CN102393684B - 一种基于线束判断的车辆控制器及其识别控制方法 - Google Patents

一种基于线束判断的车辆控制器及其识别控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种基于线束判断的车辆控制器及其识别控制方法，控制器包括数字量采集单元、模拟量采集单元、功率驱动器单元、CAN总线通信接口单元和微处理器，在车辆上电初始化后，控制器实现地址识别并执行相应负载的控制功能。该控制器及其识别控制方法通过数字量采集单元采集到的信息来执行相应控制区域的控制功能，该结构和方法可以实现控制器的统一设计，使得车辆各控制区域所应用的控制器结构完全相同，仅仅通过控制器引出的线束设置来进行地址识别，达到用相同的控制单元安装在不同的位置均可成为与该车辆控制区域相匹配的控制器的目的，不但减少控制器设计时的工作量，还减少了车辆在装备后维修过程中控制器备件的数量，大大节约了成本。

Description

一种基于线束判断的车辆控制器及其识别控制方法
技术领域
本发明涉及汽车控制技术，具体涉及一种基于线束判断的车辆控制器及其识别控制方法。
背景技术
现有的车辆包括多个需要单独进行控制的部分(例如：驾驶舱、动力舱等等)，由于信息化的需要，整车电气***采用了多个控制器来实现相关功能，各个控制器的功能相对独立。通常的设计是为每个控制器单元分别设计硬件和软件，由于车辆每个部分的线束是不同的，所以现有设计是为每个部分设计专门的控制器进行控制，这样在控制器单元内某些相同的单元也需要重复设计，增加了许多重复工作。
为此，迫切的需要本领域技术人员开发出一款可以通过统一设计，只需设置控制器引出的线束作为地址编码线来识别并执行相应负载控制功能的车辆控制器及其识别控制方法。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的之一在于提出一种基于线束判断的车辆控制器，该控制器可以提高车辆电气***试验和装备后车辆的可维修性，减轻维修保障压力。
为此，本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种基于线束判断的车辆控制器，该控制器安装于车辆的控制区域中，所述控制区域中包括若干个负载，该控制器包括：
数字量采集单元，该单元上设有开关量接口，所述开关量接口上连接有线束，根据控制区域的编码来设置该线束作为该控制区域中控制器的地址编码线，该单元用于读取线束地址，并将该线束地址传至微处理器；
模拟量采集单元，该单元上设有模拟量接口，该单元用于采集该负载的参数，并将该参数传至微处理器；
功率驱动器单元，用于驱动该负载执行相应的控制功能；
CAN总线通信接口单元，通过CAN总线与该负载进行信息交互；以及
微处理器，用于对上述各单元进行控制，用于判断数字量采集单元所读取的线束地址是否等于某负载所在控制区域的地址，用于比较模拟量采集单元所采集的负载参数是否符合微处理器中预设的参数要求。
其中，根据车辆的控制区域的数量，在所述开关量接口上设置相适应的地址识别管脚，所述开关量接口通过地址识别管脚与线束的一端相连接。
其中，所述线束的一端与开关量接口相连、另一端为自由端；当线束的自由端与车辆外壳相连时，数字量采集单元的开关量接口通过该线束采集的开关量为0；当线束的自由端处于悬空状态时，数字量采集单元的开关量接口通过该线束采集的开关量为1。
本发明的另一发明目的在于提出一种基于线束判断的车辆控制器的识别控制方法，该方法包括如下步骤：
1)将各控制器分别安装于车辆的各个控制区域中，根据控制区域的编码来设置线束作为相应控制区域中控制器的地址编码线，通过对各控制器地址编码线的设置来区分各控制器所在控制区域的地址；
2)当车辆进行上电初始化后，首先通过数字量采集单元读取线束地址，并将该线束地址发送至微处理器判断其是否等于某负载所在控制区域的地址，如相同，则按照步骤3)执行相应负载的控制功能；如不同，则重复进行步骤2)；
3)该负载所在控制区域中控制器的CAN总线通信接口单元通过CAN总线与该负载进行信息交互，如获取的信息不允许该负载执行控制功能，则通过CAN总线将结果反馈给用户，则停止执行控制功能；如获取的信息允许该负载执行控制功能，则通过模拟量采集单元对负载的参数进行采集并将该参数传至微处理器进行判断；
4)通过微处理器将所采集的负载参数与微处理器预设的参数进行比较，如符合，则由功率驱动器单元驱动负载执行控制功能；如不符合，则通过CAN总线将结果反馈给用户，则停止执行控制功能。
其中，根据车辆的控制区域的数量，在所述开关量接口上设置相适应的地址识别管脚、高电平管脚和低电平管脚。
其中，所述线束的一端与开关量接口中相应的地址识别管脚连接、另一端为自由端；当线束的自由端与车辆外壳相连时，数字量采集单元的开关量接口通过该线束采集的开关量为0；当线束的自由端处于悬空状态时，数字量采集单元的开关量接口通过该线束采集的开关量为1。
本发明的有益效果是：
该车辆控制器及其识别控制方法通过数字量采集单元采集到的信息来执行相应控制区域的控制功能，这种结构可以实现控制器的统一设计，使得车辆各控制区域所应用的控制器结构完全相同，仅仅通过控制器引出的线束设置来进行控制区域的地址识别，由此达到采用相同的控制器安装在不同的位置均可成为与该车辆控制区域相匹配的控制器的目的，不但减少了控制器设计时的工作量，还实现车辆在装备后维修过程中减少控制器备件的数量，大大节约了成本，并且减轻了车身重量。
附图说明
图1是本发明的基于地址线进行识别的车辆控制器的结构示意图；
图2是本发明的车辆控制器通过地址线的设置来识别各控制区域的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述基于地址线进行识别的车辆控制器的结构和原理做进一步详细的阐述。
本发明可以通过制作相同结构和原理的车辆控制器，并将各个车辆控制器安装于车辆的每个控制区域中，在车辆的每个控制区域中均包含若干个用于执行不同控制功能的负载。如图1所示，该车辆控制器包括以下各部件：
1)数字量采集单元，该单元上设有开关量接口，开关量接口上连接有线束，根据控制区域的编码来设置该线束作为该控制区域中控制器的地址编码线，该单元用于读取线束地址，并将该线束地址传至微处理器；
2)模拟量采集单元，该单元上设有模拟量接口，该单元用于采集该负载的参数，并将该参数传至微处理器；
3)功率驱动器单元，用于驱动该负载执行相应的控制功能；
4)CAN总线通信接口单元，通过CAN总线与该负载进行信息交互；以及
5)微处理器，用于对上述各单元进行控制，用于判断数字量采集单元所读取的线束地址是否等于某负载所在控制区域的地址，用于比较模拟量采集单元所采集的负载参数是否符合微处理器中预设的参数要求。
如图2所示，图中的驾驶舱、动力舱和成员舱可视为车辆中的各控制区域，发动机可视为动力舱中的一个负载，在此以执行动力舱(即控制区域)中发动机(即负载)的启动控制(即控制功能)为例进行说明。在安装控制器的之前，可以根据各控制区域的编码来设置每个控制器中引出的线束，通过该线束作为相应控制区域中控制器的地址编码线。一般车辆中的控制区域不会超过8个，所以实际应用中通常采用12针脚插口作为开关量插口，其中管脚1-3为地址识别管脚，4-8为高电平管脚，9-12为低电平管脚，如果少于4个控制区域的情况下，可以将部分管脚闲置。本例中，图2中仅涉及3个控制区域，就可以适应的将开关量接口的两个管脚设计为地址识别管脚，并根据控制区域的编码来设置线束作为相应控制区域中控制器的地址编码线，从而实现相应安装位置安装控制单元实现相应控制功能。本例中，可以将驾驶舱的编码设计为11，将动力舱的编码设计为10，将成员舱的编码设计为00，并将各个编码存储于微处理器中，那么将3个本发明的控制器安装在相应控制区域中时，将驾驶舱控制器中与开关量插口的两个管脚相连的线束分别进行悬空设置，则数字量采集单元读取到的线束地址为11时，即可通过微处理器判断出目前检测到的控制区域为驾驶舱；将动力舱控制器中与开关量插口的第一个管脚相连的线束进行悬空设置(此时的开关量为高电平24V，即为1)、与第二个管脚相连的线束连接至车辆外壳上(此时的开关量为低电平0V，即为0)，则数字量采集单元读取到的线束地址为10时，即可通过微处理器判断出目前检测到的控制区域为动力舱；将成员舱控制器中与开关量插口的两个管脚相连的线束分别连接至车辆外桥上，则数字量采集单元读取到的线束地址为00时，即可通过微处理器判断出目前检测到的控制区域为成员舱。
车辆上电初始化后，控制器实现地址识别并执行相应负载的控制功能。本例以执行动力舱中发动机的启动控制为例，具体步骤为：当数字量采集单元首先读取到线束地址为11时，通过微处理器判断出为驾驶舱，发动机并不在该控制区域中，所以继续寻址，再次读取到线束地址为10，通过微处理器判断出为动力舱，则CAN总线通信接口通过CAN总线获取发动机的启动命令和目前状态(是否处于工作状态)，如发动机已经处于工作状态，则通过CAN总线将结果反馈给用户，并终止本次启动发动机的控制流程；如发动机处于未工作状态下，则通过模拟量采集单元采集该发动机的参数，并将该参数发送至微处理器，由微处理器将该参数与微处理器中预设的发动机参数(该参数可以使发动机的转速、油耗等等)进行比较，如发动机的参数符合要求，则由功率驱动器单元驱动发动机启动；如发动机的参数不符合要求，则通过CAN总线将结果反馈给用户，并终止本次启动发动机的控制流程。
该发明通过在控制单元初始化过程中的地址识别设计和控制单元的线束设计来实现相同控制单元的完成不同控制单元功能。从而实现控制单元安装在不同位置而成为不同的控制单元的目的。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种基于线束判断的车辆控制器，该控制器安装于车辆的控制区域中，所述控制区域中包括若干个负载，该控制器包括：
数字量采集单元，该单元上设有开关量接口；
模拟量采集单元，该单元上设有模拟量接口，该单元用于采集该负载的参数，并将该参数传至微处理器；
功率驱动器单元，用于驱动该负载执行相应的控制功能；
CAN总线通信接口单元，通过CAN总线与该负载进行信息交互；和
微处理器，用于对上述各单元进行控制；其特征在于：
所述开关量接口上连接有线束，根据控制区域的编码来设置该线束作为该控制区域中控制器的地址编码线，所述数字量采集单元用于读取线束地址，并将该线束地址传至微处理器；所述微处理器用于判断数字量采集单元所读取的线束地址是否等于某负载所在控制区域的地址，且用于比较模拟量采集单元所采集的负载参数是否符合微处理器中预设的参数要求。
2.如权利要求1所述的基于线束判断的车辆控制器，其特征在于：根据车辆的控制区域的数量，在所述开关量接口上设置相适应的地址识别管脚，所述开关量接口通过地址识别管脚与线束的一端相连接。
3.如权利要求1或2所述的基于线束判断的车辆控制器，其特征在于：所述线束的一端与开关量接口相连、另一端为自由端；当线束的自由端与车辆外壳相连时，数字量采集单元的开关量接口通过该线束采集的开关量为0；当线束的自由端处于悬空状态时，数字量采集单元的开关量接口通过该线束采集的开关量为1。
4.一种基于线束判断的车辆控制器的识别控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
1）将各控制器分别安装于车辆的各个控制区域中，根据控制区域的编码来设置线束作为相应控制区域中控制器的地址编码线，通过对各控制器地址编码线的设置来区分各控制器所在控制区域的地址；
2）当车辆进行上电初始化后，首先通过数字量采集单元读取线束地址，并将该线束地址发送至微处理器判断其是否等于某负载所在控制区域的地址，如相同，则按照步骤3）执行相应负载的控制功能；如不同，则重复进行步骤2）；
3）该负载所在控制区域中控制器的CAN总线通信接口单元通过CAN总线与该负载进行信息交互，如获取的信息不允许该负载执行控制功能，则通过CAN总线将结果反馈给用户，负载停止执行控制功能；如获取的信息允许该负载执行控制功能，则通过模拟量采集单元对负载的参数进行采集并将该参数传至微处理器进行判断；
4）通过微处理器将所采集的负载参数与微处理器预设的参数进行比较，如符合，则由功率驱动器单元驱动负载执行控制功能；如不符合，则通过CAN总线将结果反馈给用户，负载停止执行控制功能。
5.如权利要求4所述的基于线束判断的车辆控制器的识别控制方法，其特征在于：根据车辆的控制区域的数量，在所述开关量接口上设置相适应的地址识别管脚、高电平管脚和低电平管脚。
6.如权利要求4或5所述的基于线束判断的车辆控制器的识别控制方法，其特征在于：所述线束的一端与开关量接口中相应的地址识别管脚连接、另一端为自由端；当线束的自由端与车辆外壳相连时，数字量采集单元的开关量接口通过该线束采集的开关量为0；当线束的自由端处于悬空状态时，数字量采集单元的开关量接口通过该线束采集的开关量为1。
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