專利名稱：一種新能源汽車總線控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車電子電器控制系統(tǒng)，更具體地說，本實用新型涉及一種新能源汽車總線控制系統(tǒng)。
背景技術：
汽車電氣控制系統(tǒng)包括發(fā)動機控制系統(tǒng)、前燈光控制系統(tǒng)、頂棚控制系統(tǒng)、后燈光控制系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、儀表顯示系統(tǒng)，通過汽車總線控制系統(tǒng)對全車系統(tǒng)進行集中控制；目前汽車所用的控制系統(tǒng)一般是電線一端與開關相接，另一端與用電設備相通，油電混合動力型整車導致車用電線數(shù)目的急劇增加，使得電線的質量占整車質量的4-5%左右，復雜電路也降低了汽車的可靠性與安全性，尤其是增加了維修的難度。
發(fā)明內容本實用新型的目的，克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種新能源汽車總線控制系統(tǒng)， 能夠完全實現(xiàn)汽車的安全控制，提高汽車的安全性、通訊可靠性和實時性，而且簡單實用。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種新能源汽車總線控制系統(tǒng)，五個CAN總線模塊前燈光控制模塊(A)、頂棚控制模塊(B)、后燈光控制模塊(C)、發(fā)動機控制模塊(D)、 儀表顯示模塊(E)及中央控制模塊(F)組成控制系統(tǒng)，前燈光控制模塊A、頂棚控制模塊 (B)、后燈光控制模塊(C)、發(fā)動機控制模塊(D)、中央控制模塊(F)其硬件結構相同；CAN總線模塊的控制電路設置在盒體(I)內，盒體(I)、盒蓋(G)均采用原PA66 —次性成型的注塑、噴漆技術，插接器(1)為模塊提供電源，插接器( 為模塊輸入信號端，插接器(3)為模塊輸出信號端連接負載，芯片(4)為模塊的控制器，芯片(5)為總線接收、發(fā)送器，芯片 (6)單片機，芯片(7)，SJA1000驅動器，芯片(8)，PCA82C250為CAN控制器和物理總線接口芯片，可提供對總線的差分發(fā)送和接收，芯片的工作電壓由電器元件(9)組成的電路提供，控制器芯片(4)采用PHILIPS公司推出的P87C591VFB芯片，PLCC封裝形式44個引腳，其工作電壓5V，32個I/O 口，可在-40 +105°C環(huán)境下工作，集成度高、體積小、可靠性高，采用CHMOS的低功耗電路；芯片(7)，SJA1000中的寄存器17-21用來存放擴展幀格式幀信息的標識符；發(fā)送時，SRR= 1，IDE= 1，RTR= 1/0(遠程幀/數(shù)據(jù)幀)；標識符中的 ID28-ID25為前燈光控制模塊、頂棚控制模塊、后燈光控制模塊、發(fā)動機控制模塊、儀表顯示模塊交換報文的幀類型(共4位)；ID24-ID19為前燈光控制模塊、頂棚控制模塊、后燈光控制模塊、發(fā)動機控制模塊、儀表顯示模塊中幀信息使用者的地址(或稱為目的地址，共6 位)；ID18-ID13為車身控制模塊中幀信息發(fā)送者的地址或稱為源地址(共6位)；ID12-ID5 為前燈光控制模塊、頂棚控制模塊、后燈光控制模塊、發(fā)動機控制模塊、儀表顯示模塊中交換的命令、狀態(tài)、數(shù)據(jù)或報告屬性(共8位)，ID4位需附加命令或狀態(tài)、數(shù)據(jù)、報告屬性時的分段標志；ID3-ID0為附加命令或狀態(tài)、數(shù)據(jù)、報告屬性的分段號(共4位)；當ID4 = 0 時，ID3-ID0控制場、數(shù)據(jù)寄存器0-7有效；對于遠程幀，則可忽略ID4-ID0以及控制場的值；SJA1000的寄存器(16)低四位DLC3-DLC0可構成控制場，以決定數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)長度；電子元器件(10)組成電源電路為十六組復合達林頓管BTS452T(11)提供工作電壓；晶振 (12)為芯片(4)提供穩(wěn)定的機外振動頻率；電路印制板上裝設電子器件，連接線路裝設在電路印制板由銅箔連接組成，印制板為兩面板均用銅箔連接電器元件，CAN總線模塊的控制電路板裝設在盒體(I)內，盒體(I)內有安裝螺孔(L)，側面開有插接器(1)放置孔(N)，插接器( 放置孔(0)，插接器C3)放置孔(P)，插接器(1)連接電源為模塊提供24V工作電壓，插接器( 輸入開關量、脈沖量或模擬量經控制器和物理總線接口芯片(8)傳送至模塊控制器芯片G)，控制器芯片(4)對接收的數(shù)據(jù)進行實時處理，CAN總線以報文為單位進行數(shù)據(jù)傳送，傳送的數(shù)據(jù)發(fā)送至相應的組合達林頓管BTS452T(11)，達林頓管BTS452T(11)的輸出端與插接器(3)的引腳連接，插接器C3)各腳由汽車用低壓電線連接相對應的負載， 電路印制板(K)上的控制器芯片(4)，總線接收、發(fā)送器芯片(5)，單片機(6)，SJA1000(7)， CAN控制器和物理總線接口芯片(8)，晶振(1 提供穩(wěn)定的機外振動頻率，十六個達林頓管芯片(11)的位置布置合理，可有效支持分布式控制或實時控制；CAN總線模塊組裝設置在盒體內，盒體的底面上開有電路板固定螺孔，有兩面開有插接器設置孔，另外兩面設置有盒體固定孔，盒體和盒蓋采用高強度阻燃塑料制作表面作噴塑處理提高外殼的絕緣性；先定義CAN總線模塊各輸入、輸出端，前燈光控制模塊輸出端近光燈、遠光燈、前霧燈、左右側轉向燈、左右轉向燈、左右危險警告燈；頂棚控制模塊輸出端車內頂燈、前門開關、中門開關；后燈光控制模塊輸出端制動燈、轉向燈、倒車燈、后霧燈、后示高燈、后示寬燈、危險警告燈、牌照燈；CAN總線上的一個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時，它以報文形式廣播給網絡中所有節(jié)點，對每個節(jié)點來說，無論數(shù)據(jù)是否是發(fā)給自己的，都對其進行接收；要對數(shù)據(jù)進行實時處理，就必須將數(shù)據(jù)快速傳送，這就要求數(shù)據(jù)的物理傳輸通路有較高的速度，為防止汽車在使用壽命期內由于數(shù)據(jù)交換錯誤而對司機造成危險，汽車的安全系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)傳輸具有較高的安全性，從總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)的角度看，可靠性可以理解為對傳輸過程產生的數(shù)據(jù)錯誤的識別能力；汽車CAN總線模塊是用于與其他汽車外圍設備進行通信的模塊，這種接口協(xié)議能在較大的噪聲環(huán)境中進行通信，具有良好的擾干擾性能與抗震動性能；CAN模塊由協(xié)議驅動和信息緩沖及控制組成，CAN協(xié)議驅動CAN總線上接收和發(fā)送信息的所有功能；CAN總線模塊的CAN應用層協(xié)議，本協(xié)議遵循CAN2. OB規(guī)范，根據(jù)前燈光控制模塊、頂棚控制模塊、 后燈光控制模塊、發(fā)動機控制模塊、儀表顯示模塊、及中央控制模塊的特點，采用源一目的方法，每個節(jié)點都有自己固定的標識地址，且節(jié)點數(shù)小于64，設計時可將中央控制模塊設為主節(jié)點，而將前燈光控制模塊、頂棚控制模塊、后燈光控制模塊、發(fā)動機控制模塊、儀表顯示模塊、設置為從節(jié)點；協(xié)議采用非破壞性總線仲裁幀的優(yōu)先權，優(yōu)先權決定了各種信息幀在同等情況下高優(yōu)先級節(jié)點優(yōu)先傳送數(shù)據(jù)的發(fā)送順序，對所有的命令或狀態(tài)、數(shù)據(jù)、報告屬性、除定時采集發(fā)送的數(shù)據(jù)外，原則上均需應答，發(fā)送確認幀以保證通訊正常；儀表顯示模塊(E)采用外形小巧的步進電機，作為車速表(1 和發(fā)動機轉速表(1 指針的驅動，霍爾器件完成速度的檢測，車輪轉動一圈帶動霍爾器件發(fā)出若干方波脈沖，油壓大小反映油量多少，油壓不同可使油量傳感器的電阻值發(fā)生變化，主控單元擔負了信號處理、算法、顯示控制及效果處理、里程數(shù)掉電保存及出廠前清除等任務，液晶屏(14)負責單次和累計里程的顯示，顯示屏(18)機油壓力報警、制動器故障、油量報警、水溫報警、發(fā)動機故障、蹄片報警等危險報警指示；儀表顯示模塊(E)顯示內容有總電壓、總電流、單體電池最高電壓、 單體電池最低電流、電池最高溫度、電池最低溫度；根據(jù)優(yōu)先級為充電模式、強制模式、安全模式、正常模式，其中強制模式是在掛強制檔位時顯示，安全模式是動力電池電壓低或過電流時顯示，低壓電壓顯示單位為V;電池電量指示00)顯示出新能源汽車的電池電壓，電池電量指示00)低于24V信號燈亮提醒司機給電池充電，充電時燈光指示充電指示燈亮，顯示正在充電；充電模式顯示汽車正在充電；強制模式顯示汽車正在以強制擋行駛；安全模式顯示當有一般故障時，可通過切換界面查看具體故障，動力電池電壓小于20%時或過電流或單體電池電壓低時，汽車為保護電池不受損害而主動進入低速保護模式，此時汽車只能低速行駛；正常模式顯示汽車沒有故障；CAN模塊對以下幀類型均予以支持標準數(shù)據(jù)幀、擴展數(shù)據(jù)幀、遠程幀、出錯幀、過載幀和空閑幀，在系統(tǒng)正常工作時，各節(jié)點的通訊協(xié)議約定如表2所列；表中的dddd為分段起始命令中包含的總段數(shù)；eeee為廣播信息的某一段號，控制場中的數(shù)據(jù)長度為該段內的數(shù)據(jù)長度，數(shù)據(jù)場中的數(shù)據(jù)廣播的某段實際數(shù)據(jù)，按順序定義數(shù)據(jù)有數(shù)據(jù)寄存器1 =車速信息高8位；數(shù)據(jù)寄存器2 =車速信號低8位；數(shù)據(jù)寄存器3 =發(fā)動機轉速信號高8位；數(shù)據(jù)寄存器4 =發(fā)動機轉速信號低8位；數(shù)據(jù)寄存器5 =點火開關位置，其中，00，0001鑰匙拔出；00，0010鑰匙位于OFF; 00,0011鑰匙位于ACC ；00，0100鑰匙位于RUN ；00，0101鑰匙位于START ；數(shù)據(jù)寄存器6 =檔位信號，00，0001空檔；00，0010驅動檔；00，0011驅動檔；00， 0100倒檔；00，0101駐車檔；數(shù)據(jù)寄存器7 =遙控信號，00，0001遙控解鎖前門；00，0010遙控鎖定前車門；00， 0011遙控解鎖中車門；00，0100遙控鎖定中車門；00，0101遙控解鎖行李箱；數(shù)據(jù)寄存器8 =轉向燈信號，00，0001左轉向燈亮；00，0010左轉向燈滅；00，0011 右轉向燈亮；00，0100右轉向燈滅；數(shù)據(jù)寄存器9 =霧燈信號，00，0001前霧燈亮，00,0010前霧燈滅；00，0011后霧燈亮；00，0100后霧燈滅；下面表1-1，表1-2是總線控制模塊幀模型及各節(jié)點地址分配表
權利要求1.一種新能源汽車總線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的CAN總線模塊是在電路印制板 (K)上面裝設總線電器元件，印制板為兩面板均用銅箔連接電器元件，CAN總線模塊的控制電路板裝設在盒體(I)內，盒體(I)內有安裝螺孔(L)，側面開有插接器(1)放置孔(N)，插接器( 放置孔(0)，插接器C3)放置孔(P)，插接器(1)連接電源為模塊提供24V工作電壓，插接器( 輸入開關量、脈沖量或模擬量經控制器和物理總線接口芯片(8)傳送至模塊控制器芯片G)，控制器芯片(4)對接收的數(shù)據(jù)進行實時處理，CAN總線以報文為單位進行數(shù)據(jù)傳送，傳送的數(shù)據(jù)發(fā)送至相應的組合達林頓管BTS452T(11)，達林頓管BTS452T(11)的輸出端與插接器C3)的引腳連接，插接器C3)各腳由汽車用低壓電線連接相對應的負載，盒體(I)和盒蓋(G)采用高強度阻燃塑料制作表面作噴塑處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的新能源汽車總線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的CAN總線模塊的電路印制板(K)采用高強度玻璃絲布環(huán)氧樹脂層壓絕緣板并鋪設有銅箔電路，電路印制板(K)兩面均設有焊點焊接芯片、及連接導線。
3.根據(jù)權利要求1所述的新能源汽車總線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的CAN總線模塊的控制器芯片(4)采用PHILIPS公司推出的P87C591VFB芯片作為模塊的控制器，PLCC封裝形式44個引腳，其工作電壓5V，32個I/O 口，采用CHMOS的低功耗電路；芯片(6)選用 Winbond公司的W78E516B單片機，具有64KB閃存EPR0M，芯片(7)既支持CAN 2. OB,又支持 CAN 2. OA的CAN控制器。
4.根據(jù)權利要求1所述的新能源汽車總線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的儀表顯示模塊(E)采用外形小巧的步進電機，作為車速表(1 和發(fā)動機轉速表(1 指針的驅動，霍爾器件完成速度的檢測。
專利摘要本實用新型公開了一種新能源汽車總線控制系統(tǒng)，五個CAN總線模塊前燈光控制模塊(A)、頂棚控制模塊(B)、后燈光控制模塊(C)、發(fā)動機控制模塊(D)、儀表顯示模塊(E)及中央控制模塊(F)組成控制系統(tǒng)，儀表顯示模塊(E)在正常工作時通過各類形式將被測的非電量信號轉化為電信號并進行檢測顯示，車速表(13)顯示汽車在行駛中的速度，液晶顯示屏(14)可明確顯示汽車行駛的里程數(shù)、轉速表(15)能夠準確顯示發(fā)動機轉速、機油壓力指示(16)、水溫指示(17)、顯示屏(18)負責故障報警信息、多媒體信息顯示，油量指示(19)，電池電量顯示(20)，燈光指示(21)、設有CAN總線接口，AV信號輸入端可接前門攝像頭、中門攝像頭；本實用新型可廣泛地應用于汽車電器控制系統(tǒng)。
文檔編號G05B19/418GK202102292SQ20102061859
公開日2012年1月4日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權日2010年11月23日
發(fā)明者劉建銘, 周英輝, 岳秀云, 李超, 肖叢義, 范東昌 申請人:山東天海電裝有限公司