CN107102685B

CN107102685B - 机动车辆发动机控制电子计算机

Info

Publication number: CN107102685B
Application number: CN201710093019.9A
Authority: CN
Inventors: C.普拉代勒; S.桑切斯
Original assignee: Continental Automotive GmbH; Continental Automotive France SAS
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2020-09-15
Anticipated expiration: 2037-02-21
Also published as: FR3048140B1; FR3048140A1; CN107102685A; US10737641B2; US20170240124A1

Abstract

本发明的主题是一种机动车辆发动机控制电子计算机，所述计算机包括用于管理所述车辆的至少一件电气设备（2）的电路（1B）。所述电路包括用于数字连接至所述车辆的一件电气设备的至少一个模块（20B）和包括至少一个数字输入端口（110）的微控制器（10）。所述数字连接模块包括用于连接至所述电气设备的连接器（210）；用于连接至所述微控制器的所述数字输入端口的链路（220）；以及二极管包装（230B1），所述二极管包装首先连接至所述车辆的电池（B）电压，并且其次连接至地面（M），所述二极管包装包括在中点（232）处彼此链接的两个二极管（231B‑1、231B‑2），并且可构造为与公共阳极或者与公共阴极一起操作。

Description

机动车辆发动机控制电子计算机

技术领域

本发明涉及汽车领域，并且更具体地涉及机动车辆电子计算机，可以容易地构造该机动车辆电子计算机的数字输入以便链接至各种类型的电连接。

背景技术

按照已知的方式，机动车辆包括多个电子计算机，分别用于监测或者控制多件车辆设备。

因此，车辆包括：例如，发动机控制计算机以便控制发动机的操作参数（诸如，例如，将燃料注入到发动机汽缸中）、用于命令调整车辆速度的系统的计算机等。

按照惯例，电子计算机是箱的形式，在该箱中安装有印刷电路，如果多件设备将信息提供给电子计算机，则在电路的输入处将该多件设备连接至印刷电路，或者如果多件设备受电子计算机命令，则在电路的输出处将该多件设备连接至印刷电路。

这种印刷电路包括，按照已知的方式，微控制器和用于将多件设备连接至该微控制器的多个数字连接模块，各个数字连接模块连接至该微控制器的数字输入端口。

根据连接至计算机的多件设备的性质和操作，一些连接模块应该允许数字输入连接至车辆的供应电池（在这种情况下，将数字连接模块据称处于“上拉（pull up）”构造），而其它连接模块应该允许数字输入连接至地面（在这种情况下，数字连接模块据称处于“下拉（pull down）”构造）。

为了降低成本，将电子计算机设计为能够在各种机动车辆中使用或者能够与各种构造一起用来连接至多件设备。然而，各个连接模块的构造类型（“上拉”或者“下拉”）可以根据车辆或者连接的构造而变化。

为了解决这个问题，已知的解决方案是使各个数字连接模块能够，例如，在工厂建造期间，经由车辆的制造商，在“上拉”或者“下拉”模式中进行构造。

参照图1和图2对用于印刷电路1A的一个现有解决方案进行描述。为清楚起见，已经示出了微控制器10的单个数字输入端口110和链接至该数字输入端口110的单个数字连接模块20A。

数字连接模块20A首先包括用于链接至车辆的一件设备2的连接器210和用于将数字连接模块20A链接至关联的数字输入端口110的连接链路220。

为了对在设备2与微控制器10之间流动的信号进行处理，数字连接模块20A包括：

输入电容器Ce，该输入电容器首先连接至链接连接器210，并且其次连接至地面M，

第一输出电阻器Rs1，该第一输出电阻器首先连接至链接连接器210，并且其次经由连接链路220连接至微控制器10的数字输入端口110，

第二输出电阻器Rs2，该第二输出电阻器首先经由连接链路220连接至微控制器10的数字输入端口110，并且其次连接至地面M，

输出电容器Cs，该输出电容器首先经由连接链路220连接至微控制器10的数字输入端口110，并且其次连接至地面M。

为了构造数字连接模块20A的类型，将二极管包装230A安装在输入电容器Ce与第一输出电阻器Rs1之间的印刷电路1A上。该二极管包装230A包括两个二极管231A-1、231A-2，该两个二极管在中点232处彼此链接并且相同地定向以便传导在高点233与中点232之间的电流或者在中点232与低点234之间的电流，二极管包装230A的中点232连接至链接连接器210。

为了允许数字连接模块20A类型的构造，提供了两个位置P1、P2以接纳输入电阻器Re。

为此，为位置P1、P2中的每一个提供路由电轨道（routing electric tracks）。因此，第一位置P1首先链接至车辆的电池B电压，并且其次链接至箱230A的高点233，而第二位置P2首先链接至箱230A的低点234，并且其次链接至地面M。

因此，当输入电阻器Re安装在第一位置P1上（如图1中示出的）时，二极管包装230A可以在高点233处经由输入电阻器Re连接至车辆的电池B，或者当输入电阻器Re安装在第二位置P2上（如图2中示出的）时，二极管包装230A在低点234处经由输入电阻器Re连接至地面M。

因此，根据制造商对待连接的设备2所期望的数字连接模块20A的类型，例如，在构造电子计算机期间，将输入电阻器Re安装在印刷电路1A的位置P1、P2中的一个上，以便将数字连接模块20A的连接器210分别链接至车辆的电池B或者链接至地面M。

然而，此解决方案存在缺点。的确，电子计算机的印刷电路A1是包含许多电气部件的电路，特别是在该电路输入处。因此，需要提供两个位置P1、P2的此解决方案是复杂的，因为其需要提供电气轨道的双重路由，这进一步需要在印刷有电路的环氧板上的相当大的空间，并且，因为数字输入110的数量较大，例如，大于8（作为标准），愈发需要更大的空间。

因此，本发明的目的是通过提出印刷电路来解决这些缺点中的至少一些缺点，在该印刷电路中，可以在使此电路的空间需要最小化的同时容易地修改各个数字连接模块的类型。

发明内容

为此，本发明的主题是一种机动车辆发动机控制电子计算机，所述计算机包括箱，该箱中安装有用于管理车辆的至少一件电气设备的电路，所述电路包括用于数字连接至车辆的一件电气设备的至少一个模块和包括至少一个数字输入端口的微控制器，所述数字连接模块包括：

连接器，用于链接至电气设备，

链路，用于连接至微控制器的数字输入端口，

输入电容器，该输入电容器首先连接至链接连接器，并且其次连接至地面，

二极管包装，该二极管包装首先连接至车辆的电池电压，并且其次连接至地面，该二极管包装包括在中点处彼此链接的两个二极管，并且可构造为与公共阳极或者公共阴极一起操作以允许微控制器检测电气设备到车辆的电池电压或者到地面的连接，

输入电阻器，该输入电阻器首先连接至链接连接器，并且其次连接至二极管包装的中点，

第一输出电阻器，该第一输出电阻器首先连接至链接连接器，并且其次经由连接链路连接至微控制器的数字输入端口，

第二输出电阻器，该第二输出电阻器首先经由连接链路连接至微控制器的数字输入端口，并且其次连接至地面，

输出电容器，该输出电容器首先经由连接链路连接至微控制器的数字输入端口，并且其次连接至地面。

在根据本发明的计算机中，单个位置对于需要单个路由的输入电阻器是足够的，这与需要两个位置因此需要双重路由的现有技术不同。针对模块的输入电阻器而使用单个位置有利地允许了减少用于实施印刷电路上的数字连接模块所需的空间，这降低了复杂性及其成本。利用根据本发明的计算机，由于二极管包装的可构造性质，可以根据旨在连接的电气设备的类型，在“上拉”模式或者“下拉”模式中容易地构造数字连接模块。的确，考虑到不再需要选择输入电阻器的位置，可以通过仅仅修改二极管包装的连接来构造数字连接模块，以便将二极管定向在与期望模式（公共阳极或者公共阴极）对应的方向上。

本发明还涉及一种机动车辆发动机控制电子计算机，所述计算机包括箱，在该箱中安装有用于管理车辆的至少一件电气设备的电路，所述电路包括用于数字连接至车辆的一件电气设备的至少一个模块和包括至少一个数字输入端口的微控制器，所述数字连接模块包括：

连接器，该连接器用于链接至电气设备，

链路，该链路用于连接至微控制器的数字输入端口，

二极管包装，该二极管包装首先连接至车辆的电池电压，并且其次连接至地面，该二极管包装包括在中点处彼此链接的两个二极管以便与公共阴极一起操作以允许微控制器检测电气设备到车辆的电池电压的连接，

这种布置允许了在“上拉”模式中构造数字连接模块。

本发明进一步涉及一种机动车辆发动机控制电子计算机，所述计算机包括箱，在该箱中安装有用于管理车辆的至少一件电气设备的电路，所述电路包括用于数字连接至车辆的一件电气设备的至少一个模块和包括至少一个数字输入端口的微控制器，所述数字连接模块包括：

连接器，用于链接至电气设备，

链路，用于连接至微控制器的数字输入端口，

二极管包装，该二极管包装首先连接至车辆的电池电压，并且其次连接至地面，该二极管包装包括在中点处彼此链接的两个二极管以便与公共阳极一起操作以允许微控制器检测电气设备到地面的连接，

这种布置允许了在“下拉”模式中构造数字连接模块。

本发明还涉及一种如上所述的电子计算机，其中，微控制器包括多个数字输入端口，所述计算机包括多个数字连接模块，各个数字连接模块包括用于连接至微控制器的数字输入端口的链路。因此，电子计算机包括若干电子输入，可以在“上拉”中或者“下拉”中构造该若干电子输入。因此，电路可以管理分别连接至电路的可构造数字输入的多个电气设备。

本发明最后涉及一种包括如上所述的至少一个电子计算机的机动车辆。

附图说明

本发明的其它特征和优点将在以下描述期间参考作为非限制性示例给出的附图得以呈现，并且其中，对相似的物体给出了相同的附图标记。

图1和图2示意性地示出了根据现有技术的计算机的实施例。

图3和图4示意性地示出了根据本发明的计算机的实施例。

具体实施方式

以下描述对机动车辆的电子计算机进行描述。要注意，此使用不限制本发明的范围，可以在任何类型的车辆中使用本发明。

根据本发明的机动车辆包括电子计算机，例如，用于发动机控制，还称为ECU（电子控制单元）。机动车辆还可以包括多个电气设备，诸如，例如，速度调节器和用于电子计算机和供应电池类多件设备的电能供应装置。

如果每件电气设备将信息提供给计算机，则将该每件电气设备链接在电子计算机的输入处，或者如果每件电气设备由电子计算机命令，则将该每件电气设备链接在输出处。

根据本发明的电子计算机包括链接至车辆的多个电气设备的印刷电路。因此，印刷电路包括微控制器和用于将多个设备连接至该微控制器的多个数字连接模块。微控制器包括多个数字输入端口，数字连接模块连接至该多个数字输入端口中的每个。

为清楚起见，在图3和图4中示出的印刷电路1B只包括微控制器10的一个数字输入端口110和连接至数字输入端口110的一个数字连接模块20B。数字输入端口110允许微控制器10经由数字连接模块20B接收来自电气设备2的信息，以便对该信息进行处理。

数字连接模块20B首先包括用于链接至电气设备2的连接器210和用于将数字连接模块20B链接至关联的数字输入端口110的连接链路220。

由微控制器10接收的信息涉及电气设备2的状态，换言之，该信息允许微控制器10确定电气设备2是关闭还是打开。

电气设备2的状态与由数字连接模块20B接收并且传输至确定电气设备2的状态的微控制器10的数字输入端口110的电压对应。

数字输入端口110可以具有两个状态：数字输入端口110接收零电压（连接至地面M）的低状态和数字输入端口110接收与由电池B传送的电压对应的正电压的高状态。换言之，数字连接模块20B允许将电气设备2的状态通知给电子计算机，特别地，设备当前是处于运行中（“打开”状态）还是已经停止（“关闭”状态）。

因此，在速度调节器链接至电子计算机的数字连接模块20B的情况下，针对该速度调节器正在运行的信号，输入信号将处于高状态，而针对该速度调节器已经停止的信号，输入信号将处于低状态。

电子计算机然后可以根据调节器的状态来命令其它件电气设备2，诸如，例如，喷射器，以便调节车辆的速度。

因此，根据将模块20B连接至电气设备2的方式，存在两种类型的数字连接模块20B：与地面M接触（图3）或者与电池B接触（图4）。

如图3中示出的，在地面M接触类型的电气设备2连接的情况下，当电气设备2连接至链接连接器210时，数字输入端口110处于低状态，并且当电气设备2断开时，数字输入端口110处于高状态，数字连接模块20B处于“上拉”模式。

如图4中示出的，在电池B接触类型的电气设备2连接的情况下，当电气设备2连接至链接连接器210时，数字输入端口110处于高状态，而当电气设备2断开时，数字输入端口110处于低状态，数字连接模块20B处于“下拉”模式。

因此，当电气设备2断开时，微控制器10关于数字输入端口110的状态来检测电气设备2的状态的变化。

仍然参照图3和图4，可以根据电气设备2的连接类型，在“上拉”模式或者“下拉”模式中构造数字连接模块20B。

为了对在设备2与微控制器10之间的信号进行处理，数字连接模块20B包括多个电子部件。

因此，首先，数字连接模块20B包括输入电容器Ce，该输入电容器首先连接至链接连接器210，并且其次连接至地面M。该输入电容器Ce允许去除外部噪声，特别地，电磁干扰，还称为EMI。

数字连接模块20B然后包括第一输出电阻器Rs1，该第一输出电阻器首先连接至链接连接器210，并且其次经由连接链路220连接至微控制器10的数字输入端口110。该第一输出电阻器Rs1能够限制通过数字输入端口110的电流。

数字连接模块20B然后包括第二输出电阻器Rs2，该第二输出电阻器首先经由连接链路220连接至微控制器10的数字输入端口110，并且其次连接至地面M。该第二输出电阻器Rs2与第一输出电阻器Rs1一起形成分压器桥。

数字连接模块20B还包括输出电容器Cs，该输出电容器首先经由连接链路220连接至微控制器10的数字输入端口110，并且其次连接至地面M。输出电容器Cs能够对由数字输入端口110发送至微控制器10的信号进行滤波。

数字连接模块20B进一步包括二极管包装230B1、230B2，该二极管包装首先连接至车辆的电池B电压，并且其次连接至地面M，并且可在“上拉”模式或者“下拉”模式中构造。

二极管包装230B1、230B2包括在中点232处彼此链接的两个二极管231B-1、231B-2。因此，二极管包装230B1、230B2包括三个链接点：位于两个二极管231B-1、231B-2之间的中点232、连接至电池B的高点233、以及连接至地面M的低点234。因此，将第一二极管231B-1连接在高点233与中点232之间，并且将第二二极管231B-2连接在低点234与中点232之间。

此二极管包装230B1、230B2可以是，例如，SOT-23二极管包装。二极管231B-1、231B-2可以是信号二极管。

根据产生的连接，当二极管231B-1、231B-2的阴极链接在中点232处时（如图3中示出的），二极管包装230B1、230B2可以构造有公共阴极，或者当二极管231B-1、231B-2的阳极链接在中点232处时（如图4中示出的），二极管包装230B1、230B2可以构造有公共阳极。

数字连接模块20B还包括输入电阻器Re，该输入电阻器Re首先连接至链接连接器210，并且其次连接至二极管包装230B1、230B2的中点232。输入电阻器Re的功能是使电流在电气设备2中流通，以便确定电气设备的连接状态。

两个二极管231B-1、231B-2串联地并且在相反的方向上连接，以便根据包装的“上拉”或者“下拉”模式构造而只允许：电流I只通过二极管231B-1、231B-2中的一个经由中点232在包装230B1、230B2中单向流动。

因此，如图3和图4中示出的，根据二极管231B-1、231B-2的方向并且因此模块20B的模式，将通过二极管包装230B1、230B2的电流I的方向反转。

如图3中示出的，当将二极管包装230B1与公共阴极连接时（“上拉”模式），由电池B生成的电流I通过二极管包装230B1的第一二极管231B-1，然后通过输入电阻器Re。

如图4中示出的，当将二极管包装230B2与公共阳极连接时（“下拉”），通过二极管包装230B2的第二二极管231B-2的电流I朝向地面M。

在组装电子计算机期间，根据如下模式来连接二极管包装230B1、230B2：在该模式中数字连接模块20B必须按照制造商所期望的运行，而不需要选择输入电阻器Re的位置，因此，不论数字连接模块20B的类型如何，都可以在同一位置将该输入电阻器焊接在电路1B上。换言之，这仅足以改变二极管231B-1、231B-2的定向，以便使数字连接模块20B适应于电气设备2的期望连接。

已经示出了电子计算机的印刷电路1B，该印刷电路包括数字连接模块20B，然而该印刷电路当然也可以包括多个数字连接模块，以便将多个电气设备2连接至电子计算机。在这种情况下，可以在“上拉”或者“下拉”模式下独立地构造各个数字连接模块20B，以便链接至多件电气设备2的连接中的一个。

而且，此外，本发明不限于上述示例，并且可以在本领域的技术人员的能力范围内得到若干替代方案。

Claims

1.一种机动车辆发动机控制电子计算机，所述计算机包括箱，在所述箱中安装有用于管理所述车辆的至少一件电气设备（2）的电路（1B），所述电路（1B）包括用于数字连接至所述车辆的一件电气设备（2）的至少一个数字连接模块（20B）和包括至少一个数字输入端口（110）的微控制器（10），所述数字连接模块（20B）包括：

链接连接器（210），用于链接至所述电气设备（2），

连接链路（220），用于连接至所述微控制器（10）的所述数字输入端口（110），

输入电容器（Ce），所述输入电容器首先连接至所述链接连接器（210），并且其次连接至地面（M），

二极管包装（230B1、230B2），所述二极管包装首先连接至所述车辆的电池（B）电压，并且其次连接至地面（M），所述二极管包装包括在中点（232）处彼此链接的两个二极管（231B-1、231B-2），并且可构造为与公共阳极一起操作以允许所述微控制器（10）检测所述电气设备（2）到所述车辆的电池（B）电压的连接，或者可构造为与公共阴极一起操作以允许所述微控制器（10）检测所述电气设备（2）到地面（M）的连接，

输入电阻器（Re），所述输入电阻器首先连接至所述链接连接器（210），并且其次连接至所述二极管包装（230B1、230B2）的所述中点（232），

第一输出电阻器（Rs1），所述第一输出电阻器首先连接至所述链接连接器（210），并且其次经由所述连接链路（220）连接至所述微控制器（10）的所述数字输入端口（110），

第二输出电阻器（Rs2），所述第二输出电阻器首先经由所述连接链路（220）连接至所述微控制器（10）的所述数字输入端口（110），并且其次连接至地面（M），

输出电容器（Cs），所述输出电容器首先经由所述连接链路（220）连接至所述微控制器（10）的所述数字输入端口（110），并且其次连接至地面（M）。

2.根据权利要求1所述的电子计算机，其中，所述微控制器（10）包括多个数字输入端口（110），所述计算机包括多个数字连接模块（20B），每个数字连接模块（20B）包括用于连接至所述微控制器（10）的数字输入端口（110）的连接链路（220）。

3.一种包括权利要求1至2中任一项的至少一个所述电子计算机的机动车辆。