；
23.所述快恢复二极管的第一端与所述ecu的点火信号端电连接，所述快恢复二极管的第二端与所述控制单元电连接，所述快恢复二极管的第三端与所述第二电阻的第一端电连接；
24.所述第二电阻的第二端与所述三极管的基极电连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与所述开关管的控制端电连接；
25.所述开关管的第一端与所述电池电连接，所述开关管的第二端与所述电源管理单元电连接。
26.进一步地，所述开关管为pmos管，所述开关管的控制端为所述pmos管的栅极，所述开关管的第一端为所述pmos管的源极，所述开关管的第二端为所述pmos管的漏极。
27.进一步地，所述发动机ecu时钟管理装置还包括存储芯片；所述存储芯片与所述控制单元电连接。
28.本实用新型实施例还提供了一种发动机，其特征在于，所述发动机包括上述任一实施例所述的发动机ecu时钟管理装置。
29.本实用新型公开了一种发动机ecu时钟管理装置和发动机，发动机ecu 时钟管理装置包括电源管理单元、设置有超级电容的备份供电单元以及控制开关；电源管理单元通过控制开关与电池电连接，电源管理单元与实时时钟电连接，电源管理单元用于在ecu断电之前、控制开关闭合之后，为实时时钟供电；备份供电单元与实时时钟电连接，用于在ecu断电之后为实时时钟供电；控制开关与ecu的点火信号端电连接，用于在ecu的点火信号的控制下闭合或断开。本技术解决了现有技术中使用锂电池为实时时钟供电时由于锂电池的温度限制导致的发动机ecu的设计受限的技术问题，实现了不仅能够在发动机ecu 断电后长时间继续为实时时钟供电，还拓宽发动机ecu的匹配范围，提升发动机的ecu适用性的技术效果。
附图说明
30.图1是本实用新型实施例提供的一种发动机ecu时钟管理装置的结构图；
31.图2是本实用新型实施例提供的一种发动机ecu时钟管理装置的电路图；
32.图3是本实用新型实施例提供的另一种发动机ecu时钟管理装置的结构图。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
34.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。本实用新型下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本实用新型实施例对此不作具体限制。
35.图1是本实用新型实施例提供的一种发动机ecu时钟管理装置的结构图。
36.如图1所示，发动机ecu时钟管理装置包括时钟稳压单元10、设置有超级电容21的备份供电单元20以及控制开关30；时钟稳压单元10与电池bat、实时时钟40电连接，用于在ecu断电之前为实时时钟40供电；备份供电单元 20与实时时钟40电连接，用于在ecu断电之后为实时时钟40供电；控制开关30与ecu的点火信号端t15电连接，用于在ecu的点火信号的控制下闭合或断开。
37.具体地，当ecu的点火信号端接收到ecu的点火信号时，控制开关30闭合，时钟稳压单元10为实时时钟40提供电能，使得实时时钟40能够准确的记录发动机ecu工作时的各项时间，包括开关机时间等，实时时钟40所记录的时间能够根据需要精确到年月日时分秒。当ecu的连接线束断开，即ecu与电池bat断开时，备份供电单元20中的超级电容21能够继续为实时时钟40 供电，使得实时时钟能够在ecu的连接线束断开时继续工作，记录发动机ecu 的各项时间。示例性地，控制开关30可以选择功率开关。
38.由于备份供电单元20中使用的储能元件为超级电容，超级电容的温度范围高于传统发动机ecu中使用的锂电池的温度范围，能够在使得发动机ecu在设计时不必受到过小的温度范围的限制。
39.本技术解决了现有技术中使用锂电池为实时时钟供电时由于锂电池的温度限制导致的发动机ecu的设计受限的技术问题，实现了不仅能够在发动机ecu 断电后长时间继续为实时时钟供电，还拓宽发动机ecu的匹配范围，提升发动机的ecu适用性的技术效果。
40.可选地，如图1所示，备份供电单元20包括超级电容充电芯片22；超级电容充电芯片通过控制开关30与电池bat电连接，超级电容充电芯片22与超级电容21电连接，用于控制超级电容21储存电能。
41.具体地，为了保证超级电容21在ecu的连接线束与电池bat接通时能够储存电能，备份供电单元20中还设置超级电容充电芯片22，超级电容充电芯片22是控制超级电容21充放电的控制芯片，能够保证在ecu上电且控制开关 30闭合时，将电池bat中的电能存储在超级电容21中，以备实时时钟40使用。
42.图2是本实用新型实施立提供的一种发动机ecu时钟管理装置的电路图。
43.可选地，如图2所示，超级电容21包括第一电容c1和第二电容c2；第一电容c1的第一端与超级电容充电芯片22的第一电源输出端vout、实时时钟40 电连接，第一电容c1的第二端与第二电容c2的第一端电连接；第二电容c2 的第一端与超级电容充电芯片22的第二电源输出端vmid电连接，第二电容c2 的第二端接地。
44.具体地，参见图2，超级电容充电芯片22包括电源输入端vin、电源转换端switch、公共连接端vss、第一电源输出端vout以及第二电源输出端vmid，其中，电源输入端的vin与电池bat相连接，电源转换端switch通过第五电阻r5同控制单元50的第三转换端switch3相连接，公共连接端vss置空、第一电源输出端vout与第一电容c1的第一端电连接，第二电源输出端vmid与第二电容c2的第一端电连接。
45.第一电容c1的第一端还与实时时钟40的备份电源端vbackup电连接，需要说明的
是，超级电容21向实时时钟40输出的电压值为vback，该电压值需要比时钟稳压单元10向实时时钟40提供的电压值大，才可以实现在ecu上电时由时钟稳压单元10向实时时钟40供电，而不是由超级电容21向实时时钟 40供电。
46.可选地，如图2所示，时钟稳压单元10包括第一二极管d1、第一电阻r1、稳压管d2以及第三电容c3；第一二极管d1的正极与电池bat电连接，第一二极管d1的负极与第一电阻r1的第一端电连接，第一电阻r1的第二端与实时时钟40电连接；稳压管d2的负极与第一电阻r1的第二端电连接，稳压管 d2的正极接地；第三电容c3的第一端与第一电阻r1的第二端电连接，第三电容c3的第二端接地。
47.具体地，第一二极管d1具有防反接功能，能在电源和地接反时保护电路不被烧毁，第三电容c3能保证稳压管d2的稳定，使之不会随着电池的波动而波动。
48.图3是本实用新型实施例提供的另一种发动机ecu时钟管理装置的结构图。
49.可选地，如图3所示，发动机ecu时钟管理装置还包括控制单元50；控制单元50通过控制开关30与电池bat电连接，控制单元50与ecu的点火信号端t15电连接，控制单元50与实时时钟40电连接。
50.具体地，控制单元50可以为mcu模块，用于控制实时时钟40工作，以及获取实时时钟40记录的各项时间。控制单元50与实时时钟40之间通过通讯接口相连接。
51.示例性地，参见图3，控制单元50为一个mcu芯片，包括外接 5v的电源端vdd、接地的公共连接端vss、模数转换端ad、第一转换端switch1、第二转换端switch2、第三转换端switch3、数据输入端sdi1、数据输出端sdo1、时终端scl1、第一使能端cs1和第二使能端cs2。
52.其中，模数转换端ad通过第三电阻r3与点火信号端t15相连接，第一转换端switch1通过第四电阻r4同储存芯片70的控制引脚hold相连接，第二转换端switch2同控制开关30中的快恢复二极管d3的第二端相连接，第三转换端switch3通过第五电阻r5同超级电容充电芯片22的电源转换端switch相连接，数据输入端sdi1同实时时钟40的数据输入端sdi2相连接，数据输出端sdo1同实时时钟40的数据输出端sdo2相连接，时终端scl1同实时时钟 40的时终端scl2相连接，第一使能端cs1同实时时钟40的使能端cs3相连接，第二使能端cs2同存储芯片70的使能端cs4相连接。
53.可选地，如图3所示，ecu时钟管理装置还包括电源管理单元60；电源管理单元60通过控制开关30与电池bat电连接，电源管理单元60与控制单元 50电连接。
54.具体地，在ecu的连接线束接通，控制开关30闭合时，电源管理单元60 能够为控制单元50供电。
55.可选地，参见图2，电源管理单元60包括稳压芯片ldo、第四电容c4和第五电容c5，其中，稳压芯片ldo的输入端in同控制开关30电连接，稳压芯片ldo的输出端out外接 5v的电压，稳压芯片ldo的公共端vss接地；第四电容c4的第一端与稳压芯片ldo的输入端in电连接，第四电容c4的第二端接地；第五电容c5的第一端与稳压芯片ldo的输出端out电连接，第五电容c5的第二端接地。
56.可选地，如图2所示，控制开关30包括快恢复二极管d3、第二电阻r2、三极管t1以及开关管q1；快恢复二极管d3的第一端与ecu的点火信号端t15 电连接，快恢复二极管d3的第二端与控制单元50电连接，快恢复二极管d3 的第三端与第二电阻r2的第一端电连接；第二
电阻r2的第二端与三极管t1 的基极电连接，三极管t1的发射极接地，三极管t1的集电极与开关q1管的控制端1电连接；开关管q1的第一端2与电池bat电连接，开关管q1的第二端3与电源管理单元60电连接，其中，开关管q1的第二端3同电源管理单元60中的稳压芯片ldo的输入端in相连接。
57.具体地，当ecu的点火信号端t15上电时，即接收到高电平信号时，快恢复二极管d3导通，三极管t1导通，使得开关管q1的控制端1拉低到地，开关管q1导通，控制开关30闭合，电池bat通过时钟稳压单元10向实时时钟 40供电，通过电源管理单元60向控制单元50供电，以及在超级电容充电芯片 22的控制下向超级电容21充电。
58.可选地，电池bat同控制开关30之间还设置有第六电容c6，第六电容 c6的第一端与电池bat相连接，第六电容c6的第二端接地，第六电容c6的作用为滤波。
59.可选地，开关管q1为pmos管，开关管q1的控制端1为pmos管的栅极，开关管q1的第一端2为pmos管的源极，开关管q1的第二端3为pmos 管的漏极。
60.可选地，如图3所示，发动机ecu时钟管理装置还包括存储芯片70；存储芯片70与控制单元50电连接。
61.具体地，在控制单元50获取到实时时钟40记录的各项时间数据之后，能够将各项时间数据传送至储存芯片70中存储起来待用，存储芯片70与控制单元50之间通过通讯接口相连接。
62.可选地，参见图2，存储芯片70可以为闪存flash，存储芯片70包括数据输入端sdi3、数据输出端sdo3、时终端scl3、使能端cs4、控制端hold、电源的vdd以及公共连接端vss。
63.其中，数据输入端sdi3同控制单元50的数据输入端sdi1相连接，数据输出端sdo3同控制单元50的数据输出端sdo1相连接，时终端scl3同控制单元50的时终端scl1相连接、使能端cs4同控制单元50的第二使能端cs2 相连接、控制端hold通过第四电阻r4同控制单元50的第一转换端switch1相连接，电源的vdd外接 5v的电压，公共连接端vss接地。
64.本技术解决了现有技术中使用锂电池为实时时钟供电时由于锂电池的温度限制导致的发动机ecu的设计受限的技术问题，实现了不仅能够在发动机ecu 断电后长时间继续为实时时钟供电，还拓宽发动机ecu的匹配范围，提升发动机的ecu适用性的技术效果。
65.本实用新型实施例还提供了一种发动机，发动机包括上述任一实施例所述的发动机ecu时钟管理装置。
66.本实用新型实施例提供的发动机包括上述实施例中的发动机ecu时钟管理装置，因此本实用新型实施例提供的发动机也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。
67.在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
68.最后应说明的是，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够
进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。