專利名稱：一種汽車起動(dòng)電機(jī)耐久性試驗(yàn)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車起動(dòng)電機(jī)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)涉及汽車起動(dòng)電機(jī)耐久性試驗(yàn)控制裝置。
背景技術(shù)：
在申請(qǐng)?zhí)枮?009101909627的關(guān)于在汽油車上進(jìn)行試驗(yàn)的起動(dòng)電機(jī)耐久性試驗(yàn) 裝置的發(fā)明專利中，該試驗(yàn)臺(tái)由空氣開(kāi)關(guān)、時(shí)間繼電器、交流接觸器、車用繼電器和計(jì)數(shù)器 組成，空氣開(kāi)關(guān)、時(shí)間繼電器、交流接觸器、車用繼電器和計(jì)數(shù)器之間電連接。該裝置用的控 制元件是硬件，這樣存在控制精度不高的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種汽車起動(dòng)電機(jī)耐久性試驗(yàn)控 制裝置，該裝置由軟、硬件結(jié)合，使控制元件的成本降低，控制比純硬件的控制更容易、更準(zhǔn)確。本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案一種汽車起動(dòng)電機(jī)耐久性試驗(yàn)控制裝置，該試驗(yàn)控制裝置包括微控制器、IXD顯示 屏、第一中間繼電器RLl及第一驅(qū)動(dòng)電路Q1、第二中間繼電器RL2及第二驅(qū)動(dòng)電路Q2、第三 中間繼電器RL3。所述第一中間繼電器RLl線圈一端接地，另一端通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電路Ql連接到+5V 電源，該第一驅(qū)動(dòng)電路Ql的控制端連接至微控制器的第一輸出端口，第一中間繼電器RLl 的一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)兩端分別連接點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器STA檔和蓄電池的正極“+”；所述第二中間繼電器RL2的線圈一端接地，另一端通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電路Q2連接到 +5V電源，所述第二驅(qū)動(dòng)電路Q2的控制端連接至微控制器的第二輸出端口，所述第二中間 繼電器RL2的一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)兩端分別連接點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器的ON檔和蓄電池的正極；第三中間繼電器RL3的一端連接至發(fā)電機(jī)的發(fā)電輸出端L點(diǎn)，另一端接地，第三中 間繼電器RL3的常開(kāi)觸點(diǎn)兩端分別連接所述微控制器的外部中斷引腳和地；所述微控制器通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電路Ql控制第一中間繼電器RL1、通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電路 Q2控制第二中間繼電器RL2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)，從而使汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的ON檔、STA檔與 蓄電池的正極的接通與斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)起動(dòng)電機(jī)的起?？刂疲凰鯥XD顯示屏，與所述微控制器相連，用于顯示試驗(yàn)中起動(dòng)電機(jī)耐久性試驗(yàn)的 累計(jì)次數(shù)。所述第一至第三中間繼電器(RL1、RL2、RL3)均為直流中間繼電器，所述微控制器 為MCU-51系列單片機(jī)，所述IXD顯示屏為1602系列的IXD顯示屏。所述第一和第二驅(qū)動(dòng)電路(Ql，Q2)為NPN三極管，所述控制端為NPN三極管的基 極。本發(fā)明的效果采用所發(fā)明的汽車起動(dòng)電機(jī)耐久性試驗(yàn)控制裝置在汽油車上對(duì)起動(dòng)電機(jī)進(jìn)行耐久性試驗(yàn)，能在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)下進(jìn)行，能準(zhǔn)確測(cè)試汽車起動(dòng)電機(jī)的耐久性能，本發(fā)明適用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、操作和維修方便，且能通過(guò)代碼的簡(jiǎn)單修改以適應(yīng)不 同型號(hào)起動(dòng)電機(jī)耐久性試驗(yàn)的需要。

圖1起動(dòng)機(jī)耐久性試驗(yàn)控制裝置與汽車內(nèi)部連接圖；圖2起動(dòng)機(jī)耐久性試驗(yàn)控制 裝置電路圖；圖3正常起動(dòng)時(shí)序圖；圖4起動(dòng)失敗時(shí)序圖；圖5程序流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。一種汽車起動(dòng)電機(jī)耐久性試驗(yàn)的控制裝置，該試驗(yàn)控制裝置包括微控制器單片 機(jī)、LCD顯示屏、第一中間繼電器RLl及其驅(qū)動(dòng)電路、第二中間繼電器RL2及其驅(qū)動(dòng)電路、第 三中間繼電器RL3 ；所述第一中間繼電器RLl控制汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器STA檔的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，所述第一 中間繼電器RLl的開(kāi)合狀態(tài)由單片機(jī)的定時(shí)器控制。所述第二中間繼電器RL2控制汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器ON檔的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，所述第二中 間繼電器RL2的開(kāi)合狀態(tài)由單片機(jī)的定時(shí)器控制。所述第三中間繼電器RL3的常開(kāi)觸點(diǎn)的狀態(tài)信號(hào)輸入到單片機(jī)作為判定發(fā)電機(jī) 有無(wú)正常發(fā)電的信號(hào)，第三中間繼電器RL3的主線圈的電信號(hào)由發(fā)電機(jī)發(fā)電輸出端L點(diǎn)提{共。所述顯示屏IXD采用LM1602 IXD顯示屏。其中，IXD的數(shù)據(jù)端DO D7分別接 AT89C51單片機(jī)的P2. 0 P2. 7，IXD的控制端RS接單片機(jī)的P0. 0，IXD的讀寫控制端RW 接單片機(jī)的P0. 1、LCD的使能控制端E接單片機(jī)的P0. 2。LCD用于顯示試驗(yàn)中起動(dòng)電機(jī)耐 久性試驗(yàn)的累計(jì)次數(shù)，通過(guò)單片機(jī)的程序控制使顯示屏上面一行顯示起動(dòng)成功累計(jì)次數(shù)， 顯示屏下面一行顯示起動(dòng)失敗次數(shù)。圖1為起動(dòng)機(jī)耐久性試驗(yàn)控制裝置與汽車內(nèi)部的系統(tǒng)連接圖，其中起動(dòng)機(jī)耐久性 試驗(yàn)控制裝置的反饋信號(hào)RETURN連接汽車的發(fā)電機(jī)的發(fā)電輸出端L點(diǎn)，起動(dòng)機(jī)耐久性試 驗(yàn)控制裝置的接地端GND連接汽車蓄電池負(fù)極，起動(dòng)機(jī)耐久性試驗(yàn)控制裝置的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)控 制端ON連接汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器的ON檔，起動(dòng)機(jī)耐久性試驗(yàn)控制裝置的起動(dòng)開(kāi)關(guān)控制端 STA連接汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器的STA檔，起動(dòng)機(jī)耐久性試驗(yàn)控制裝置的起動(dòng)機(jī)電源控制端 DRIVE端連接汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器的蓄電池正極。圖2為起動(dòng)機(jī)耐久性試驗(yàn)控制裝置的電路原理圖，所述控制裝置的微控制器采用 51系列的單片機(jī)AT89C51，其晶振采用外部晶振方式；單片機(jī)的PO與單片機(jī)的P2接顯示 屏LCD (型號(hào)為L(zhǎng)M1602)，其中單片機(jī)的P2接LCD的數(shù)據(jù)端，單片機(jī)的P0. 0接LCD的控制端 RS、單片機(jī)的P0. 1接IXD的讀寫控制端RW、單片機(jī)的P0. 2接IXD的使能端E，且單片機(jī)的PO采用電阻上拉方式輸出；單片機(jī)的Pl作為輸出控制端，其中單片機(jī)的Pl. 0外接RLl的 驅(qū)動(dòng)Q1，單片機(jī)的Pl. 1外接RL2的驅(qū)動(dòng)Q2，Q1、Q2采用NPN三極管作為開(kāi)關(guān)元件驅(qū)動(dòng)繼電 器，Ql的發(fā)射集接RLl的輸入端控制RLl輸出端的通斷，Q2的發(fā)射集接RL2的輸入端控制 RL2輸出端的通斷；RL3的輸入RETURN端由發(fā)電機(jī)的L點(diǎn)控制，GND接電池負(fù)端。起動(dòng)機(jī)耐久性試驗(yàn)控制裝置的工作原理在系統(tǒng)上電后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行初始化操 作，將對(duì)LCD、單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器0及I/O 口進(jìn)行初始化。初始化完成后，LCD將每一秒 刷新顯示屏一次。在定時(shí)器到達(dá)設(shè)定的時(shí)間后，Pl. 0及Pl. 1為高電平，QU Q2導(dǎo)通，RL1、RL2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)機(jī)耐久性試驗(yàn)控制裝置的起動(dòng)機(jī)電源控制端DRIVE與起動(dòng)開(kāi)關(guān)控 制端STA連通、同時(shí)起動(dòng)機(jī)電源控制端DRIVE與點(diǎn)火開(kāi)關(guān)控制端ON連通。由于起動(dòng)機(jī)電源 控制端DRIVE連接在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器的電源正極、起動(dòng)開(kāi)關(guān)控制端STA連接在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插 接器的STA檔、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)控制端ON連接在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器的ON檔，所以此時(shí)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接 器STA檔、ON檔與電池正極接通，起動(dòng)電機(jī)進(jìn)行起動(dòng)使發(fā)動(dòng)機(jī)工作。起動(dòng)動(dòng)作可能按以下 兩種情況運(yùn)行1.起動(dòng)電機(jī)起動(dòng)正常時(shí)，所述控制裝置的STA、RETURE、0N端起動(dòng)過(guò)程中的電壓波 形圖如圖3所示在一個(gè)周期的開(kāi)始，單片機(jī)(控制器)發(fā)出指令使單片機(jī)的P1.0端口輸出為高電 平，Ql飽和，第一中間繼電器RLl的線圈通電使其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器STA 檔，起動(dòng)系電路通電；同時(shí)控制器發(fā)出指令使單片機(jī)的Pl. 1端口輸出為高電平，Q2飽和，第 二中間繼電器RL2線圈通電使其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器ON檔，ECU通電(ECU 控制電動(dòng)燃油泵、噴油器和點(diǎn)火線圈工作)，使起動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作。發(fā)動(dòng)機(jī)工作S時(shí) 間后發(fā)電機(jī)發(fā)電使L點(diǎn)電壓升高、經(jīng)過(guò)起動(dòng)機(jī)耐久性試驗(yàn)控制裝置的反饋信號(hào)RETURN端使 中間繼電器RL3的線圈通電動(dòng)作，中間繼電器RL3輸出端的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合使P3. 2接地，觸 發(fā)單片機(jī)外部中斷程序，使單片機(jī)端口 Pl. 0清零，Ql截止使第一中間繼電器RLl常開(kāi)觸點(diǎn) 斷開(kāi)，切斷點(diǎn)火開(kāi)關(guān)STA檔電源，起動(dòng)電機(jī)停止工作。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間T_start時(shí)間結(jié)束 時(shí)，Pl. 1清零，Q2斷開(kāi)，使RL2常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器ON檔電源。此后經(jīng)過(guò)發(fā) 動(dòng)機(jī)休停時(shí)間T_stop時(shí)間的休停后，一個(gè)周期T完成，計(jì)數(shù)器記錄一次成功起動(dòng)，此時(shí)完成 一次循環(huán)。起動(dòng)電機(jī)的工作時(shí)間為S秒，發(fā)電機(jī)工作時(shí)間*T_start-S秒。在整個(gè)起動(dòng)電 機(jī)耐久性試驗(yàn)中，按照每個(gè)周期T不斷循環(huán)，直到試驗(yàn)結(jié)束。2.起動(dòng)電機(jī)起動(dòng)失敗時(shí)，其中控制裝置的STA、RETURE、0N端起動(dòng)過(guò)程中的波形圖 如圖4所示在一個(gè)周期的開(kāi)始，單片機(jī)(控制器)發(fā)出指令使P1.0為高電平，Ql飽和，第一中 間繼電器RLl的線圈通電使常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器STA檔，起動(dòng)系電路通電； 同時(shí)單片機(jī)(控制器)發(fā)出指令使Pl. 1為高電平，Q2飽和，第二中間繼電器RL2的線圈通 電使常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器ON檔，ECU通電(ECU控制電動(dòng)燃油泵、噴油器和 點(diǎn)火線圈工作)，使起動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)，但發(fā)動(dòng)機(jī)未工作或發(fā)動(dòng)機(jī)工作在設(shè)定時(shí)間T_set內(nèi)發(fā)電 機(jī)未正常發(fā)電，發(fā)電機(jī)L點(diǎn)為低電位，起動(dòng)機(jī)耐久性試驗(yàn)控制裝置的反饋信號(hào)RETURN信號(hào) 不能使第三中間繼電器RL3的線圈通電動(dòng)作，P1.0保持高電平。在乙8討時(shí)間后定時(shí)中斷 程序檢測(cè)到Pl. 0為高電平，定時(shí)中斷程序使Pl. 0清零，Ql截止，使中間繼電器RLl輸出端 常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷點(diǎn)火開(kāi)關(guān)STA檔電源，起動(dòng)電機(jī)停止工作。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間T_start時(shí)間結(jié)束時(shí)，PI. 1清零，Q2斷開(kāi)，使RL2常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器ON檔電源。此后經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)休停時(shí)間T_stop時(shí)間的休停后，一個(gè)周期完成，計(jì)數(shù)器記錄一次失敗起動(dòng)， 此時(shí)完成一次循環(huán)。起動(dòng)電機(jī)工作時(shí)間為T_set秒。程序控制過(guò)程如圖5所示在系統(tǒng)上電后，首先運(yùn)行初始化程序，將定時(shí)器、IXD、I/0 口進(jìn)行初始化。其中，夕卜 部中斷初始化為邊沿觸發(fā)方式；定時(shí)器初始化為0. 05秒的定時(shí)中斷，在定時(shí)器中斷程序內(nèi) 部設(shè)置一記數(shù)器NUM，每進(jìn)入一次中斷記數(shù)器NUM加1，當(dāng)記數(shù)器NUM = 20時(shí)(即程序運(yùn)行 一秒鐘)將記數(shù)器NUM清零，同時(shí)進(jìn)入定時(shí)中斷程序中的核心程序段。在核心程序段中，在設(shè)定T_set秒時(shí)間點(diǎn)將對(duì)Pl. 0的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，如果Pl. 0 = 0表明起動(dòng)正常且發(fā)電機(jī)已發(fā)電，此時(shí)成功計(jì)數(shù)器加1 ；如果Pl. 0 = 1說(shuō)明發(fā)電機(jī)沒(méi)發(fā)電， 起動(dòng)系統(tǒng)可能出現(xiàn)故障，此時(shí)程序會(huì)使Pl. 0清零，斷開(kāi)起動(dòng)電機(jī)，失敗計(jì)數(shù)器加1。不管起 動(dòng)成功還是失敗，都將在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間T_start秒時(shí)間點(diǎn)使Pl. 1清零，斷開(kāi)ON檔，發(fā)電 機(jī)停止工作。然后經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)休停時(shí)間T_stop秒后更新IXD顯示、進(jìn)入下一周期。發(fā)電機(jī)是否在規(guī)定的設(shè)定T_set時(shí)間內(nèi)發(fā)電的信號(hào)由發(fā)電機(jī)的輸出信號(hào)RETURN 返回至外部中斷。如果正常發(fā)電，則外部中斷P3.2將出現(xiàn)低電平，外部中斷程序運(yùn)行。在 外部中斷程序中使Pl. 0清零，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器STA檔的斷開(kāi)。
權(quán)利要求一種汽車起動(dòng)電機(jī)耐久性試驗(yàn)控制裝置，該試驗(yàn)控制裝置包括微控制器、LCD顯示屏、第一中間繼電器(RL1)及第一驅(qū)動(dòng)電路(Q1)、第二中間繼電器(RL2)及第二驅(qū)動(dòng)電路(Q2)、第三中間繼電器(RL3)；其特征在于所述第一中間繼電器(RL1)線圈一端接地，另一端通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電路(Q1)連接到+5V電源，該第一驅(qū)動(dòng)電路(Q1)的控制端連接至微控制器的第一輸出端口，第一中間繼電器(RL1)的一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)兩端分別連接點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器STA檔和蓄電池的正極；所述第二中間繼電器(RL2)的線圈一端接地，另一端通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電路(Q2)連接到+5V電源，所述第二驅(qū)動(dòng)電路(Q2)的控制端連接至微控制器的第二輸出端口，所述第二中間繼電器(RL2)的一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)兩端分別連接點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器的ON檔和蓄電池的正極；第三中間繼電器(RL3)的一端連接至發(fā)電機(jī)的發(fā)電輸出端L點(diǎn)，另一端接地，第三中間繼電器(RL3)的常開(kāi)觸點(diǎn)兩端分別連接所述微控制器的外部中斷引腳和地；所述微控制器通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電路(Q1)控制第一中間繼電器(RL1)、通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電路(Q2)控制第二中間繼電器(RL2)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)，從而使汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的ON檔、STA檔與蓄電池的正極的接通與斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)起動(dòng)電機(jī)的起?？刂?；所述LCD顯示屏，與所述微控制器相連，用于顯示試驗(yàn)中起動(dòng)電機(jī)耐久性試驗(yàn)的累計(jì)次數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起動(dòng)電機(jī)耐久性試驗(yàn)的控制裝置，其特征在于所述第一至 第三中間繼電器(RL1、RL2、RL3)均為直流中間繼電器，所述微控制器為MCU-51系列單片 機(jī)，所述IXD顯示屏為1602系列的IXD顯示屏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的起動(dòng)電機(jī)耐久性試驗(yàn)的控制裝置，其特征在于所述第 一和第二驅(qū)動(dòng)電路(Q1，Q2)為NPN三極管，所述控制端為NPN三極管的基極。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種起動(dòng)電機(jī)耐久性試驗(yàn)控制裝置，該試驗(yàn)控制裝置包括微控制器單片機(jī)、LCD顯示屏、中間繼電器RL1、中間繼電器RL2、中間繼電器RL3等。中間繼電器RL1控制汽車插接器STA檔的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。中間繼電器RL2控制汽車插接器ON檔的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。中間繼電器RL1、中間繼電器RL2由單片機(jī)的定時(shí)器按照規(guī)定時(shí)間對(duì)汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)插接器上的STA檔和ON檔的通斷電時(shí)間進(jìn)行控制并交替進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車起動(dòng)電機(jī)的耐久性試驗(yàn)。本實(shí)用新型能對(duì)正在開(kāi)發(fā)的新車型和已開(kāi)發(fā)出的車型的起動(dòng)電機(jī)進(jìn)行耐久性試驗(yàn)和對(duì)設(shè)計(jì)的汽車起動(dòng)電機(jī)的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證。
文檔編號(hào)G01R31/34GK201600438SQ20092020650
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者唐亞民, 鄭靜蓉, 黃禎祥 申請(qǐng)人:重慶長(zhǎng)安汽車股份有限公司