專(zhuān)利名稱(chēng)：基于can通信的液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓力調(diào)節(jié)器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于CAN通信的液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓力調(diào)節(jié)器電路，屬于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器是將驅(qū)動(dòng)電路布置在控制器內(nèi)部，然后通過(guò)線(xiàn)束控制燃油的噴射及燃油與空氣的混合，需要布置多根線(xiàn)束，驅(qū)動(dòng)電路與控制電路集成在一起，EMC特性降低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于CAN通信的液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓力調(diào)節(jié)器電路，其將驅(qū)動(dòng)電路及部分控制電路放置在噴氣壓力調(diào)節(jié)器內(nèi)部，然后通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)與液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的主控制器通訊，達(dá)到到減少線(xiàn)束數(shù)量，改善EMC特性的目的。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的基于CAN通信的液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓力調(diào)節(jié)器電路，由電源電路，壓力傳感器處理電路，電壓、溫度監(jiān)控電路，EEPROM存儲(chǔ)電路，壓力調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)電路，CAN通訊電路，微處理器電路組成，其特征在于微處理器電路是微處理器U5的4腳、30腳、43腳接VCC, U5的5腳、29腳、42腳接GND, C5、C20、C14分別接VCC與GND作為U5的4腳、30腳、43腳三個(gè)電源引腳的去耦電容；U5的6、7腳接有匹配晶振Yl及電阻R2，并且通過(guò)電容C2、C3接地；復(fù)位信號(hào)通過(guò)電阻Rl與U5的復(fù)位輸入8腳相連，同時(shí)U5的8腳通過(guò)電阻R5上拉到VCC，通過(guò)電容C4接地；U5的9腳通過(guò)電阻R3、R4和PNP三極管Ql來(lái)實(shí)現(xiàn)控制模擬電源VACC供電的功能；U5的33腳通過(guò)電阻R19上拉到VCC，同時(shí) 接程序下載接插件的I腳；壓力傳感器處理電路，R7, R8, C9差分濾波網(wǎng)絡(luò)接U4:2 5腳和6腳，R13，R14對(duì)VACC分壓提供穩(wěn)定的偏置，R16，R17，C18差分濾波網(wǎng)絡(luò)接U4:1 3腳和2腳；CAN通訊電路是CAN收發(fā)芯片U7的3腳與VCC相連，同時(shí)通過(guò)濾波電容C24接地;U7的I腳、4腳分別通過(guò)電阻R31、R32與微處理器U5的CAN通訊接口引腳21腳、22腳相連；U7的8腳通過(guò)電阻R33下拉到地，同時(shí)與微處理器U5的20腳相連；U7的7腳CAN高、6腳CAN低分別與接插件的2腳、3腳相連，同時(shí)U7的7腳、6腳分別接瞬態(tài)抑制二極管D4及電容C22、C25，D4、C22、C25另一端均接地；R21、R24、R25分別接CAN高、CAN低、CAN屏蔽信號(hào)，構(gòu)成CAN通訊終端電阻網(wǎng)絡(luò)。本實(shí)用新型的積極效果是可以降低液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)控制器成本，減少液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的線(xiàn)束數(shù)量，提高液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓力調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)性。

圖I是本實(shí)用新型電路實(shí)施例的電路原理框圖。圖2是圖I中電源電路圖。圖3是圖I中壓力傳感器處理電路圖。[0009]圖4是圖I中微處理器電路圖。圖5是圖I中EEPROM存儲(chǔ)電路圖。圖6是圖I中CAN通訊電路圖。圖7是圖I中壓力調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)電路圖。圖8是圖I中電壓、溫度監(jiān)控電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明基于CAN通信的液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓力調(diào)節(jié)器電路，由電源電路，壓力傳感器處理電路，電壓、溫度監(jiān)控電路，EEPROM存儲(chǔ)電路，壓力調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)電路，CAN通訊電路，微處理器電路組成，其特征在于微處理器電路是微處理器U5的4腳、30腳、43腳接VCC, U5的5腳、29腳、42腳接GND, C5、C20、C14分別接VCC 與GND作為U5的4腳、30腳、43腳三個(gè)電源引腳的去耦電容；U5的6、7腳接有匹配晶振Yl及電阻R2，并且通過(guò)電容C2、C3接地；復(fù)位信號(hào)通過(guò)電阻Rl與U5的復(fù)位輸入8腳相連，同時(shí)U5的8腳通過(guò)電阻R5上拉到VCC，通過(guò)電容C4接地；U5的9腳通過(guò)電阻R3、R4和PNP三極管Ql來(lái)實(shí)現(xiàn)控制模擬電源VACC供電的功能；U5的33腳通過(guò)電阻R19上拉到VCC，同時(shí)接程序下載接插件的I腳；壓力傳感器處理電路，R7，R8，C9差分濾波網(wǎng)絡(luò)接U4:2 5腳和6腳，R13，R14對(duì)VACC分壓提供穩(wěn)定的偏置，R16，R17，C18差分濾波網(wǎng)絡(luò)接U4:1 3腳和2腳；CAN通訊電路是CAN收發(fā)芯片U7的3腳與VCC相連，同時(shí)通過(guò)濾波電容C24接地；U7的I腳、4腳分別通過(guò)電阻R31、R32與微處理器U5的CAN通訊接口引腳21腳、22腳相連；U7的8腳通過(guò)電阻R33下拉到地，同時(shí)與微處理器U5的20腳相連；U7的7腳CAN高、6腳CAN低分別與接插件的2腳、3腳相連，同時(shí)U7的7腳、6腳分別接瞬態(tài)抑制二極管D4及電容C22、C25, D4、C22、C25另一端均接地；R21、R24、R25分別接CAN高、CAN低、CAN屏蔽信號(hào)，構(gòu)成CAN通訊終端電阻網(wǎng)絡(luò)。工作原理壓力傳感器處理電路將壓力傳感器輸出的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)差分運(yùn)算電路處理后輸入到微處理器的模擬量輸入引腳。微處理器經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理后輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制壓力調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)電路中的智能H橋驅(qū)動(dòng)芯片動(dòng)作，H橋驅(qū)動(dòng)芯片輸出PWM信號(hào)，進(jìn)而控制電子壓力調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定在合適的位置，從而達(dá)到控制液化天然氣噴氣壓力的功能。電源電路為壓力調(diào)節(jié)電路內(nèi)部各芯片提供5V電源供電及系統(tǒng)上電復(fù)位信號(hào)。電壓、溫度監(jiān)控電路中，電壓監(jiān)控電路主要監(jiān)控電源電路輸出的5V是否穩(wěn)定，以便為模擬量提供精準(zhǔn)的參考電壓，溫度監(jiān)控電路采集負(fù)溫度系數(shù)溫度系數(shù)熱敏電阻的電壓，此監(jiān)控電路輸出的兩路模擬電壓信號(hào)均輸入到微處理器的模擬量輸入引腳。EEPROM存儲(chǔ)電路與微處理器的SPI接口連接，微處理器在調(diào)節(jié)器工作時(shí)通過(guò)SPI接口將關(guān)鍵的數(shù)據(jù)存入EEPROM中，從而確保液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定的工作。CAN通訊電路主要就是CAN信號(hào)收發(fā)芯片，為了保護(hù)CAN通訊信號(hào)的完整性，加入CAN屏蔽信號(hào)處理電路，并將此信號(hào)引出到接插件的端子上，CAN信號(hào)收發(fā)芯片一端與微處理器的CAN接口連接，另一端與外部控制器的CAN通訊端口連接，形成整車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。微處理器電路核心是8位微處理器，采用外部晶體振蕩器為壓力調(diào)節(jié)器電路提供穩(wěn)定的時(shí)鐘，程序調(diào)試、下載采用標(biāo)準(zhǔn)的BDM調(diào)試接口，同時(shí)通過(guò)外部PNP三極管控制壓力傳感器處理電路中運(yùn)算放大器的供電。[0017]如圖I所示，本新型液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓力調(diào)節(jié)電路，包括電源電路、壓力傳感器處理電路、電壓/溫度監(jiān)控電路、EEPROM存儲(chǔ)電路、壓力調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)電路、CAN通訊電路、微處理器電路等七部分電路模塊。液化天然氣壓力信號(hào)與電路中壓力傳感器處理電路相連，壓力傳感器電路與微處理器相連，電源電路與微處理器連接，溫度、電壓監(jiān)控電路與微處理器相連，EEPROM存儲(chǔ)電路與微處理器互聯(lián)，微處理器通過(guò)壓力調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)電路與壓力調(diào)節(jié)電磁閥相連，CAN通訊電路與微處理器互聯(lián)。如圖2所示，電池供電信號(hào)經(jīng)過(guò)雙向穩(wěn)壓二極管D1，端口 ESD保護(hù)電容C6，R6、C7組成的低通RC濾波網(wǎng)絡(luò)，供電信號(hào)輸入到電源芯片U2的I腳，電源芯片U2的5腳輸出5V電源信號(hào)VCC, VCC經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓二極管D2,濾波電容C16、C17,處理后輸出穩(wěn)定的電源信號(hào)，電源芯片U2的4腳與電容C13連接，起到復(fù)位信號(hào)延時(shí)的作用，電源芯片U2的2腳輸出系統(tǒng)上電復(fù)位信號(hào)通過(guò)電阻Rl與微處理器U5的復(fù)位輸入8引腳連接，為整個(gè)電子壓力調(diào)節(jié)電路提供可靠的復(fù)位信號(hào)。如圖3所示，Ul差分壓力傳感器具有很高的靈敏度，但滿(mǎn)量程電壓輸出范圍比較小，該傳感器能將燃?xì)饣旌锨皦毫εc燃?xì)饪諝饣旌虾蟮膲毫D(zhuǎn)化為差分輸出，經(jīng)U4:2和U4:1運(yùn)算放大器兩級(jí)放大后，將mV的差分電壓輸出轉(zhuǎn)化成(T5V的單端電壓輸入到U5微處理器A/D通道。Ul差分壓力傳感器4腳和2腳的差分輸出經(jīng)R7，R8, C9組成的差分濾波電路后，經(jīng)U4:2差分放大，VACC經(jīng)R13，R14分壓后提供穩(wěn)定的電壓偏置，U4:l將U4:2輸入電壓二級(jí)放大后轉(zhuǎn)化為單端輸出。如圖4所示，微處理器U5的4腳、30腳、43腳接VCC, U5的5腳、29腳、42腳接GND, C5、C20、C14分別接VCC與GND作為U5的4腳、30腳、43腳三個(gè)電源引腳的去耦電容；U5的6、7腳接有匹配晶振Yl及電阻R2，并且通過(guò)電容C2、C3接地；復(fù)位信號(hào)通過(guò)電阻Rl與U5的復(fù)位輸入8腳相連，同時(shí)U5的8腳通過(guò)電阻R5上拉到VCC，通過(guò)電容C4接地；U5的9腳通過(guò)電阻R3、R4和PNP三極管Ql來(lái)實(shí)現(xiàn)控制模擬電源VACC供電的功能；U5的33腳通過(guò)電阻R19上拉到VCC，同時(shí)接程序下載接插件的I腳。如圖5所示，EEPROM存儲(chǔ)器芯片U3的7、8腳與VCC相連，同時(shí)通過(guò)濾波電容C8接地;U3的I腳通過(guò)電阻R9上拉到VCC，同時(shí)與微處理器U5的10腳相連，U3的2、3、5、6腳分別與微處理器U5的16、17、15、14引腳相連，實(shí)現(xiàn)SPI通訊接口 ；U3的4腳接地。如圖6所示，CAN收發(fā)芯片U7的3腳與VCC相連，同時(shí)通過(guò)濾波電容C24接地；U7的I腳、4腳分別通過(guò)電阻R31、R32與微處理器U5的CAN通訊接口引腳21腳、22腳相連；U7的8腳通過(guò)電阻R33下拉到地，同時(shí)與微處理器U5的20腳相連;U7的7腳CAN高、6腳CAN低分別與接插件的2腳、3腳相連，同時(shí)U7的7腳、6腳分別接瞬態(tài)抑制二極管D4及電容C22、C25, D4、C22、C25另一端均接地；R21、R24、R25分別接CAN高、CAN低、CAN屏蔽信號(hào)，構(gòu)成CAN通訊終端電阻網(wǎng)絡(luò)。如圖7所示，H橋驅(qū)動(dòng)芯片U6的4腳、5腳、16腳與電池供電信號(hào)VBAT相連，同時(shí)濾波電容C21與VBAT和地相連；H橋驅(qū)動(dòng)芯片U6的I腳、8腳、9腳、10腳、11腳、12腳、20腳都接地；U6的輸入信號(hào)3腳、19腳分別與微處理器U5的26腳、25腳相連；U6的使能信號(hào)13腳與微處理器U5的19腳相連；U6的關(guān)斷信號(hào)18腳與微處理器芯片U5的18腳相連；U6的狀態(tài)標(biāo)志2腳與微處理器芯片U5的24腳相連，同時(shí)通過(guò)電阻R27上拉到5V電源信號(hào)VCC，旁路電容C29與VCC和地相連；U6的14、15腳是輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)2，接電磁閥的正端，電容C28是電磁閥正端對(duì)應(yīng)接插件的ESD保護(hù)電容；U6的6、7腳是輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)1，接電磁閥的負(fù)端，電容C31是負(fù)端對(duì)應(yīng)接插件的ESD保護(hù)電容；U6的片選信號(hào)17腳不用，懸空。如圖8所示，電池電壓信號(hào)VBAT經(jīng)過(guò)電阻R22、R23分壓后將電池電壓監(jiān)控信號(hào)分壓輸出到微處理器U5的47腳；負(fù)溫度系數(shù)傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)上拉電阻R26上拉直VACC， 在經(jīng)過(guò)低通RC濾波網(wǎng)絡(luò)R28、C30輸出到微處理器U5的I腳，C27是負(fù)溫度系數(shù)傳感器信號(hào)的接插件端子ESD保護(hù)電容。
權(quán)利要求1.基于CAN通信的液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓力調(diào)節(jié)器電路，由電源電路，壓力傳感器處理電路，電壓、溫度監(jiān)控電路，EEPROM存儲(chǔ)電路，壓力調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)電路，CAN通訊電路，微處理器電路組成，其特征在于微處理器電路是微處理器U5的4腳、30腳、43腳接模擬電源VCC，微處理器U5的5腳、29腳、42腳接GND，電容C5、電容C20、電容C14分別接模擬電源VCC與GND作為微處理器U5的4腳、30腳、43腳三個(gè)電源引腳的去耦電容；微處理器U5的6、7腳接有匹配晶振Yl及電阻R2，并且通過(guò)電容C2、電容C3接地；復(fù)位信號(hào)通過(guò)電阻Rl與微處理器U5的復(fù)位輸入8腳相連，同時(shí)微處理器U5的8腳通過(guò)電阻R5上拉到模擬電源VCC，通過(guò)電容C4接地；微處理器U5的9腳通過(guò)電阻R3、電阻R4和PNP三極管Ql來(lái)實(shí)現(xiàn)控制模擬電源VACC供電的功能；微處理器U5的33腳通過(guò)電阻R19上拉到模擬電源VCC，同時(shí)接程序下載接插件的I腳；壓力傳感器處理電路，電阻R7，電阻R8，電容C9差分濾波網(wǎng)絡(luò)接U4:2 5腳和6腳，電阻R13，電阻R14對(duì)模擬電源VACC分壓提供穩(wěn)定的偏置，電阻R16，電阻R17，電容C18差分濾波網(wǎng)絡(luò)接U4:1 3腳和2腳；CAN通訊電路是CAN收發(fā)芯片U7的3腳與模擬電源VCC相連，同時(shí)通過(guò)濾波電容C24接地；收發(fā)芯片U7的I腳、4腳分別通過(guò)電阻R31、電阻R32與微處理器U5的CAN通訊接口引腳21腳、22腳相連；收發(fā)芯片U7的8腳通過(guò)電阻R33下拉到地，同時(shí)與微處理器U5的20腳相連；收發(fā)芯片U7的7腳CAN通訊接口高、6腳CAN通訊接口低分別與接插件的2腳、3腳相連，同時(shí)收發(fā)芯片U7的7腳、6腳分別接瞬態(tài)抑制二極管D4及電容C22、電容C25，二極管D4、電容C22、電容C25另一端均接地；電阻R21、電阻R24、電阻R25分別接CAN通訊接口高、CAN通訊接口低、CAN通訊接口屏蔽信號(hào)，構(gòu)成CAN通訊終端電阻網(wǎng)絡(luò)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于CAN通信的液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓力調(diào)節(jié)器電路，由電源電路，壓力傳感器處理電路，電壓、溫度監(jiān)控電路，EEPROM存儲(chǔ)電路，壓力調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)電路，CAN通訊電路，微處理器電路組成，其將驅(qū)動(dòng)電路及部分控制電路放置在噴氣壓力調(diào)節(jié)器內(nèi)部，然后通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)與液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的主控制器通訊，達(dá)到到減少線(xiàn)束數(shù)量，改善EMC特性的目的。
文檔編號(hào)F02D19/02GK202520421SQ20122001524
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者江進(jìn), 焦育成, 田輝, 黃榮華 申請(qǐng)人:中國(guó)第一汽車(chē)股份有限公司