專利名稱：一種基于線束判斷的車輛控制器及其識別控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車控制技術(shù)，具體涉及一種基于線束判斷的車輛控制器及其識別控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的車輛包括多個需要單獨進行控制的部分(例如駕駛艙、動力艙等等)，由于信息化的需要，整車電氣系統(tǒng)采用了多個控制器來實現(xiàn)相關(guān)功能，各個控制器的功能相對獨立。通常的設(shè)計是為每個控制器單元分別設(shè)計硬件和軟件，由于車輛每個部分的線束是不同的，所以現(xiàn)有設(shè)計是為每個部分設(shè)計專門的控制器進行控制，這樣在控制器單元內(nèi)某些相同的單元也需要重復(fù)設(shè)計，增加了許多重復(fù)工作。為此，迫切的需要本領(lǐng)域技術(shù)人員開發(fā)出一款可以通過統(tǒng)一設(shè)計，只需設(shè)置控制器引出的線束作為地址編碼線來識別并執(zhí)行相應(yīng)負載控制功能的車輛控制器及其識別控制方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的目的之一在于提出一種基于線束判斷的車輛控制器，該控制器可以提高車輛電氣系統(tǒng)試驗和裝備后車輛的可維修性，減輕維修保障壓力。為此，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種基于線束判斷的車輛控制器，該控制器安裝于車輛的控制區(qū)域中，所述控制區(qū)域中包括若干個負載，該控制器包括數(shù)字量采集單元，該單元上設(shè)有開關(guān)量接口，所述開關(guān)量接口上連接有線束，根據(jù)控制區(qū)域的編碼來設(shè)置該線束作為該控制區(qū)域中控制器的地址編碼線，該單元用于讀取線束地址，并將該線束地址傳至微處理器；模擬量采集單元，該單元上設(shè)有模擬量接口，該單元用于采集該負載的參數(shù)，并將該參數(shù)傳至微處理器；功率驅(qū)動器單元，用于驅(qū)動該負載執(zhí)行相應(yīng)的控制功能；CAN總線通信接口單元，通過CAN總線與該負載進行信息交互；以及微處理器，用于對上述各單元進行控制，用于判斷數(shù)字量采集單元所讀取的線束地址是否等于某負載所在控制區(qū)域的地址，用于比較模擬量采集單元所采集的負載參數(shù)是否符合微處理器中預(yù)設(shè)的參數(shù)要求。其中，根據(jù)車輛的控制區(qū)域的數(shù)量，在所述開關(guān)量接口上設(shè)置相適應(yīng)的地址識別管腳，所述開關(guān)量接口通過地址識別管腳與線束的一端相連接。其中，所述線束的一端與開關(guān)量接口相連、另一端為自由端；當線束的自由端與車輛外殼相連時，數(shù)字量采集單元的開關(guān)量接口通過該線束采集的開關(guān)量為0 ；當線束的自由端處于懸空狀態(tài)時，數(shù)字量采集單元的開關(guān)量接口通過該線束采集的開關(guān)量為1。
本發(fā)明的另一發(fā)明目的在于提出一種基于線束判斷的車輛控制器的識別控制方法，該方法包括如下步驟1)將各控制器分別安裝于車輛的各個控制區(qū)域中，根據(jù)控制區(qū)域的編碼來設(shè)置線束作為相應(yīng)控制區(qū)域中控制器的地址編碼線，通過對各控制器地址編碼線的設(shè)置來區(qū)分各控制器所在控制區(qū)域的地址；2)當車輛進行上電初始化后，首先通過數(shù)字量采集單元讀取線束地址，并將該線束地址發(fā)送至微處理器判斷其是否等于某負載所在控制區(qū)域的地址，如相同，則按照步驟3)執(zhí)行相應(yīng)負載的控制功能；如不同，則重復(fù)進行步驟2)；3)該負載所在控制區(qū)域中控制器的CAN總線通信接口單元通過CAN總線與該負載進行信息交互，如獲取的信息不允許該負載執(zhí)行控制功能，則通過CAN總線將結(jié)果反饋給用戶，則停止執(zhí)行控制功能；如獲取的信息允許該負載執(zhí)行控制功能，則通過模擬量采集單元對負載的參數(shù)進行采集并將該參數(shù)傳至微處理器進行判斷；4)通過微處理器將所采集的負載參數(shù)與微處理器預(yù)設(shè)的參數(shù)進行比較，如符合，則由功率驅(qū)動器單元驅(qū)動負載執(zhí)行控制功能；如不符合，則通過CAN總線將結(jié)果反饋給用戶，則停止執(zhí)行控制功能。其中，根據(jù)車輛的控制區(qū)域的數(shù)量，在所述開關(guān)量接口上設(shè)置相適應(yīng)的地址識別管腳、高電平管腳和低電平管腳。其中，所述線束的一端與開關(guān)量接口中相應(yīng)的地址識別管腳連接、另一端為自由端；當線束的自由端與車輛外殼相連時，數(shù)字量采集單元的開關(guān)量接口通過該線束采集的開關(guān)量為0 ；當線束的自由端處于懸空狀態(tài)時，數(shù)字量采集單元的開關(guān)量接口通過該線束采集的開關(guān)量為1。本發(fā)明的有益效果是該車輛控制器及其識別控制方法通過數(shù)字量采集單元采集到的信息來執(zhí)行相應(yīng)控制區(qū)域的控制功能，這種結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)控制器的統(tǒng)一設(shè)計，使得車輛各控制區(qū)域所應(yīng)用的控制器結(jié)構(gòu)完全相同，僅僅通過控制器引出的線束設(shè)置來進行控制區(qū)域的地址識別，由此達到采用相同的控制器安裝在不同的位置均可成為與該車輛控制區(qū)域相匹配的控制器的目的，不但減少了控制器設(shè)計時的工作量，還實現(xiàn)車輛在裝備后維修過程中減少控制器備件的數(shù)量，大大節(jié)約了成本，并且減輕了車身重量。


圖1是本發(fā)明的基于地址線進行識別的車輛控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的車輛控制器通過地址線的設(shè)置來識別各控制區(qū)域的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所述基于地址線進行識別的車輛控制器的結(jié)構(gòu)和原理做進一步詳細的闡述。本發(fā)明可以通過制作相同結(jié)構(gòu)和原理的車輛控制器，并將各個車輛控制器安裝于車輛的每個控制區(qū)域中，在車輛的每個控制區(qū)域中均包含若干個用于執(zhí)行不同控制功能的負載。如圖1所示，該車輛控制器包括以下各部件
1)數(shù)字量采集單元，該單元上設(shè)有開關(guān)量接口，開關(guān)量接口上連接有線束，根據(jù)控制區(qū)域的編碼來設(shè)置該線束作為該控制區(qū)域中控制器的地址編碼線，該單元用于讀取線束地址，并將該線束地址傳至微處理器；2)模擬量采集單元，該單元上設(shè)有模擬量接口，該單元用于采集該負載的參數(shù)，并將該參數(shù)傳至微處理器；3)功率驅(qū)動器單元，用于驅(qū)動該負載執(zhí)行相應(yīng)的控制功能；4) CAN總線通信接口單元，通過CAN總線與該負載進行信息交互；以及5)微處理器，用于對上述各單元進行控制，用于判斷數(shù)字量采集單元所讀取的線束地址是否等于某負載所在控制區(qū)域的地址，用于比較模擬量采集單元所采集的負載參數(shù)是否符合微處理器中預(yù)設(shè)的參數(shù)要求。如圖2所示，圖中的駕駛艙、動力艙和成員艙可視為車輛中的各控制區(qū)域，發(fā)動機可視為動力艙中的一個負載，在此以執(zhí)行動力艙(即控制區(qū)域)中發(fā)動機(即負載)的啟動控制(即控制功能)為例進行說明。在安裝控制器的之前，可以根據(jù)各控制區(qū)域的編碼來設(shè)置每個控制器中引出的線束，通過該線束作為相應(yīng)控制區(qū)域中控制器的地址編碼線。一般車輛中的控制區(qū)域不會超過8個，所以實際應(yīng)用中通常采用12針腳插口作為開關(guān)量插口，其中管腳1-3為地址識別管腳，4-8為高電平管腳，9-12為低電平管腳，如果少于4個控制區(qū)域的情況下，可以將部分管腳閑置。本例中，圖2中僅涉及3個控制區(qū)域，就可以適應(yīng)的將開關(guān)量接口的兩個管腳設(shè)計為地址識別管腳，并根據(jù)控制區(qū)域的編碼來設(shè)置線束作為相應(yīng)控制區(qū)域中控制器的地址編碼線，從而實現(xiàn)相應(yīng)安裝位置安裝控制單元實現(xiàn)相應(yīng)控制功能。本例中，可以將駕駛艙的編碼設(shè)計為11，將動力艙的編碼設(shè)計為10，將成員艙的編碼設(shè)計為00，并將各個編碼存儲于微處理器中，那么將3個本發(fā)明的控制器安裝在相應(yīng)控制區(qū)域中時，將駕駛艙控制器中與開關(guān)量插口的兩個管腳相連的線束分別進行懸空設(shè)置，則數(shù)字量采集單元讀取到的線束地址為11時，即可通過微處理器判斷出目前檢測到的控制區(qū)域為駕駛艙；將動力艙控制器中與開關(guān)量插口的第一個管腳相連的線束進行懸空設(shè)置(此時的開關(guān)量為高電平MV，即為1)、與第二個管腳相連的線束連接至車輛外殼上(此時的開關(guān)量為低電平0V，即為0)，則數(shù)字量采集單元讀取到的線束地址為10時，即可通過微處理器判斷出目前檢測到的控制區(qū)域為動力艙；將成員艙控制器中與開關(guān)量插口的兩個管腳相連的線束分別連接至車輛外橋上，則數(shù)字量采集單元讀取到的線束地址為00時，即可通過微處理器判斷出目前檢測到的控制區(qū)域為成員艙。車輛上電初始化后，控制器實現(xiàn)地址識別并執(zhí)行相應(yīng)負載的控制功能。本例以執(zhí)行動力艙中發(fā)動機的啟動控制為例，具體步驟為當數(shù)字量采集單元首先讀取到線束地址為11時，通過微處理器判斷出為駕駛艙，發(fā)動機并不在該控制區(qū)域中，所以繼續(xù)尋址，再次讀取到線束地址為10，通過微處理器判斷出為動力艙，則CAN總線通信接口通過CAN總線獲取發(fā)動機的啟動命令和目前狀態(tài)(是否處于工作狀態(tài))，如發(fā)動機已經(jīng)處于工作狀態(tài)，則通過CAN總線將結(jié)果反饋給用戶，并終止本次啟動發(fā)動機的控制流程；如發(fā)動機處于未工作狀態(tài)下，則通過模擬量采集單元采集該發(fā)動機的參數(shù)，并將該參數(shù)發(fā)送至微處理器，由微處理器將該參數(shù)與微處理器中預(yù)設(shè)的發(fā)動機參數(shù)(該參數(shù)可以使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、油耗等等)進行比較，如發(fā)動機的參數(shù)符合要求，則由功率驅(qū)動器單元驅(qū)動發(fā)動機啟動；如發(fā)動機的參數(shù)不符合要求，則通過CAN總線將結(jié)果反饋給用戶，并終止本次啟動發(fā)動機的控制流程。
該發(fā)明通過在控制單元初始化過程中的地址識別設(shè)計和控制單元的線束設(shè)計來實現(xiàn)相同控制單元的完成不同控制單元功能。從而實現(xiàn)控制單元安裝在不同位置而成為不同的控制單元的目的。最后應(yīng)當說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種基于線束判斷的車輛控制器，該控制器安裝于車輛的控制區(qū)域中，所述控制區(qū)域中包括若干個負載，其特征在于，該控制器包括數(shù)字量采集單元，該單元上設(shè)有開關(guān)量接口，所述開關(guān)量接口上連接有線束，根據(jù)控制區(qū)域的編碼來設(shè)置該線束作為該控制區(qū)域中控制器的地址編碼線，該單元用于讀取線束地址，并將該線束地址傳至微處理器；模擬量采集單元，該單元上設(shè)有模擬量接口，該單元用于采集該負載的參數(shù)，并將該參數(shù)傳至微處理器；功率驅(qū)動器單元，用于驅(qū)動該負載執(zhí)行相應(yīng)的控制功能；CAN總線通信接口單元，通過CAN總線與該負載進行信息交互；以及微處理器，用于對上述各單元進行控制，用于判斷數(shù)字量采集單元所讀取的線束地址是否等于某負載所在控制區(qū)域的地址，用于比較模擬量采集單元所采集的負載參數(shù)是否符合微處理器中預(yù)設(shè)的參數(shù)要求。
2.如權(quán)利要求1所述的基于線束判斷的車輛控制器，其特征在于根據(jù)車輛的控制區(qū)域的數(shù)量，在所述開關(guān)量接口上設(shè)置相適應(yīng)的地址識別管腳，所述開關(guān)量接口通過地址識別管腳與線束的一端相連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于線束判斷的車輛控制器，其特征在于所述線束的一端與開關(guān)量接口相連、另一端為自由端；當線束的自由端與車輛外殼相連時，數(shù)字量采集單元的開關(guān)量接口通過該線束采集的開關(guān)量為0 ；當線束的自由端處于懸空狀態(tài)時，數(shù)字量采集單元的開關(guān)量接口通過該線束采集的開關(guān)量為1。
4.一種基于線束判斷的車輛控制器的識別控制方法，其特征在于，該方法包括如下步驟1)將各控制器分別安裝于車輛的各個控制區(qū)域中，根據(jù)控制區(qū)域的編碼來設(shè)置線束作為相應(yīng)控制區(qū)域中控制器的地址編碼線，通過對各控制器地址編碼線的設(shè)置來區(qū)分各控制器所在控制區(qū)域的地址；2)當車輛進行上電初始化后，首先通過數(shù)字量采集單元讀取線束地址，并將該線束地址發(fā)送至微處理器判斷其是否等于某負載所在控制區(qū)域的地址，如相同，則按照步驟3)執(zhí)行相應(yīng)負載的控制功能；如不同，則重復(fù)進行步驟2)；3)該負載所在控制區(qū)域中控制器的CAN總線通信接口單元通過CAN總線與該負載進行信息交互，如獲取的信息不允許該負載執(zhí)行控制功能，則通過CAN總線將結(jié)果反饋給用戶，負載停止執(zhí)行控制功能；如獲取的信息允許該負載執(zhí)行控制功能，則通過模擬量采集單元對負載的參數(shù)進行采集并將該參數(shù)傳至微處理器進行判斷；4)通過微處理器將所采集的負載參數(shù)與微處理器預(yù)設(shè)的參數(shù)進行比較，如符合，則由功率驅(qū)動器單元驅(qū)動負載執(zhí)行控制功能；如不符合，則通過CAN總線將結(jié)果反饋給用戶，負載停止執(zhí)行控制功能。
5.如權(quán)利要求1所述的基于線束判斷的車輛控制器的識別控制方法，其特征在于根據(jù)車輛的控制區(qū)域的數(shù)量，在所述開關(guān)量接口上設(shè)置相適應(yīng)的地址識別管腳、高電平管腳和低電平管腳。
6.如權(quán)利要求4或5所述的基于線束判斷的車輛控制器的識別控制方法，其特征在于所述線束的一端與開關(guān)量接口中相應(yīng)的地址識別管腳連接、另一端為自由端；當線束的自2由端與車輛外殼相連時，數(shù)字量采集單元的開關(guān)量接口通過該線束采集的開關(guān)量為0 ；當線束的自由端處于懸空狀態(tài)時，數(shù)字量采集單元的開關(guān)量接口通過該線束采集的開關(guān)量為Io
全文摘要
本發(fā)明提出一種基于線束判斷的車輛控制器及其識別控制方法，控制器包括數(shù)字量采集單元、模擬量采集單元、功率驅(qū)動器單元、CAN總線通信接口單元和微處理器，在車輛上電初始化后，控制器實現(xiàn)地址識別并執(zhí)行相應(yīng)負載的控制功能。該控制器及其識別控制方法通過數(shù)字量采集單元采集到的信息來執(zhí)行相應(yīng)控制區(qū)域的控制功能，該結(jié)構(gòu)和方法可以實現(xiàn)控制器的統(tǒng)一設(shè)計，使得車輛各控制區(qū)域所應(yīng)用的控制器結(jié)構(gòu)完全相同，僅僅通過控制器引出的線束設(shè)置來進行地址識別，達到用相同的控制單元安裝在不同的位置均可成為與該車輛控制區(qū)域相匹配的控制器的目的，不但減少控制器設(shè)計時的工作量，還減少了車輛在裝備后維修過程中控制器備件的數(shù)量，大大節(jié)約了成本。
文檔編號B60R16/02GK102393684SQ201110242319
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者吳婷婷, 宋克嶺, 張思寧, 張曉霞, 李守會, 李曉多, 李玉剛, 李申 申請人:中國北方車輛研究所