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 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 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)，就是將每個負(fù)載與單獨的控制器 相連，然后再通過總線控制每個控制器工作進(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或幾個控制器上，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。

實用新型內(nèi)容
本實用新型是基于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。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型是通過如下的技術(shù)方案來實現(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、 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)存儲模塊均與單片機相連接，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；本實用新型通過CAN總線將本控 制器檢測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。
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)置到儲存內(nèi)部程序的數(shù)據(jù)存儲模塊內(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進(jìn)行處理和再發(fā)送，經(jīng) 過單片機處理傳送給輸出模塊、CAN通訊模塊以及數(shù)據(jù)存儲模塊。
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，控制器會切斷輸出并且 報警。
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自動啟用保
護(hù)模式的自動保護(hù)模塊。在控制器檢測到CAN通訊模塊與主控制器CAN網(wǎng)絡(luò) 失去通訊時，控制器還可自動啟動輸出保護(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，所述單片機通過儲存內(nèi)部 程序的數(shù)據(jù)存儲模塊設(shè)置輸入模塊的輸入類型和輸出模塊的輸出類型，單片機 根據(jù)讀取數(shù)據(jù)儲存模塊里的數(shù)據(jù)確定輸出類型與負(fù)載相對應(yīng)。
本實用新型可根據(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)動不同類型的負(fù)載。所述內(nèi)部程序為事先定義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)儲存模塊里， 當(dāng)控制器工作時讀取數(shù)據(jù)存儲模塊里的數(shù)據(jù)，識別負(fù)載類型，使輸出功能和負(fù) 載類型相對應(yīng)。
本實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自動啟用保護(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，適合不同車輛使用。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來詳細(xì)說明本實用新型；


圖1為本實用新型的外殼結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型的側(cè)視圖。
圖3為本實用新型的內(nèi)部電路模塊示意圖。
圖4為本實用新型應(yīng)用在車輛中的系統(tǒng)框圖。
圖5為本實用新型輸出功能設(shè)置程序流程圖。
具體實施方式
為使本實用新型實現(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)合具體實施方式
，并參見
圖1至圖4，進(jìn)一步闡述本實用新型。
參見圖l、圖2和圖3，本實用新型一種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110以及與單片機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。本實用新型通過輸入模塊130采集輸入信號，該信號通過單片 機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)給對應(yīng)的控制器，對應(yīng) 的控制器接收到命令之后則通過對應(yīng)的管腳即電流輸出模塊120輸出，然后通 過檢測電路檢測輸出電壓是否正常。
本實施例中，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；本實用新型通過CAN總線將檢測到的輸入 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，本實用新型CAN總線整車控 制器總成的不同類型輸出可驅(qū)動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IIO進(jìn)行處理和再發(fā)送，經(jīng)過單片機110處理后傳送給輸出模塊120、 CAN 通訊模塊140或數(shù)據(jù)存儲模塊150。并且本實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。
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本實用新型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，控制器會切斷輸出并且即時報 警。另外，本實用新型的輸出保護(hù)模塊上裝有在與主控制器失去通訊的情況下 會自動啟用保護(hù)模式的自動保護(hù)模塊，在控制器檢測到CAN通訊模塊與主控 制器CAN網(wǎng)絡(luò)失去通訊時，控制器還可自動啟動輸出保護(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，本實用新型根據(jù)車輛實際情況為所需的輸 入類型配置合適的輸入類型，如點火開關(guān)設(shè)置為高輸入；將車輛的輸入與本實 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，在本實施例中，以主電源開關(guān)為例，當(dāng)主開關(guān)閉合后，輸入模 塊130采集到信號后傳送給單片機110，通過單片機110處理后將該信號傳送 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)給對應(yīng)的控制器，對應(yīng)控制器接收到指 令命令之后傳送給單片機110，該單片機IIO則通過對應(yīng)的管腳即電流輸出電 路120輸出，然后通過檢測電路檢測輸出電壓，若檢測到輸出有異常(短路、 過流或開路)，單片機將切斷輸出以保護(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，本實用新型中的單片機通過儲存內(nèi)部程序的數(shù)據(jù)存儲模塊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，單片機根據(jù)讀取數(shù)據(jù)儲 存模塊150里的數(shù)據(jù)確定輸出類型與負(fù)載相對應(yīng)。即本實用新型可根據(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)動不同類型的負(fù)載。該內(nèi)部程序為事先定義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)儲存模塊里，該數(shù)據(jù)儲存模塊可在無系統(tǒng)供電情 況下存儲重要數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)不被丟失。當(dāng)控制器工作時讀取數(shù)據(jù)存儲模塊里 的數(shù)據(jù)，識別負(fù)載類型，使輸出功能和負(fù)載類型相對應(yīng)。
基于上述，本實用新型是基于CAN總線的分散式結(jié)構(gòu)整車控制器。本實 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)動相應(yīng)的輸 出使負(fù)載工作，本實用新型并不執(zhí)行邏輯判斷和運算。
本實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自動啟用保護(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，適合不同車輛使用。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu) 點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實 施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神 和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入 要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書 及其等效物界定。
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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、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)存儲模塊均與單片機相連接，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自動啟用保護(hù)模式的 自動保護(hù)模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種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、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)存儲模塊均與單片機相連接，所述外殼上設(shè)有一散熱條紋。本實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自動啟用保護(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，適合不同車輛使用。
文檔編號B60R16/02GK201405808SQ20092007306
公開日2010年2月17日 申請日期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 申請人:歐科佳(上海)汽車電子設(shè)備有限公司