CN102606318B - 基于can总线的智能远程油门转换控制器及控制方法 - Google Patents

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张耘强
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Abstract

本发明公开了一种基于CAN总线的智能远程油门转换控制器，它由主油门、远程油门、发动机ECU、远程油门转换控制器、CAN网络和车载仪表组成；主油门、远程油门和发动机ECU三者并行接入远程油门转换控制器；远程油门转换控制器与车载仪表之间通过CAN网络进行通信；本发明还公开了基于CAN总线的智能远程油门转换控制方法；本发明的有益技术效果是：通过电控方式来自动识别正在操作的油门，无需油门选择开关的切换，从而减少成本，安装、操作方便；并且通过采集车速，运用一定的判断策略来选择主油门或远程油门，增加行车的安全性。

Description

基于CAN总线的智能远程油门转换控制器及控制方法
技术领域
    本发明涉及一种车辆油门控制技术，尤其涉及一种基于CAN总线的智能远程油门转换控制器及控制方法。
背景技术
随着国家经济、城市化的大发展，对工程机械的需求与日俱增。这类工程机械在某些工况下，需要使车辆在怠速状态下，控制发动机转速，使发动机为车载装置提供动力；如果使用主油门踏板进行操作，往往很不方便，其实很多时候需要在驾驶室外，利用专门的远程油门对发动机转速进行控制，其中，该类车辆上负责车辆行驶的油门一般定义为主油门，负责车载装置的动作的油门一般定义为远程油门；显然，主油门和远程油门需要一定的切换机制才能保障车辆稳定、安全地工作；
以往的油门转换控制器都需要一个专门的油门选择开关，通过选择开关来选择是主油门起作用还是远程油门起作用，选择开关的增加往往涉及到仪表台板的改动，如果仪表台板没有多的开关孔位，可能还涉及到仪表台板的重新开模，这些都会导致增加的成本；再者，以往的油门转换控制器在实现油门转换时，没有对车辆的状态进行判断，如果在行车时，进行了油门切换的误动作，这必将对行车安全带来较大的隐患。
发明内容
针对背景技术中的问题，本发明提出了一种基于CAN总线的智能远程油门转换控制器，其结构为：它由主油门、远程油门、发动机ECU、远程油门转换控制器、CAN网络和车载仪表组成；主油门、远程油门和发动机ECU三者并行接入远程油门转换控制器；远程油门转换控制器与车载仪表之间通过CAN网络进行通信；
车载仪表通过CAN网络将车速信号传输至远程油门转换控制器；
远程油门转换控制器根据车速信号、主油门位置信号和远程油门位置信号，控制主油门和远程油门与发动机ECU之间的选通或断开。
本发明还提出了一种远程油门转换控制器的优选结构：所述远程油门转换控制器由多路模拟开关、CAN模块、A/D模块和单片机组成；多路模拟开关、CAN模块和A/D模块三者都与单片机连接；
单片机通过CAN模块从CAN网络上调取数据；
单片机通过多路模拟开关控制主油门和远程油门与发动机ECU之间的选通或断开；
单片机通过A/D模块采集主油门位置信号和远程油门位置信号。
在前述硬件结构的基础上，本发明还提出了一种基于CAN总线的智能远程油门转换控制方法，该控制方法步骤为：
1）程序初始化；
2）单片机通过A/D模块采集主油门位置信号，若主油门位置信号的A/D转换结果为零则进入步骤3）；若主油门位置信号的A/D转换结果不为零，则进入步骤6）；
3）单片机通过A/D模块采集远程油门位置信号，若远程油门位置信号的A/D转换结果为零，则进入步骤6）；若远程油门位置信号的A/D转换结果不为零，则进入步骤4）；
4）单片机通过CAN模块从CAN网络上获取车载仪表发送过来的车速信号，若车速为零，则进入步骤5）；若车速不为零，则进入步骤6）；
5）单片机通过多路模拟开关控制远程油门与发动机ECU选通，并由远程油门提供油门位置信号给发动机ECU；返回步骤2）；
6）单片机通过多路模拟开关控制主油门与发动机ECU选通，并由主油门提供油门位置信号给发动机ECU；返回步骤2）；
程序启动后，前述步骤2）至6）循环运行。
本发明的有益技术效果是：通过电控方式来自动识别正在操作的油门，无需油门选择开关的切换，从而减少成本，安装、操作方便；并且通过采集车速，运用一定的判断策略来选择主油门或远程油门，增加行车的安全性。
附图说明
图1、本发明的***结构原理示意图；
图2、本发明的远程油门转换控制器结构原理示意图；
图3、本发明的远程油门转换控制器处理过程程序框图。
具体实施方式
CAN（Controller Area Network 局域控制网)总线是由BOSCH 公司提出的，其具有突出的可靠性、实时性等优点，且其在汽车行业中的应用已十分成熟、稳定，发明人考虑将此总线技术用于本发明的控制器与其它电子模块的通讯，可以保证控制器能够获取到准确、实时的信息。鉴于此，本发明的方案为：
一种基于CAN总线的智能远程油门转换控制器，它由主油门1、远程油门2、发动机ECU 3、远程油门转换控制器4、CAN网络5和车载仪表6组成；主油门1、远程油门2和发动机ECU 3三者并行接入远程油门转换控制器4；远程油门转换控制器4与车载仪表6之间通过CAN网络5进行通信；车载仪表6通过CAN网络5将车速信号传输至远程油门转换控制器4；远程油门转换控制器4根据车速信号、主油门1位置信号和远程油门2位置信号，控制主油门1和远程油门2与发动机ECU 3之间的选通或断开。
前述的控制器，采用成熟的CAN总线技术来保障通信的高效、稳定，远程油门转换控制器4采用电控模块实现，体积小，可集成于驾驶室内，对驾驶室空间几乎无影响；同时，主油门1和远程油门2的选择无需专门的选择开关就能自动识别正在操作的油门，保障了操作安全，杜绝了误操作的可能。 
本发明还提出了一种远程油门转换控制器4的具体结构方式：所述远程油门转换控制器4由多路模拟开关4-1、CAN模块4-2、A/D模块4-5和单片机4-6组成；多路模拟开关4-1、CAN模块4-2和A/D模块4-5三者都与单片机4-6连接；
单片机4-6通过CAN模块4-2从CAN网络5上调取数据；
单片机4-6通过多路模拟开关4-1控制主油门1和远程油门2与发动机ECU3之间的选通或断开；
单片机4-6通过A/D模块4-5采集主油门1位置信号和远程油门2位置信号。
在前述硬件结构的基础上，本发明还提出了一种基于CAN总线的智能远程油门转换控制方法，该控制方法步骤为：
1）程序初始化；
2）单片机4-6通过A/D模块4-5采集主油门1位置信号，若主油门1位置信号的A/D转换结果为零则进入步骤3）；若主油门1位置信号的A/D转换结果不为零，则进入步骤6）；
3）单片机4-6通过A/D模块4-5采集远程油门2位置信号，若远程油门2位置信号的A/D转换结果为零，则进入步骤6）；若远程油门2位置信号的A/D转换结果不为零，则进入步骤4）；
4）单片机4-6通过CAN模块4-2从CAN网络5上获取车载仪表6发送过来的车速信号，若车速为零，则进入步骤5）；若车速不为零，则进入步骤6）；
5）单片机4-6通过多路模拟开关4-1控制远程油门2与发动机ECU 3选通，并由远程油门2提供油门位置信号给发动机ECU 3；返回步骤2）；
6）单片机4-6通过多路模拟开关4-1控制主油门1与发动机ECU 3选通，并由主油门1提供油门位置信号给发动机ECU 3；返回步骤2）；
程序启动后，前述步骤2）至6）循环运行。
采用本发明的前述控制程序后，一旦远程油门2开关启动后，***会根据程序自动判断是否对主油门1和远程油门2进行切换，这就避免了因驾驶员误操作而引起装置误动的可能，保障了车辆的安全性。
本发明的基于CAN总线的智能远程油门转换控制器无需油门选择开关就能自动识别正在操作的油门，并且通过采集车速，运用一定的判断策略来选择主油门或远程油门，从而减少成本，安装、操作方便，增加行车的安全性。

Claims (3)

1.一种基于CAN总线的智能远程油门转换控制器，其特征在于：它由主油门（1）、远程油门（2）、发动机ECU（3）、远程油门转换控制器（4）、CAN网络（5）和车载仪表（6）组成；主油门（1）、远程油门（2）和发动机ECU（3）三者并行接入远程油门转换控制器（4）；远程油门转换控制器（4）与车载仪表（6）之间通过CAN网络（5）进行通信；
车载仪表（6）通过CAN网络（5）将车速信号传输至远程油门转换控制器（4）；
远程油门转换控制器（4）根据车速信号、主油门（1）位置信号和远程油门（2）位置信号，控制主油门（1）和远程油门（2）与发动机ECU（3）之间的选通或断开。
2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的智能远程油门转换控制器，其特征在于：所述远程油门转换控制器（4）由多路模拟开关（4-1）、CAN模块（4-2）、A/D模块（4-5）和单片机（4-6）组成；多路模拟开关（4-1）、CAN模块（4-2）和A/D模块（4-5）三者都与单片机（4-6）连接；
单片机（4-6）通过CAN模块（4-2）从CAN网络（5）上调取数据；
单片机（4-6）通过多路模拟开关（4-1）控制主油门（1）和远程油门（2）与发动机ECU（3）之间的选通或断开；
单片机（4-6）通过A/D模块（4-5）采集主油门（1）位置信号和远程油门（2）位置信号。
3.一种基于CAN总线的智能远程油门转换控制方法，其特征在于：该控制方法步骤为：
1）程序初始化；
2）单片机（4-6）通过A/D模块（4-5）采集主油门（1）位置信号，若主油门（1）位置信号的A/D转换结果为零则进入步骤3）；若主油门（1）位置信号的A/D转换结果不为零，则进入步骤6）；
3）单片机（4-6）通过A/D模块（4-5）采集远程油门（2）位置信号，若远程油门（2）位置信号的A/D转换结果为零，则进入步骤6）；若远程油门（2）位置信号的A/D转换结果不为零，则进入步骤4）；
4）单片机（4-6）通过CAN模块（4-2）从CAN网络（5）上获取车载仪表（6）发送过来的车速信号，若车速为零，则进入步骤5）；若车速不为零，则进入步骤6）；
5）单片机（4-6）通过多路模拟开关（4-1）控制远程油门（2）与发动机ECU（3）选通，并由远程油门（2）提供油门位置信号给发动机ECU（3）；返回步骤2）；
6）单片机（4-6）通过多路模拟开关（4-1）控制主油门（1）与发动机ECU（3）选通，并由主油门（1）提供油门位置信号给发动机ECU（3）；返回步骤2）；
程序启动后，前述步骤2）至6）循环运行。
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