CN107450523A - 一种通用型上装控制系统 - Google Patents

Abstract

一种通用型上装控制系统，包括上装控制器，所述上装控制器上设置有CAN总线信号传输端口；所述上装控制器上设置有整车CAN总线通讯端口、上装系统CAN总线通讯端口、整车数字信号传输端口和上装系统数字信号传输端口，所述整车CAN总线通讯端口通过整车CAN总线与发动机控制器、整车控制器、车身控制模块和仪表信号连通，所述上装系统CAN总线通讯端口通过上装系统CAN总线与上装设备控制系统信号连通。本设计的上装控制器不仅实现了整车CAN信号和上装系统CAN信号的分离转发，而且规范了改装线束的搭接。

Description

一种通用型上装控制系统

技术领域

本发明涉及一种上装控制器，尤其涉及一种通用型上装控制系统，具体适用于提高上装控制器的通用性、避免上装系统对整车信号的干扰。

背景技术

随着我国各大城市的快速发展，市政环卫、工程机械等领域对专用车底盘的需求量也日益增多。压缩式垃圾车、洗扫车、洒水车、水泥搅拌车、臂架泵车等等种类繁多的专用车辆不断的投放市场，从而导致各大改装车企业对于专用车底盘的各种电气类需求也不断增加。以往的专用车底盘并没有对于改装车企业的上装系统预留专用的改装接口，同时也缺乏一套完善的底盘电气系统改装规范。

在车辆的实际改装过程中，像一些24V供电电源、转向灯信号等基本是在底盘上通过破坏原车线束来随用随取，这必然会陡增各种安全隐患。另外，上装系统使用率最高的发动机恒转速输出功能也只能利用主机厂预留好的PTO接口进行小范围的调整控制，然而很多时候这种调速方式并不能满足目前上装系统的工作需求。

中国专利公开号为CN105487424A，公开日为2016年4月13日的发明专利公开了供一种专用车上装电气控制系统用控制装置及专用车，包括上位机、通讯适配装置以及控制器本体，上位机通过通讯适配装置和控制器本体进行通讯而对控制器进行配置，控制器通过导线与专用车的供电系统、控制元件及执行装置等连接，上位机包括计算机；控制装置还包括故障诊断模块、CAN 总线通讯模块、信号采集模块、中央处理单元、报警装置驱动模块、外部报警装置、电源模块、通用模块扩展接口、功率输出模块以及PCB 主板。虽然该发明的上装控制器有一定的普适性，但其仍存在以下缺陷：

1、该发明仅有一个CAN总线接口，其上装系统CAN信号与整车CAN信号共用同一条CAN总线进行信号传输，在汽车底盘售出后由汽车改装企业改装，汽车改装企业设定的上装系统CAN信号可能存在不符合整车CAN信号的通信的规范的情况，如果上装系统发出的CAN信号出现错误，容易造成CAN通信紊乱。

2、该发明的上装控制器未对其I/O 端口和扩展接口的连接信号做出具体的设定，需要改装厂家自己设定I/O端口。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的上装系统直接连接车内CAN总线的问题，提供了一种分离车内与上装系统CAN通信的通用型上装控制系统。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种通用型上装控制系统，包括上装控制器，所述上装控制器上设置有CAN总线信号传输端口；

所述上装控制器上设置有整车CAN总线通讯端口、上装系统CAN总线通讯端口、整车数字信号传输端口和上装系统数字信号传输端口，所述整车CAN总线通讯端口通过整车CAN总线与发动机控制器、整车控制器、车身控制模块和仪表信号连通，所述上装系统CAN总线通讯端口通过上装系统CAN总线与上装设备控制系统信号连通。

所述整车数字信号传输端口包括空挡开关信号输入端、位置灯开关信号输入端、倒挡开关信号输入端、危险报警开关信号输入端、驻车制动信号输入端和喇叭控制信号输出端；

所述上装系统数字信号传输端口包括喇叭控制信号输入端、倒挡开关信号输出端、驻车制动信号输出端和空挡开关信号输出端。

所述上装控制器通过整车CAN总线通讯端口接收发动机转速信号、发动机运转总时间信号，所述上装控制器通过整车CAN总线通讯端口发出请求查询发动机运转总时间信号、发动机转速控制信号；

所述上装控制器通过上装系统CAN总线通讯端口发出发动机转速信号、发动机运转总时间信号，所述上装控制器通过上装系统CAN总线通讯端口接收请求查询发动机运转总时间信号、发动机转速控制信号。

所述上装系统数字信号传输端口还包括旋钮开关信号输入端，所述旋钮开关信号输入端用于接收发动机无极调节的转速或扭矩信号。

所述上装控制器通过整车CAN总线通讯端口接收位置开关灯信号、倒挡状态信号、空挡状态信号、驻车制动开关信号、危险报警开关信号、车速信号和油箱油量信号；

所述上装控制器通过上装系统CAN总线通讯端口发出位置开关灯信号、倒挡状态信号、空挡状态信号、驻车制动开关信号、危险报警开关信号、车速信号和油箱油量信号，所述上装控制器通过上装系统CAN总线通讯端口接收喇叭控制信号。

所述上装控制器还包括故障诊断CAN总线通讯端口。

所述整车数字信号传输端口3还包括至少两个整车数字信号预留端口；所述上装系统数字信号传输端口4还包括至少两个上装系统数字信号预留端口。

所述上装控制器1上还设置有整车模拟信号传输端口14和上装系统模拟信号传输端口15。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种通用型上装控制系统中的上装控制器上设置有整车CAN总线通讯端口、上装系统CAN总线通讯端口，所述整车CAN总线通讯端口连通整车CAN总线，上装系统CAN总线通讯端口连通上装系统CAN总线，通过上装控制器实现两个总线之间的信号转发，避免因上装设备控制系统的CAN信号错误造成整车CAN信号紊乱。因此，本设计分离了整车CAN信号和上装系统CAN信号，然后利用上装控制器实现信号的转发监控，提高了改装车辆CAN通讯的可靠性。

2、本发明一种通用型上装控制系统在上装控制器上设置了整车数字信号传输端口和上装系统数字信号传输端口，上装系统数字信号传输端口根据改装企业的数字信号连接需求设置了五个不同信号的传输端口，整车数字信号传输端口设置根据上装系统需求和商用车的实际信号传输接线情况，设计了六个不同信号的传输端口，数字信号端口的设置使上装系统的硬线搭接都集中到了上装控制器上，改装车辆上的线束搭接更加规范，避免了改装厂因为胡乱搭接线束造成的安全隐患。因此，本设计能够将改装车辆上装系统的线束搭接统一到上装控制器上，提高改装车辆的线束安全性。

3、本发明一种通用型上装控制系统中上装控制器能够监控、转发15种信号，这15种信号满足了绝大部分改装企业的信号需求，提高了上装控制器的普适性、通用性。因此，本设计的上装控制器的通用性好，可满足绝大部分企业的改装要求。

4、本发明一种通用型上装控制系统中的上装设备控制系统能够通过上装控制器向发动机发出转速和转速变化率的控制命令，使改装车企业根据自身上装系统的特点更加精确的对发动机工作转速进行控制，优化上装设备的动力来源控制。因此，本设计上装设备控制系统能够通过上装控制器来控制发动机的运转，实现上装设备的性能优化。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的信号传输图。

图中：上装控制器1、整车CAN总线通讯端口11、上装系统CAN总线通讯端口12、故障诊断CAN总线通讯端口13、上装设备控制系统2、整车数字信号传输端口3、空挡开关信号输入端31、位置灯开关信号输入端32、倒挡开关信号输入端33、危险报警开关信号输入端34、驻车制动信号输入端35、喇叭控制信号输出端36、上装系统数字信号传输端口4、喇叭控制信号输入端41、倒挡开关信号输出端42、驻车制动信号输出端43、空挡开关信号输出端44、旋钮开关信号输入端45、发动机控制器5、整车控制器6、车身控制模块7、仪表8。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图2，一种通用型上装控制系统，包括上装控制器1，所述上装控制器1上设置有CAN总线信号传输端口；

所述上装控制器1上设置有整车CAN总线通讯端口11、上装系统CAN总线通讯端口12、整车数字信号传输端口3和上装系统数字信号传输端口4，所述整车CAN总线通讯端口11通过整车CAN总线与发动机控制器5、整车控制器6、车身控制模块7和仪表8信号连通，所述上装系统CAN总线通讯端口12通过上装系统CAN总线与上装设备控制系统2信号连通；

所述整车数字信号传输端口3包括空挡开关信号输入端31、位置灯开关信号输入端32、倒挡开关信号输入端33、危险报警开关信号输入端34、驻车制动信号输入端35和喇叭控制信号输出端36；

所述上装系统数字信号传输端口4包括喇叭控制信号输入端41、倒挡开关信号输出端42、驻车制动信号输出端43和空挡开关信号输出端44。

所述上装控制器1通过整车CAN总线通讯端口11接收发动机转速信号、发动机运转总时间信号，所述上装控制器1通过整车CAN总线通讯端口11发出请求查询发动机运转总时间信号、发动机转速控制信号；

所述上装控制器1通过上装系统CAN总线通讯端口12发出发动机转速信号、发动机运转总时间信号，所述上装控制器1通过上装系统CAN总线通讯端口12接收请求查询发动机运转总时间信号、发动机转速控制信号。

所述上装系统数字信号传输端口4还包括旋钮开关信号输入端45，所述旋钮开关信号输入端45用于接收发动机无极调节的转速或扭矩信号。

所述上装控制器1通过整车CAN总线通讯端口11接收位置开关灯信号、倒挡状态信号、空挡状态信号、驻车制动开关信号、危险报警开关信号、车速信号和油箱油量信号；

所述上装控制器1通过上装系统CAN总线通讯端口12发出位置开关灯信号、倒挡状态信号、空挡状态信号、驻车制动开关信号、危险报警开关信号、车速信号和油箱油量信号，所述上装控制器1通过上装系统CAN总线通讯端口12接收喇叭控制信号。

所述上装控制器1还包括故障诊断CAN总线通讯端口13。

所述整车数字信号传输端口3还包括至少两个整车数字信号预留端口；所述上装系统数字信号传输端口4还包括至少两个上装系统数字信号预留端口。

所述上装控制器1上还设置有整车模拟信号传输端口14和上装系统模拟信号传输端口15。

本发明的原理说明如下：

所述整车数字信号传输端口3还包括至少两个整车数字信号预留端口；所述上装系统数字信号传输端口4还包括至少两个上装系统数字信号预留端口。预留端口的设计能够提高上装控制器的通用性能，适应具有特殊要求的上装设备的安装需要。

所述上装控制器1上还设置有整车模拟信号传输端口14和上装系统模拟信号传输端口15,所述整车模拟信号传输端口14和上装系统模拟信号传输端口15均为预留端口。模拟信号端口的设计进一步提高了上装控制器的通用性能，给车辆改装企业更多的信号选择余地。

所述整车数字信号传输端口3通过硬线与整车上的传感器或执行器相连接，整车数字信号传输端口3通过硬线向整车上的传感器或执行器发出或接收数字信号。

所述空挡开关信号输入端31用于接收空挡指示信号。

所述位置灯开关信号输入端32用于接收位置灯开关信号。

所述倒挡开关信号输入端33用于接收倒挡开关信号。

所述危险报警开关信号输入端34用于接收危险报警开关信号。

所述驻车制动信号输入端35用于接收驻车制动信号。

所述喇叭控制信号输出端36用于向喇叭发出喇叭控制信号。

所述上装系统数字信号传输端口4通过硬线与上装设备上的传感器或执行器相连接，上装系统数字信号传输端口4通过硬线向上装设备上的传感器或执行器发出或接收数字信号。

所述喇叭控制信号输入端41用于接上装设备控制系统2发出的喇叭控制信号。

所述倒挡开关信号输出端42用于向上装设备控制系统2发出倒挡开关信号。

所述驻车制动信号输出端43用于向上装设备控制系统2发出驻车制动开关信号。

所述空挡开关信号输出端44用于向上装设备控制系统2发出空挡开关指示信号。

所述旋钮开关信号输入端45用于接收上装设备控制系统2发出的发动机无极调节的转速或扭矩控制信号。

本设计中部分信号既可以通过数字信号端口传输也可以通过CAN通讯传输，根据不同的车型号和上装设备选择不同的传输方式。

本设计的上装控制器1相当于整车对上装系统的一个窗口，上装控制器1接收特定的整车信号，然后根据上装设备控制系统2的要求将其需要的信号转发给上装设备控制系统2实现了信号转发的功能；同时对接收的信号进行监控，对错误信号进行报错，避免了因信号错误造成危险的情况。

实施例1：

一种通用型上装控制系统，包括上装控制器1，所述上装控制器1上设置有CAN总线信号传输端口；所述上装控制器1上设置有整车CAN总线通讯端口11、上装系统CAN总线通讯端口12、整车数字信号传输端口3和上装系统数字信号传输端口4，所述整车CAN总线通讯端口11通过整车CAN总线与发动机控制器5、整车控制器6、车身控制模块7和仪表8信号连通，所述上装系统CAN总线通讯端口12通过上装系统CAN总线与上装设备控制系统2信号连通；所述上装控制器1通过整车CAN总线通讯端口11接收发动机转速信号、发动机运转总时间信号，所述上装控制器1通过整车CAN总线通讯端口11发出请求查询发动机运转总时间信号、发动机转速控制信号；所述上装控制器1通过上装系统CAN总线通讯端口12发出发动机转速信号、发动机运转总时间信号，所述上装控制器1通过上装系统CAN总线通讯端口12接收请求查询发动机运转总时间信号、发动机转速控制信号；所述上装控制器1通过整车CAN总线通讯端口11接收位置开关灯信号、倒挡状态信号、空挡状态信号、驻车制动开关信号、危险报警开关信号、车速信号和油箱油量信号；所述上装控制器1通过上装系统CAN总线通讯端口12发出位置开关灯信号、倒挡状态信号、空挡状态信号、驻车制动开关信号、危险报警开关信号、车速信号和油箱油量信号，所述上装控制器1通过上装系统CAN总线通讯端口12接收喇叭控制信号。

实施例2：

实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：

所述整车数字信号传输端口3包括空挡开关信号输入端31、位置灯开关信号输入端32、倒挡开关信号输入端33、危险报警开关信号输入端34、驻车制动信号输入端35和喇叭控制信号输出端36；所述上装系统数字信号传输端口4包括喇叭控制信号输入端41、倒挡开关信号输出端42、驻车制动信号输出端43和空挡开关信号输出端44。

实施例3：

实施例3与实施例2基本相同，其不同之处在于：

所述上装系统数字信号传输端口4还包括旋钮开关信号输入端45，所述旋钮开关信号输入端45用于接收发动机无极调节的转速或扭矩信号。

实施例4：

实施例4与实施例3基本相同，其不同之处在于：

所述上装控制器1还包括故障诊断CAN总线通讯端口13；所述整车数字信号传输端口3还包括至少两个整车数字信号预留端口；所述上装系统数字信号传输端口4还包括至少两个上装系统数字信号预留端口；所述上装控制器1上还设置有整车模拟信号传输端口14和上装系统模拟信号传输端口15。

Claims (8)

1.一种通用型上装控制系统，包括上装控制器（1），所述上装控制器（1）上设置有CAN总线信号传输端口，其特征在于：

所述上装控制器（1）上设置有整车CAN总线通讯端口（11）、上装系统CAN总线通讯端口（12）、整车数字信号传输端口（3）和上装系统数字信号传输端口（4），所述整车CAN总线通讯端口（11）通过整车CAN总线与发动机控制器（5）、整车控制器（6）、车身控制模块（7）和仪表（8）信号连通，所述上装系统CAN总线通讯端口（12）通过上装系统CAN总线与上装设备控制系统（2）信号连通。

2.根据权利要求1所述的一种通用型上装控制系统，其特征在于：

所述整车数字信号传输端口（3）包括空挡开关信号输入端（31）、位置灯开关信号输入端（32）、倒挡开关信号输入端（33）、危险报警开关信号输入端（34）、驻车制动信号输入端（35）和喇叭控制信号输出端（36）；

所述上装系统数字信号传输端口（4）包括喇叭控制信号输入端（41）、倒挡开关信号输出端（42）、驻车制动信号输出端（43）和空挡开关信号输出端（44）。

3.根据权利要求1或2所述的一种通用型上装控制系统，其特征在于：

所述上装控制器（1）通过整车CAN总线通讯端口（11）接收发动机转速信号、发动机运转总时间信号，所述上装控制器（1）通过整车CAN总线通讯端口（11）发出请求查询发动机运转总时间信号、发动机转速控制信号；

所述上装控制器（1）通过上装系统CAN总线通讯端口（12）发出发动机转速信号、发动机运转总时间信号，所述上装控制器（1）通过上装系统CAN总线通讯端口（12）接收请求查询发动机运转总时间信号、发动机转速控制信号。

4.根据权利要求3所述的一种通用型上装控制系统，其特征在于：

所述上装系统数字信号传输端口（4）还包括旋钮开关信号输入端（45），所述旋钮开关信号输入端（45）用于接收发动机无极调节的转速或扭矩信号。

5.根据权利要求3所述的一种通用型上装控制系统，其特征在于：

所述上装控制器（1）通过整车CAN总线通讯端口（11）接收位置开关灯信号、倒挡状态信号、空挡状态信号、驻车制动开关信号、危险报警开关信号、车速信号和油箱油量信号；

所述上装控制器（1）通过上装系统CAN总线通讯端口（12）发出位置开关灯信号、倒挡状态信号、空挡状态信号、驻车制动开关信号、危险报警开关信号、车速信号和油箱油量信号，所述上装控制器（1）通过上装系统CAN总线通讯端口（12）接收喇叭控制信号。

6.根据权利要求5所述的一种通用型上装控制系统，其特征在于：

所述上装控制器（1）还包括故障诊断CAN总线通讯端口（13）。

7.根据权利要求3所述的一种通用型上装控制系统，其特征在于：

所述整车数字信号传输端口（3）还包括至少两个整车数字信号预留端口；所述上装系统数字信号传输端口（4）还包括至少两个上装系统数字信号预留端口。

8.根据权利要求3所述的一种通用型上装控制系统，其特征在于：

所述上装控制器（1）上还设置有整车模拟信号传输端口（14）和上装系统模拟信号传输端口（15）。