專利名稱：基于車載網(wǎng)絡(luò)總線的汽車信息集中采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車信息采集裝置，特別是一種基于車載網(wǎng)絡(luò)總線的汽 車信息集中采集裝置。
技術(shù)背景汽車是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械和電子運(yùn)行裝置，其運(yùn)行狀況通過眾多的傳感器 采集。為使汽車的整體運(yùn)行狀態(tài)達(dá)到最佳匹配，需要綜合分析眾多的傳感器采集的信號(hào)，例如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子點(diǎn)火提前控制(ESA)、電子燃油噴射控制 (EFI)、怠速穩(wěn)定控制(ISC)和廢氣再循環(huán)(EGR)等控制。隨著汽車功能的不 斷增加，可靠性要求的不斷提高，以及價(jià)格的不斷下降，越來越多的電子控 制裝置被引入到汽車中，但一般的汽車信息采集裝置多只對(duì)應(yīng)一個(gè)傳感器， 且不具備總線通信能力，具有較大的局限性，有下列的不足1、 汽車電子控制各控制模塊不具備通信能力和綜合協(xié)調(diào)能力，汽車各 控制模塊之間不能夠達(dá)到最佳匹配；2、 各控制模塊為檢測汽車運(yùn)行工況所采用的重復(fù)傳感器太多，使用程 本高，接線復(fù)雜，可靠性低，檢修復(fù)雜；3、 汽車信息采集方法單一，不能獲取各種不同工況下的精確信息。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于車載網(wǎng)絡(luò)總 線的汽車信息集中采集裝置，它適用于汽車整車電子控制總線，使汽車各電 子控制模塊間達(dá)到最佳協(xié)調(diào)控制，并共用系統(tǒng)硬件資源，減少硬件投入，提 高經(jīng)濟(jì)性，且共用信號(hào)傳輸通道，減少模塊間的信號(hào)傳輸通道，提高可靠性。本實(shí)用新型采用這樣的技術(shù)方案 一種基于車載網(wǎng)絡(luò)總線的汽車信息集 中采集裝置，包括模擬信號(hào)輸入電路、數(shù)字信號(hào)輸入電路、控制信號(hào)輸出電 路，其特征是還包括有車載網(wǎng)絡(luò)總線控制電路、兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線驅(qū)動(dòng)電路、 電子控制單元，該電子控制單元的模擬信號(hào)輸入端、數(shù)字信號(hào)輸入端及控制 信號(hào)輸出端分別與模擬信號(hào)輸入電路的輸出端、數(shù)字信號(hào)輸入電路的輸出端 及控制信號(hào)輸出電路的輸入端連接，控制信號(hào)輸出電路的輸出端對(duì)應(yīng)與汽車 上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，車載網(wǎng)絡(luò)總線控制電路的數(shù)據(jù)總線、地址總線及其對(duì)應(yīng) 端口分別與電子控制單元對(duì)應(yīng)連接，車載網(wǎng)絡(luò)總線控制電路的數(shù)據(jù)接收端、 輸出端、使能端分別與兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線驅(qū)動(dòng)電路的輸出端、接收端、使能 端連接，兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線驅(qū)動(dòng)電路的輸出端分別與兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線連 接。按本實(shí)用新型提供的基于車載網(wǎng)絡(luò)總線的汽車信息集中采集裝置，實(shí)現(xiàn) 了高度的集成化和通用化，可以將基于車載網(wǎng)絡(luò)總線的其它汽車電子控制模 塊工作時(shí)產(chǎn)生的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在總線上傳輸，共用信號(hào)傳輸通道，減少了模塊間 的信號(hào)傳輸通道，這樣使汽車各個(gè)控制模塊之間能夠達(dá)到最佳的匹配，從而 使汽車的整體性能得到優(yōu)化，各個(gè)控制模塊可以共用汽車工況參數(shù)，有效地 減少測量汽車工況的傳感器數(shù)目，接線簡單，檢修方便，可靠性好，降低成 本，提高了經(jīng)濟(jì)性，而且處理能力強(qiáng)、運(yùn)算速度快，抗干擾能力強(qiáng)、控制效 果好。


本實(shí)用新型有如下附圖 圖l是本實(shí)用新型的原理框圖；圖2是本實(shí)用新型中的電子控制單元、車載網(wǎng)絡(luò)總線控制電路、車載網(wǎng) 絡(luò)總線驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖。圖中1-模擬信號(hào)輸入電路2-數(shù)字信號(hào)輸入電路3-車載網(wǎng)絡(luò)總線控 制電路4、 5-車載網(wǎng)絡(luò)總線驅(qū)動(dòng)電路6-控制信號(hào)輸出電路ECU-電子控制單元i-車載網(wǎng)絡(luò)總線n-車載網(wǎng)絡(luò)總線具體實(shí)施方式
下面參照附圖說明本實(shí)用新型的實(shí)施方案，如圖1所示， 一種基于車載 網(wǎng)絡(luò)總線的汽車信息集中采集裝置，包括模擬信號(hào)輸入電路l、數(shù)字信號(hào)輸入電路2、控制信號(hào)輸出電路6，還包括有車載網(wǎng)絡(luò)總線控制電路3、兩個(gè)車 載網(wǎng)絡(luò)總線驅(qū)動(dòng)電路4、 5、電子控制單元ECU，該電子控制單元ECU的模擬 信號(hào)輸入端、數(shù)字信號(hào)輸入端及控制信號(hào)輸出端分別與模擬信號(hào)輸入電路1 的輸出端、數(shù)字信號(hào)輸入電路2的輸出端及控制信號(hào)輸出電路6的輸入端連 接，控制信號(hào)輸出電路6的輸出端對(duì)應(yīng)與汽車上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，車載網(wǎng)絡(luò) 總線控制電路3的數(shù)據(jù)總線、地址總線及其對(duì)應(yīng)端口分別與電子控制單元 ECU對(duì)應(yīng)連接，車載網(wǎng)絡(luò)總線控制電路3的數(shù)據(jù)接收端、輸出端、使能端分
別與兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線驅(qū)動(dòng)電路4、 5的輸出端、接收端、使能端連接，兩 個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線驅(qū)動(dòng)電4、 5的輸出端分別與兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線I 、 II連接。 在圖2所示的實(shí)施例中，前述的電子控制單元ECU采用DSP數(shù)字信號(hào)處 理器U1，車載網(wǎng)絡(luò)總線控制電路3采用總線控制電路芯片U2，數(shù)字信號(hào)處 理器Ul的數(shù)據(jù)輸入/輸出端口 DO-D15、地址輸入/輸出端口 AO-A8分別與總 線控制芯片U2的數(shù)據(jù)輸入/輸出端口 D15-D0、地址輸入/輸出端口 A9-Al連 接，數(shù)字信號(hào)處理器U1的際端(89腳)、麗端(93腳)、麗端(96腳)、外 部中斷XINTI端(23腳)、時(shí)鐘輸出CLKOUT (63腳)分別與總線控制電路芯片 U2的WEft端(30腳)、0Etf端(27腳)、CEtf端(29腳)、中斷控制端INT—CC# (64 腳)、時(shí)鐘輸出CLKOUT (63腳)連接，總線控制電路芯片(U2)的RESETtt端(16 腳)與復(fù)位電路連接。DSP數(shù)字信號(hào)處理器Ul的R/^端(92腳)輸出控制信 號(hào)。前述的兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線驅(qū)動(dòng)電路4、 5采用兩個(gè)總線驅(qū)動(dòng)芯片U3、 U4， 總線控制電路芯片U2與兩個(gè)總線驅(qū)動(dòng)芯片U3、 U4構(gòu)成車載網(wǎng)絡(luò)雙線冗余結(jié) 構(gòu)，總線控制電路芯片U2的數(shù)據(jù)接收端(33、 43腳)、輸出端(41、 45腳)和 使能端(36、 44腳)分別與兩個(gè)總線驅(qū)動(dòng)芯片U3、 U4的輸出端(7腳)、接收 端(5腳)和使能端(6腳)連接，每個(gè)總線驅(qū)動(dòng)芯片的BP端(18腳)、BM端(17 腳)分別與雙絞線的兩根線連接。本實(shí)施例中DSP數(shù)字信號(hào)處理器Ul采用 TMS320LF2407數(shù)字信號(hào)處理器，車載網(wǎng)絡(luò)總線控制電路芯片U2采用MFR4200 總線控制電路芯片，兩個(gè)總線驅(qū)動(dòng)電路芯片U3、 U4采用TJA1080驅(qū)動(dòng)電路 芯片。本實(shí)用新型采取雙線冗余方式進(jìn)行信號(hào)傳輸和故障診斷 一是車載網(wǎng) 絡(luò)總線I正常工作時(shí)，車速傳感器、節(jié)氣門傳感器等器件進(jìn)行在線監(jiān)測，如 果出現(xiàn)故障或傳感器信號(hào)延遲時(shí)間超過規(guī)定范圍，自診斷子系統(tǒng)立即報(bào)警， 并采取相應(yīng)處理措施。如果車載網(wǎng)絡(luò)總線I發(fā)生故障，電子控制單元ECU立 即通過車載網(wǎng)絡(luò)總線II傳輸信號(hào)，并保證信號(hào)的延遲不超過規(guī)定的時(shí)限；二 是可以在怠速狀態(tài)下啟動(dòng)自診斷程序，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的診斷。無論什么診 斷方式，自診斷系統(tǒng)將故障以代碼的形式儲(chǔ)存在電子控制單元ECU內(nèi)，并能 報(bào)警和顯示故障代碼。前述的數(shù)字信號(hào)處理器Ul的JTAG接口輸入/輸出端 口與JTAG接口連接。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)硬件環(huán)境改變和控制方式發(fā)生改變 時(shí)，可以通過JTAG接口從上位PC機(jī)下載更新程序和控制參數(shù)，以適應(yīng)系統(tǒng)硬件環(huán)境的改變和控制方式的改變。
權(quán)利要求1、一種基于車載網(wǎng)絡(luò)總線的汽車信息集中采集裝置，包括模擬信號(hào)輸入電路(1)、數(shù)字信號(hào)輸入電路(2)、控制信號(hào)輸出電路(6)，其特征是還包括有車載網(wǎng)絡(luò)總線控制電路(3)、兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線驅(qū)動(dòng)電路(4、5)、電子控制單元(ECU)，該電子控制單元(ECU)的模擬信號(hào)輸入端、數(shù)字信號(hào)輸入端及控制信號(hào)輸出端分別與模擬信號(hào)輸入電路(1)的輸出端、數(shù)字信號(hào)輸入電路(2)的輸出端及控制信號(hào)輸出電路(6)的輸入端連接，控制信號(hào)輸出電路(6)的輸出端對(duì)應(yīng)與汽車上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，車載網(wǎng)絡(luò)總線控制電路(3)的數(shù)據(jù)總線、地址總線及其對(duì)應(yīng)端口分別與電子控制單元(ECU)對(duì)應(yīng)連接，車載網(wǎng)絡(luò)總線控制電路(3)的數(shù)據(jù)接收端、輸出端、使能端分別與兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線驅(qū)動(dòng)電路(4、5)的輸出端、接收端、使能端連接，兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線驅(qū)動(dòng)電路(4、5)的輸出端分別與兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線(I、II)連接。
2、 按權(quán)利要求1所述的基于車載網(wǎng)絡(luò)總線的汽車信息集中采集裝置， 其特征是前述的電子控制單元(ECU)采用DSP數(shù)字信號(hào)處理器(U1)，車載網(wǎng) 絡(luò)總線控制電路(3)采用總線控制電路芯片(U2)，數(shù)字信號(hào)處理器(U1)的數(shù) 據(jù)輸入/輸出端口 (DO-D15)、地址輸入/輸出端口 (AO-A8)分別與總線控制芯 片(U2)的數(shù)據(jù)輸入/輸出端口 (D15-D0)、地址輸入/輸出端口 (A9-Al)連接， 數(shù)字信號(hào)處理器(U1)的際端、E端、^端、外部中斷XINTI端、時(shí)鐘輸 出CLK0UT分別與總線控制電路芯片(U2)的WEtf端、0E的詣、CEtt端、中斷控制 端INT—CC#、時(shí)鐘輸出CLK0UT端連接，總線控制電路芯片(U2)的RESEW端與 復(fù)位電路連接。
3、 按權(quán)利要求1所述的基于車載網(wǎng)絡(luò)總線的汽車信息集中采集裝置， 其特征是前述的兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線驅(qū)動(dòng)電路(4、 5)釆用兩個(gè)總線驅(qū)動(dòng)芯片 (U3、 U4)，總線控制電路芯片(U2)與兩個(gè)總線驅(qū)動(dòng)芯片(U3、 U4)構(gòu)成車載網(wǎng) 絡(luò)雙線冗余結(jié)構(gòu)，總線控制電路芯片(U2)的數(shù)據(jù)接收端、輸出端和使能端分 別與兩個(gè)總線驅(qū)動(dòng)芯片(U3、 U4)的輸出端、接收端和使能端連接，每個(gè)總線 驅(qū)動(dòng)芯片的BP端、BM端分別與雙絞線的兩根線連接。
4、 按權(quán)利要求2所述的基于車載網(wǎng)絡(luò)總線的汽車信息集中采集裝置， 其特征是前述的數(shù)字信號(hào)處理器(U1)的JTAG接口輸入/輸出端口與JTAG接 口連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于車載網(wǎng)絡(luò)總線的汽車信息集中采集裝置，包括模擬信號(hào)輸入電路、數(shù)字信號(hào)輸入電路、控制信號(hào)輸出電路，其特征是還包括有車載網(wǎng)絡(luò)總線控制電路、兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線驅(qū)動(dòng)電路、電子控制單元，該電子控制單元的模擬信號(hào)輸入端、數(shù)字信號(hào)輸入端及控制信號(hào)輸出端分別與模擬信號(hào)輸入電路的輸出端、數(shù)字信號(hào)輸入電路的輸出端及控制信號(hào)輸出電路的輸入端連接，控制信號(hào)輸出電路的輸出端對(duì)應(yīng)與汽車上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，車載網(wǎng)絡(luò)總線控制電路的數(shù)據(jù)總線、地址總線及其對(duì)應(yīng)端口分別與電子控制單元對(duì)應(yīng)連接，車載網(wǎng)絡(luò)總線控制電路的數(shù)據(jù)接收端、輸出端、使能端分別與兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線驅(qū)動(dòng)電路的輸出端、接收端、使能端連接，兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線驅(qū)動(dòng)電路的輸出端分別與兩個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)總線連接。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201051223SQ200720124240
公開日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月11日
發(fā)明者廖仕利, 俊 張, 海 施, 游四海, 陳旭川, 陳渝光 申請(qǐng)人:重慶工學(xué)院