專利名稱：一種can總線整車控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的一種整車控制器，尤其涉及的是一種車輛使用的CAN總 線整車控制器。
背景技術(shù)：
隨著車載電子設(shè)備的發(fā)展，愈來愈多的車輛都是用了基于總線式電器結(jié) 構(gòu)，CAN總線和LIN總線是比較常見的兩種總線結(jié)構(gòu)。其中，CAN是Controller Area Network的縮寫(以下稱為CAN),是ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。 CAN總線是德國BOSCH公司從80年代初為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測(cè) 試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它是一種多主總線， 通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維。在當(dāng)前的汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對(duì) 安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng) 被開發(fā)了出來。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對(duì)可靠性的要求不盡 相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)"減少線 束的數(shù)量"、"通過多個(gè)LAN，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速通信"的需要，此后，CAN通 過IS011898及IS011519進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)在在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié) 議。
傳統(tǒng)車輛的車身電氣大多以線束將負(fù)載和控制開關(guān)連接，而隨著車載電氣 的發(fā)展，車上的電氣越來越多，就導(dǎo)致車輛線束大量增加，維護(hù)困難；對(duì)此現(xiàn) 在有兩種解決方法， 一種是采用分布式結(jié)構(gòu)，就是將每個(gè)負(fù)載與單獨(dú)的控制器 相連，然后再通過總線控制每個(gè)控制器工作進(jìn)而減少線束的使用，然而這種方 法由于使用了大量的控制器使得成本增加；另一種方法星型分布式結(jié)構(gòu)，就是 將負(fù)載的大部分輸入和輸出都集中到一個(gè)或幾個(gè)控制器上，但現(xiàn)有的星型分布 式結(jié)構(gòu)大多采用線束將負(fù)載和控制開關(guān)連接，該方法導(dǎo)致車輛線束大量增加， 電路連接復(fù)雜，可靠性較低。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型是基于CAN總線的分散式結(jié)構(gòu)，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、維修 方便、散熱性能高和故障率低的CAN總線整車控制器總成，來克服現(xiàn)有技術(shù) 上存在的不足。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種CAN總線整車控制器，包括外殼、外殼內(nèi)控制電路板；其特征在于，
所述電路板上包含電源模塊以及設(shè)有一單片機(jī)、 一可設(shè)置類型的電流輸出模塊、 一可設(shè)置類型的輸入模塊、一 CAN通訊模塊以及一設(shè)置輸入模塊的輸入類型和 設(shè)置輸出模塊的輸出類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，所述電流輸出模塊、 一輸入模塊、 一 CAN通訊模塊以及一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊均與單片機(jī)相連接，所述外殼上設(shè)有一散 熱條紋，提高了控制器的散熱性能。
所述CAN通訊模塊通過CAN總線與車輛的主控制器相連接，該CAN通訊 模塊通過ACTIA MULTIBUS協(xié)議進(jìn)行通訊；本實(shí)用新型通過CAN總線將本控 制器檢測(cè)到輸入輸出故障信息發(fā)給車輛的主控制器。
根據(jù)所述的一種CAN總線整車控制器，其中，所述可設(shè)置類型的電流輸出 模塊包括一低電流輸出電路、 一高電流輸出電路和一可調(diào)輸出電路，所述低電 流輸出電路、高電流輸出電路和可調(diào)輸出電路均與單片機(jī)相連接，并且各輸入 與輸出之間的邏輯關(guān)系可通過主控制器的軟件定義，方便車輛電氣功能設(shè)計(jì)。
根據(jù)所述的一種CAN總線整車控制器，其中所述電流輸出模塊和輸入模塊 可根據(jù)主控制器設(shè)置的參數(shù)通過ACTIA MULTIBUS協(xié)議將輸入、輸出類型數(shù)據(jù) 設(shè)置到儲(chǔ)存內(nèi)部程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊內(nèi)。
根據(jù)所述的一種CAN總線整車控制器，其中，所述可設(shè)置類型的輸入模塊 包括一可配置輸入、 一頻率量輸入和一模擬量輸入，該可配置輸入、頻率量輸 入和一模擬量輸入均與單片機(jī)相連接，通過可配置輸入、頻率量輸入和模擬量 輸入把輸入的邏輯量、頻率量和模擬量等傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理和再發(fā)送，經(jīng) 過單片機(jī)處理傳送給輸出模塊、CAN通訊模塊以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。
根據(jù)所述的一種CAN總線整車控制器，其中，所述控制電路板上還設(shè)有高 可靠性車載接插件，組過高可靠性車載接插件與外部設(shè)備連接，增加了控制器 與外部設(shè)備接觸的可靠性。
根據(jù)所述的一種CAN總線整車控制器，其中，所述電流輸出模塊還設(shè)有輸
出保護(hù)模塊，電流輸出模塊通過保護(hù)模塊擁有了保護(hù)功能，每個(gè)輸出可通過電
4壓來判斷輸出是短路或者開路等故障，并且在故障時(shí)，控制器會(huì)切斷輸出并且 報(bào)警。
所述輸出保護(hù)模塊上設(shè)有在與主控制器失去通訊的情況下會(huì)自動(dòng)啟用保
護(hù)模式的自動(dòng)保護(hù)模塊。在控制器檢測(cè)到CAN通訊模塊與主控制器CAN網(wǎng)絡(luò) 失去通訊時(shí)，控制器還可自動(dòng)啟動(dòng)輸出保護(hù)功能，保證車輛行駛安全。
根據(jù)所述的一種CAN總線整車控制器，其中，所述單片機(jī)通過儲(chǔ)存內(nèi)部 程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊設(shè)置輸入模塊的輸入類型和輸出模塊的輸出類型，單片機(jī) 根據(jù)讀取數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊里的數(shù)據(jù)確定輸出類型與負(fù)載相對(duì)應(yīng)。
本實(shí)用新型可根據(jù)內(nèi)部程序設(shè)置控制器功能，并且可根據(jù)程序設(shè)置其功 能，驅(qū)動(dòng)不同類型的負(fù)載。所述內(nèi)部程序?yàn)槭孪榷x好的輸出類型及所需輸出 的大小等數(shù)據(jù)，通過下載或CAN通訊的方式，將其保存在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊里， 當(dāng)控制器工作時(shí)讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊里的數(shù)據(jù)，識(shí)別負(fù)載類型，使輸出功能和負(fù) 載類型相對(duì)應(yīng)。
本實(shí)用新型采用了散熱條紋的外殼和高可靠性車載接插件，增加了控制器 散熱性能和與外部設(shè)備接觸的可靠性，并且每個(gè)控制器中控制電路板的內(nèi)部程 序均一樣，因此所有控制器都是通用互換的，方便用戶使用和維護(hù)；在與主控 制器失去通訊的情況下控制器會(huì)自動(dòng)啟用保護(hù)模式以及電流輸出模塊的保護(hù) 功能，保障車輛行駛的安全性，使得本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、可 靠性能高、散熱性能高和故障率低的優(yōu)點(diǎn)，適合不同車輛使用。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來詳細(xì)說明本實(shí)用新型；


圖1為本實(shí)用新型的外殼結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的側(cè)視圖。
圖3為本實(shí)用新型的內(nèi)部電路模塊示意圖。
圖4為本實(shí)用新型應(yīng)用在車輛中的系統(tǒng)框圖。
圖5為本實(shí)用新型輸出功能設(shè)置程序流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，并參見
圖1至圖4，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
參見圖l、圖2和圖3，本實(shí)用新型一種CAN總線整車控制器，包括外殼 300、外殼300內(nèi)控制電路板100;該外殼300采用了擁有散熱條紋310的鑄鋁 罩殼，用于提高控制器的散熱性能。在控制電路板100上包含電源模塊200以 及設(shè)有一單片機(jī)110以及與單片機(jī)110連接的一電流輸出模塊120、 一輸入模塊 130、 一 CAN通訊模塊140和一設(shè)置輸入模塊的輸入類型和設(shè)置輸出模塊的輸 出類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊150，該CAN通訊模塊140通過CAN總線與車輛的主 控制器相連接。本實(shí)用新型通過輸入模塊130采集輸入信號(hào)，該信號(hào)通過單片 機(jī)110處理后傳送給CAN通訊模塊140，再通過CAN通訊模塊140連接的CAN 總線傳送給主控制器，由主控制器的處理器(MCU)經(jīng)邏輯判斷需輸出主電源 繼電器線圈電源，主控制器將這條指令通過CAN總線發(fā)給對(duì)應(yīng)的控制器，對(duì)應(yīng) 的控制器接收到命令之后則通過對(duì)應(yīng)的管腳即電流輸出模塊120輸出，然后通 過檢測(cè)電路檢測(cè)輸出電壓是否正常。
本實(shí)施例中，CAN通訊模塊140遵循ACTIA MULTIBUS協(xié)議，并通過 ACTIA MULTIBUS協(xié)議進(jìn)行通訊；本實(shí)用新型通過CAN總線將檢測(cè)到的輸入 輸出故障信息發(fā)給車輛的主控制器。其中，該CAN總線網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)需要擴(kuò)展模 塊(參見圖4 )，主控制器根據(jù)傳送來的信息經(jīng)主控制器的MCU邏輯判斷后輸 出相應(yīng)指令傳送給車輛的電控單元。
此外，在本實(shí)用新型中，電流輸出模塊120包括一低電流輸出電路121、 一高電流輸出電路122和一可調(diào)輸出電路123，本實(shí)用新型CAN總線整車控 制器總成的不同類型輸出可驅(qū)動(dòng)車輛上的各類電氣負(fù)載如霧燈、雨刮器、除霜 器等，滿足輸出設(shè)備的要求。在本實(shí)施例的輸入模塊130中還包括一可配置輸 入131、 一模擬量輸入132和以頻率量輸入133，通過可配置輸入131、模擬量 輸入132和頻率量輸入133把輸入的邏輯量、和模擬量和頻率量等傳送給單片 機(jī)IIO進(jìn)行處理和再發(fā)送，經(jīng)過單片機(jī)110處理后傳送給輸出模塊120、 CAN 通訊模塊140或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊150。并且本實(shí)用新型的各輸入與輸出之間的邏 輯關(guān)系可通過主控制器的軟件定義，方便了車輛電氣功能設(shè)計(jì)。
值得一提的是，控制電路板100上還安裝有高可靠性車載接插件320，本 實(shí)用新型通過高可靠性車載接插件320與外部設(shè)備相連接，增加了控制器與外 部設(shè)備接觸的可靠性。為方便人們使用和維護(hù)，安裝在車輛中的每個(gè)本實(shí)用新型CAN總線整車控制器的內(nèi)部程序均一樣，因此所有CAN總線整車控制器都 是通用互換的。
更值得注意的是，在本實(shí)用新型中，電流輸出模塊120還安裝有保護(hù)模塊， 該電流輸出模塊通過保護(hù)模塊擁有了保護(hù)功能，每個(gè)輸出電路可通過電壓來判 斷輸出是短路或者開路等故障，并且在故障時(shí)，控制器會(huì)切斷輸出并且即時(shí)報(bào) 警。另外，本實(shí)用新型的輸出保護(hù)模塊上裝有在與主控制器失去通訊的情況下 會(huì)自動(dòng)啟用保護(hù)模式的自動(dòng)保護(hù)模塊，在控制器檢測(cè)到CAN通訊模塊與主控 制器CAN網(wǎng)絡(luò)失去通訊時(shí)，控制器還可自動(dòng)啟動(dòng)輸出保護(hù)功能，保證車輛行 駛安全，提高了車輛的安全性能。
舉例來說，再參見圖3和圖4，本實(shí)用新型根據(jù)車輛實(shí)際情況為所需的輸 入類型配置合適的輸入類型，如點(diǎn)火開關(guān)設(shè)置為高輸入；將車輛的輸入與本實(shí) 用新型的輸入模塊130以線束相連接;負(fù)載與電流輸出模塊120以線束相連接; 該CAN通訊模塊140與主控制器的CAN總線網(wǎng)絡(luò)相連接；首先輸入模塊130 采集輸入信號(hào)，在本實(shí)施例中，以主電源開關(guān)為例，當(dāng)主開關(guān)閉合后，輸入模 塊130采集到信號(hào)后傳送給單片機(jī)110，通過單片機(jī)110處理后將該信號(hào)傳送 給CAN通訊模塊140，再通過CAN通訊模塊140連接的CAN總線傳遞給車 輛的主控制器，由主控制器的MCU經(jīng)邏輯判斷需輸出主電源繼電器線圈電源， 主控制器將這條指令通過CAN總線發(fā)給對(duì)應(yīng)的控制器，對(duì)應(yīng)控制器接收到指 令命令之后傳送給單片機(jī)110，該單片機(jī)IIO則通過對(duì)應(yīng)的管腳即電流輸出電 路120輸出，然后通過檢測(cè)電路檢測(cè)輸出電壓，若檢測(cè)到輸出有異常(短路、 過流或開路)，單片機(jī)將切斷輸出以保護(hù)輸出及負(fù)載，并將輸出異常信息通過 CAN通訊模塊140和CAN總線發(fā)給主控制器以告知使用者;.當(dāng)故障排除后， 重新啟動(dòng)系統(tǒng)則恢復(fù)正常。
當(dāng)控制器與主控制器失去通訊之后，控制器將根據(jù)保護(hù)模式的設(shè)定開啟一 些特殊的輸出，如開啟雙閃燈等。
另外，本實(shí)用新型中的單片機(jī)通過儲(chǔ)存內(nèi)部程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊150設(shè)置 輸入模塊130的輸出類型或輸出模塊120的輸出類型，單片機(jī)根據(jù)讀取數(shù)據(jù)儲(chǔ) 存模塊150里的數(shù)據(jù)確定輸出類型與負(fù)載相對(duì)應(yīng)。即本實(shí)用新型可根據(jù)內(nèi)部程 序設(shè)置控制器功能，并且可根據(jù)程序設(shè)置其功能，驅(qū)動(dòng)不同類型的負(fù)載。該內(nèi)部程序?yàn)槭孪榷x好的輸出類型及所需輸出的大小等數(shù)據(jù)，通過下載或CAN 通訊的方式，將其保存在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊里，該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊可在無系統(tǒng)供電情 況下存儲(chǔ)重要數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)不被丟失。當(dāng)控制器工作時(shí)讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊里 的數(shù)據(jù)，識(shí)別負(fù)載類型，使輸出功能和負(fù)載類型相對(duì)應(yīng)。
基于上述，本實(shí)用新型是基于CAN總線的分散式結(jié)構(gòu)整車控制器。本實(shí) 用新型CAN總線整車控制器作為ACTIA MULTIBUS系統(tǒng)中的從模塊存在， 因此本實(shí)用新型通過模擬輸入、邏輯輸入、頻率輸入、CAN總線接收信息， 通過CAN總線發(fā)送信息，并且執(zhí)行由主控器設(shè)備發(fā)來的命令以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的輸 出使負(fù)載工作，本實(shí)用新型并不執(zhí)行邏輯判斷和運(yùn)算。
本實(shí)用新型采用了散熱條紋310的外殼300和高可靠性車載接插件320， 增加了控制器散熱性能和與外部設(shè)備接觸的可靠性，并且每個(gè)控制器的內(nèi)部程 序均一樣，因此所有控制器都是通用互換的，方便使用和維護(hù)；在與主控制器 失去通訊的情況下控制器會(huì)自動(dòng)啟用保護(hù)模式以及電流輸出模塊120的保護(hù)功 能，保障車輛行駛的安全性，使得本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、散熱 性能高和故障率低的優(yōu)點(diǎn)，適合不同車輛使用。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu) 點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí) 施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神 和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入 要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書 及其等效物界定。
8
權(quán)利要求1、一種CAN總線整車控制器，包括外殼、外殼內(nèi)控制電路板；其特征在于，所述電路板上包含電源模塊以及設(shè)有一單片機(jī)、一可設(shè)置類型的電流輸出模塊、一可設(shè)置類型的輸入模塊、一CAN通訊模塊以及一設(shè)置輸入模塊的輸入類型和設(shè)置輸出模塊的輸出類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，所述電流輸出模塊、一輸入模塊、一CAN通訊模塊以及一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊均與單片機(jī)相連接，所述外殼上設(shè)有一具有散熱作用的散熱條紋。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CAN總線整車控制器，其特征在于，所述 可設(shè)置類型的電流輸出模塊包括一低電流輸出電路、 一高電流輸出電路和一可 調(diào)輸出電路，所述低電流輸出電路、高電流輸出電路和可調(diào)輸出電路均與單片 機(jī)相連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CAN總線整車控制器，其特征在于，所 述可設(shè)置類型的輸入模塊包括一可配置輸入、 一模擬量輸入和一頻率量輸入， 所述可配置輸入、模擬量輸入和頻率量輸入均與單片機(jī)相連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CAN總線整車控制器，其特征在于，所述 控制電路板上還設(shè)有連接外部設(shè)備的車載接插件。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CAN總線整車控制器，其特征在于，所述 電流輸出模塊還設(shè)有輸出保護(hù)模塊。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種CAN總線整車控制器，其特征在于，所述 輸出保護(hù)模塊上設(shè)有在與主控制器失去通訊的情況下會(huì)自動(dòng)啟用保護(hù)模式的 自動(dòng)保護(hù)模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種CAN總線整車控制器，包括外殼、外殼內(nèi)控制電路板；所述電路板上包含電源模塊以及設(shè)有一單片機(jī)、一電流輸出模塊、一輸入模塊、一CAN通訊模塊以及一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，所述電流輸出模塊、一輸入模塊、一CAN通訊模塊以及一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊均與單片機(jī)相連接，所述外殼上設(shè)有一散熱條紋。本實(shí)用新型增加了控制器散熱性能和與外部設(shè)備接觸的可靠性，并且每個(gè)控制器的內(nèi)部程序均一樣，因此所有控制器都是通用互換的，方便用戶使用和維護(hù)；在與主控制器失去通訊的情況下控制器會(huì)自動(dòng)啟用保護(hù)模式以及電流輸出模塊的保護(hù)功能，保障車輛行駛的安全性，具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、故障率低的優(yōu)點(diǎn)，適合不同車輛使用。
文檔編號(hào)B60R16/02GK201405808SQ20092007306
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者奇萊爾·休何, 皮埃爾·那哈, 米歇爾·沙布雷赫勒, 莫妮克·杜赫班, 菲利普·布同內(nèi), 雷諾·漢尼斯 申請(qǐng)人:歐科佳(上海)汽車電子設(shè)備有限公司