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一种凸轮轴正时机油控制驱动器装置

阅读:711发布:2023-02-21

专利汇可以提供一种凸轮轴正时机油控制驱动器装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种 凸轮 轴正时机油控制 阀 驱动器 装置,该装置包括电源 电路 以及分别与电源电路连接的微 控制器 、占空比调节电路、PWM 信号 驱动输出电路、CAN 接口 电路和触摸式 液晶 显示屏,所述的 微控制器 分别通过 模数转换 接口与占空比调节电路连接、通过捕获比较接口与PWM信号驱动输出电路连接、通过CAN接口与CAN接口电路连接以及通过串行外设接口与触摸式液晶显示屏连接,所述的CAN接口电路与外部监控设备通信,所述的PWM信号驱动输出电路与被测 汽车 发动机 的 凸轮轴 正时机油 控制阀 连接。与 现有技术 相比,本实用新型具有操作方便、测试效率高、测试成本低等优点。,下面是一种凸轮轴正时机油控制驱动器装置专利的具体信息内容。

1.一种凸轮轴正时机油控制驱动器装置,其特征在于,该装置包括电源电路(1)以及分别与电源电路(1)连接的微控制器(CPU)、占空比调节电路(2)、PWM信号驱动输出电路(3)、CAN接口电路(4)和触摸式液晶显示屏(5),所述的微控制器(CPU)分别通过模数转换接口与占空比调节电路(2)连接、通过捕获比较接口与PWM信号驱动输出电路(3)连接、通过CAN接口与CAN接口电路(4)连接以及通过串行外设接口与触摸式液晶显示屏(5)连接,所述的CAN接口电路(4)与外部监控设备通信,所述的PWM信号驱动输出电路(3)与被测汽车发动机凸轮轴正时机油控制阀连接。
2.根据权利要求1所述的一种凸轮轴正时机油控制阀驱动器装置,其特征在于,所述的电源电路(1)包括电源输入插座(J1)、电源芯片(U1)、电源输入端滤波电容(C1)、电源输出端滤波电容(C2)、续流二极管(D1)、储能电感(L1)、VCC+5V信号接口(P1)和PGND信号接口(P2),所述的电源芯片(U1)型号为LM2576-5,其电源输入端(Vin)与电源输入插座(J1)的V+信号端连接,接地端与PGND信号接口(P2)连接,反馈端与VCC+5V信号接口(P1)连接,输出端通过储能电感(L1)与VCC+5V信号接口(P1)连接,所述的电源输入端滤波电容(C1)并联在电源输入插座(J1)的输出端,所述的续流二极管(D1)的正极与PGND信号接口(P2)连接,负极连接在输出端与储能电感(L1)之间,所述的电源输出端滤波电容(C2)的正极与VCC+5V信号接口(P1)连接,负极与PGND信号接口(P2)连接,所述的VCC+5V信号接口(P1)分别与微控制器(CPU)、占空比调节电路(2)、PWM信号驱动输出电路(3)、CAN接口电路(4)和触摸式液晶显示屏(5)的电源端连接,所述的PGND信号接口(P2)分别与微控制器(CPU)、占空比调节电路(2)、PWM信号驱动输出电路(3)、CAN接口电路(4)和触摸式液晶显示屏(5)的接地端连接并接地。
3.根据权利要求2所述的一种凸轮轴正时机油控制阀驱动器装置,其特征在于,所述的占空比调节电路包括占空比调节电位器(DW1)、第一滤波电阻(R3)和第一滤波电容(C3),所述的占空比调节电位器(DW1)的1脚与电源电路的VCC+5V信号接口(P1)连接,3脚与电源电路的PGND信号接口(P2)连接,2 脚与通过第一滤波电阻(R3)与微控制器(CPU)的模数转换接口连接,所述的第一滤波电容(C1)一端接入第一滤波电阻(R3)和微控制器(CPU)的模数转换接口之间,另一端与PGND信号接口(P2)连接。
4.根据权利要求2所述的一种凸轮轴正时机油控制阀驱动器装置,其特征在于,所述的PWM信号驱动输出电路(3)包括高侧电源开关芯片(U2)、第二滤波电容(C4)、正连接接头(JZ1)和负连接接头(JZ2),所述的高侧电源开关芯片(U2)分别与微控制器(CPU)的捕获比较接口、电源输入插座(J1)的V+信号端以及VCC+5V信号接口(P1)连接,并且分别通过正连接接头(JZ1)与被测汽车发动机凸轮轴正时机油控制阀的正连接接头连接,以及通过负连接接头(JZ2)与被测汽车发动机凸轮轴正时机油控制阀的负连接接头连接,所述的PGND信号接口(P2)接入到负连接接头(JZ2)与高侧电源开关芯片(U2)的接地端之间,所述的第二滤波电容(C4)连接在高侧电源开关芯片(U2)的电源端与接地端之间。
5.根据权利要求2所述的一种凸轮轴正时机油控制阀驱动器装置,其特征在于,所述的CAN接口电路(4)包括CAN收发器(U3)、第三滤波电容(C5)、阻抗匹配电阻(R4)、CANH连接接头(JP1)和CANL连接接头(JP2),所述的CAN收发器(U3)通过CAN接口与微处理器通信,并且通过CANH连接接头(JP1)和CANL连接接头(JP2)与外部监控设备通信,所述的CAN收发器(U3)的电源端与VCC+5V信号接口(P1)连接,接地端与PGND信号接口(P2)连接,所述的阻抗匹配电阻(R4)接入在CANH连接接头(JP1)和CANL连接接头(JP2)之间,所述的第三滤波电容(C5)接入在VCC+5V信号接口(P1)与PGND信号接口(P2)之间。
6.根据权利要求2所述的一种凸轮轴正时机油控制阀驱动器装置,其特征在于,所述的电源输入端滤波电容(C1)的电容值和耐压值分别为100μF和50V,所述的电源输出端滤波电容(C2)的电容值和耐压值分别为47μF和16V,所述的续流二极管(D1)的型号为1N5819,所述的储能电感(L1)的电感值为100μH。
7.根据权利要求1所述的一种凸轮轴正时机油控制阀驱动器装置,其特征在于,所述的微控制器(CPU)的芯片型号为Infineon XC2234L,所述的触摸式液晶显示屏(5)的型号为SDW6448-056-TN23W。
8.根据权利要求3所述的一种凸轮轴正时机油控制阀驱动器装置,其特征在于,所述的占空比调节电位器(DW1)的电阻值为10KΩ,所述的第一滤波电阻(R3)的电阻值为10KΩ,所述的第一滤波电容(C3)的电容值和耐压值分别为0.1μF和16V。
9.根据权利要求4所述的一种凸轮轴正时机油控制阀驱动器装置,其特征在于,所述的高侧电源开关芯片(U2)的芯片型号为BTS723,所述的第二滤波电容(C4)的电容值和耐压值分别为0.1μF和16V。
10.根据权利要求5所述的一种凸轮轴正时机油控制阀驱动器装置,其特征在于,所述的第三滤波电容(C5)的电容值和耐压值分别为100μF和16V。

说明书全文

一种凸轮轴正时机油控制驱动器装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及汽车发动机电控系统的设计开发和测试领域,尤其是涉及一种凸轮轴正时机油控制阀驱动器装置。

背景技术

[0002] 现有技术对汽车发动机凸轮轴正时机油控制阀的驱动,是将信号发生器产生的PWM信号送至汽车发动机凸轮轴正时机油控制阀,通过调节PWM信号的占空比以改变发动机凸轮轴正时机油控制阀的阀芯位置,最终使汽车发动机凸轮轴的相位发生变化。由于信号发生器很难连续调节占空比且一台信号发生器不能同时驱动多个发动机凸轮轴正时机油控制阀,使得现有的汽车发动机凸轮轴正时机油控制阀驱动方法操作麻烦、测试效率低、测试成本高。实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种凸轮轴正时机油控制阀驱动器装置。
[0004] 本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0005] 一种凸轮轴正时机油控制阀驱动器装置,该装置包括电源电路以及分别与电源电路连接的微控制器、占空比调节电路、PWM信号驱动输出电路、CAN接口电路和触摸式液晶显示屏,所述的微控制器分别通过模数转换接口与占空比调节电路连接、通过捕获比较接口与PWM信号驱动输出电路连接、通过CAN接口与CAN 接口电路连接以及通过串行外设接口与触摸式液晶显示屏连接,所述的CAN接口电路与外部监控设备通信,所述的PWM信号驱动输出电路与被测汽车发动机的凸轮轴正时机油控制阀连接。
[0006] 所述的电源电路包括电源输入插座、电源芯片、电源输入端滤波电容、电源输出端滤波电容、续流二极管、储能电感、VCC+5V信号接口和PGND信号接口,所述的电源芯片型号为LM2576-5,其电源输入端与电源输入插座的V+信号端连接,接地端与PGND信号接口连接,反馈端与VCC+5V信号接口连接,输出端通过储能电感与VCC+5V信号接口连接,所述的电源输入端滤波电容并联在电源输入插座的输出端,所述的续流二极管的正极与PGND信号接口连接,负极连接在输出端与储能电感之间,所述的电源输出端滤波电容的正极与VCC+5V信号接口连接,负极与PGND信号接口连接,所述的VCC+5V信号接口分别与微控制器、占空比调节电路、PWM信号驱动输出电路、CAN接口电路和触摸式液晶显示屏的电源端连接,所述的PGND信号接口分别与微控制器、占空比调节电路、PWM信号驱动输出电路、CAN接口电路和触摸式液晶显示屏的接地端连接并接地。
[0007] 所述的占空比调节电路包括占空比调节电位器、第一滤波电阻和第一滤波电容,所述的占空比调节电位器的1脚与电源电路的VCC+5V信号接口连接,3脚与电源电路的PGND信号接口连接,2脚与通过第一滤波电阻与微控制器的模数转换接口连接,所述的第一滤波电容一端接入第一滤波电阻和微控制器的模数转换接口之间,另一端与PGND信号接口连接。
[0008] 所述的PWM信号驱动输出电路包括高侧电源开关芯片、第二滤波电容、正连接接头和负连接接头,所述的高侧电源开关芯片分别与微控制器的捕获比较接口、电源输入插座的V+信号端以及VCC+5V信号接口连接,并且分别通过正连接接头与被测汽车发动机凸轮轴正时机油控制阀的正连接接头连接,以及通过负连接接头与被测汽车发动机凸轮轴正时机油控制阀的负连接接头连接,所述的PGND信号接口接入到负连接接头与高侧电源开关芯片的接地端之间,所述的第二滤波电容连接在高侧电源开关芯片的电源端与接地端之间。
[0009] 所述的CAN接口电路包括CAN收发器、第三滤波电容、阻抗匹配电阻、CANH 连接接头和CANL连接接头,所述的CAN收发器通过CAN接口与微处理器通信,并且通过CANH连接接头和CANL连接接头与外部监控设备通信,所述的CAN收发器的电源端与VCC+5V信号接口连接,接地端与PGND信号接口连接,所述的阻抗匹配电阻接入在CANH连接接头和CANL连接接头之间,所述的第三滤波电容接入在VCC+5V信号接口与PGND信号接口之间。
[0010] 所述的电源输入端滤波电容的电容值和耐压值分别为100μF和50V,所述的电源输出端滤波电容的电容值和耐压值分别为47μF和16V,所述的续流二极管的型号为1N5819,所述的储能电感L1的电感值为100μH。
[0011] 所述的微控制器的芯片型号为Infineon XC2234L,所述的触摸式液晶显示屏的型号为SDW6448-056-TN23W。
[0012] 所述的占空比调节电位器的电阻值为10KΩ,所述的第一滤波电阻的电阻值为 10KΩ,所述的第一滤波电容的电容值和耐压值分别为0.1μF和16V。
[0013] 所述的高侧电源开关芯片的芯片型号为BTS723,所述的第二滤波电容的电容值和耐压值分别为0.1μF和16V。
[0014] 所述的第三滤波电容的电容值和耐压值分别为100μF和16V。
[0015] 与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:
[0016] 一、操作方便:本实用新型通过触摸式液晶显示屏实现人机交互,操作使用方便。
[0017] 二、测试效率高,测试成本低:计算机可以远程控制多个本实用新型的这种汽车发动机凸轮轴正时机油控制阀驱动装置,达到同时驱动多个被测汽车发动机凸轮轴正时机油控制阀,测试效率得以提高,降低了测试成本。附图说明
[0018] 图1为本实用新型的电路原理图。
[0019] 图2为本实用新型电源电路的电路图。
[0020] 图3为本实用新型占空比调节电路的电路图。
[0021] 图4为本实用新型PWM信号驱动输出电路的电路图。
[0022] 图5为本实用新型CAN接口电路的电路图。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0024] 实施例:
[0025] 本实用新型的电路原理图如图1所示,本实用新型提供一种汽车发动机凸轮轴正时机油控制阀驱动电路,包括电源电路1、微控制器CPU、占空比调节电路2、 PWM信号驱动输出电路3、CAN接口电路4、触摸式液晶显示屏5。
[0026] 电源电路1的电路图如图2所示。电源电路1包括电源输入插座J1、电源芯片U1、电源输入端滤波电容C1、电源输出端滤波电容C2、续流二极管D1、储能电感L1、VCC+5V信号接口P1、PGND信号接口P2。电源芯片U1的芯片型号为LM2576-5。电源输入插座J1的V+信号端与电源芯片U1的Vin电源输入端相连。电源芯片U1的GND电源地端、电源输入插座J1的V-信号端与PGND信号接口 P2相连,作为整个电路的电源地。储能电感L1的1脚和2脚分别与电源芯片U1 的OUTPUT输出端和VCC+5V信号接口P1相连。续流二极管D1的1脚和2脚分别与电源芯片U1的OUTPUT输出端和PGND信号接口P2相连。电源芯片U1 的ON/OFF信号端与PGND信号接口P2相连,电源芯片U1的FEEDBACK反馈端与储能电感L1的2脚相连。VCC+5V信号接口P1可以对微控制器CPU、占空比调节电路2、PWM信号驱动输出电路3、CAN接口电路4、触摸式液晶显示屏5 提供电源。电源输入端滤波电容C1的1脚和2脚分别与电源芯片U1的Vin电源输入端和PGND信号接口P2相连,电源输出端滤波电容C2的1脚和2脚分别与储能电感L1的2脚和PGND信号接口P2相连。电源输入端滤波电容C1的电容值和耐压值分别为100μF、耐压50V。电源输出端滤波电容C2的电容值和耐压值分别为47μF、16V。续流二极管D1的型号为1N5819。储能电感L1的电感值为 100μH。
[0027] 微控制器CPU的芯片型号为Infineon XC2234L。微控制器CPU为带有串行外设接口、捕获比较接口、模数转换接口、CAN接口的芯片。微控制器CPU的串行外设接口包括U0C1-TxD信号端、U0C1-RxD信号端。U0C1-TxD信号端、U0C1-RxD 信号端分别为微控制器CPU的P10.15管脚、P10.14管脚。微控制器CPU的捕获比较接口包括捕获比较CC20信号端。捕获比较信号端CC20为微控制器CPU的 P2.7管脚。微控制器CPU的模数转换接口包括模数转换ADC0-CH0信号端。模数转换ADC0-CH0信号端为微控制器CPU的P5.0管脚。微控制器CPU的CAN接口包括CAN-RX信号端、CAN-TX信号端。CAN-RX信号端、CAN-TX信号端分别为微控制器CPU的P2.0管脚、P2.1管脚。微控制器CPU的VCC信号端和GND 信号端分别与电源电路1的VCC+5V信号接口P1和PGND信号P2接口相连。
[0028] 占空比调节电路2的电路图如图3所示。占空比调节电路2包括占空比调节电位器DW1、第一滤波电阻R3、第一滤波电容C3。占空比调节电位器DW1的型号为2W精密多圈电位器可调电阻BOURNS 3590S-2-103L。占空比调节电位器DW1 的1脚与电源电路1的VCC+5V信号接口P1相连,占空比调节电位器DW1的3 脚与电源电路1的PGND信号接口P2相连,占空比调节电位器DW1的2脚与第一滤波电阻R3的1脚相连,第一滤波电阻R3的2脚与微控制器CPU的模数转ADC0-CH0换信号端相连,第一滤波电容C3的1脚与第一滤波电阻R3的2脚相连,第一滤波电容C3的2脚与电源电路1的PGND信号接口P2相连。占空比调节电位器DW1的电阻值为10KΩ,第一滤波电阻R3的电阻值为10KΩ,第一滤波电容C3的电容值和耐压值分别为0.1μF、16V。
[0029] PWM信号驱动输出电路3的电路图如图4所示。PWM信号驱动输出电路3 包括高侧电源开关芯片U2、第二滤波电容C4、正连接接头JZ1、负连接接头JZ2。高侧电源开关芯片U2的芯片型号为BTS723。高侧电源开关芯片U2的2脚和微控制器CPU的捕获比较信号端CC20相连,高侧电源开关芯片U2的12脚和13脚相连后与正连接接头JZ1相连,高侧电源开关芯片U2的1脚、7脚、8脚和14脚相连后再与电源输入插座J1的V+信号端相连,高侧电源开关芯片U2的11脚和4 脚分别与电源电路1的电源输入插座J1的VCC+5V信号接口P1和PGND信号接口P2相连,负连接接头JZ2与电源电路的电源输入插座J1的V-信号端相连。第二滤波电容C4的1脚和2脚分别与高侧电源开关芯片U2的11脚和4脚相连。第二滤波电容C4的电容值和耐压值分别为0.1μF、16V。
[0030] CAN接口电路4的电路图如图5所示。CAN接口电路4包括CAN收发器 U3、第三滤波电容C5、阻抗匹配电阻R4,CANH连接接头JP1、CANL连接接头 JP2。CAN总线驱动器U3的芯片型号为TLE6250GV33。CAN收发器U3的1脚与微控制器CPU的CAN-TX信号端相连,CAN收发器U3的4脚与微控制器CPU 的CAN-RX信号端相连,CAN收发器U3的7脚与CANH连接接头JP1相连, CAN收发器U3的6脚与CANL连接接头JP2相连。阻抗匹配电阻R4的1脚和2 脚分别与CAN收发器U3的7脚和6脚相连,阻抗匹配电阻R4的电阻为120Ω。 CAN收发器U3的3脚和5脚相连后再与电源电路1的VCC+5V信号接口P1相连,CAN收发器U3的2脚和8脚与电源电路1的PGND信号接口P2相连,第三滤波电容C5的1脚和2脚分别与CAN收发器U3的3脚和2脚相连,第三滤波电容C5的电容值和耐压值分别为100μF、16V。
[0031] 触摸式液晶显示屏5型号为武汉中显科技有限公司的SDW6448-056-TN23W。触摸式液晶显示屏3的VCC信号端和GND信号端分别与电源电路1的VCC+5V 信号接口P1和PGND信号接口P2相连。触摸式液晶显示屏5的TxD信号端和 RxD信号端分别与微控制器CPU的U0C1-RxD信号端和U0C1-TxD信号端相连。
[0032] 本实用新型的工作过程如下:将电源输入插头J1连接外购的+12V的直流稳压电源,将PWM信号驱动输出电路3的正连接接头JZ1与被测汽车发动机凸轮轴正时机油控制阀的正连接接头相连,PWM信号驱动输出电路3的负连接接头JZ2与被测汽车发动机凸轮轴正时机油控制阀的负连接接头相连。调节占空比调节电位器 DW1可以使PWM信号驱动输出电路3输出脉宽可调的PWM信号,该PWM信号用于驱动被测汽车发动机凸轮轴正时机油控制阀。PWM信号的占空比大小可以改变发动机凸轮轴正时机油控制阀的阀芯位置,最终使汽车发动机凸轮轴的相位发生变化。利用CAN接口电路4,计算机可以远程控制多个本实用新型的这种汽车发动机凸轮轴正时机油控制阀驱动电路,以达到远程同时驱动多个被测汽车发动机凸轮轴正时机油控制阀,以提高测试效率。
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