CN111532224A

CN111532224A - 一种多功能汽车电器盒

Info

Publication number: CN111532224A
Application number: CN202010398095.2A
Authority: CN
Inventors: 张绍云
Original assignee: Changchun Hongtuo Automotive Electric Manufacturing Co ltd
Current assignee: Changchun Hongtuo Automotive Electric Manufacturing Co ltd
Priority date: 2020-05-12
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2020-08-14

Abstract

本发明的多功能汽车电器盒，前舱电器盒中集成有保险丝盒、5V电源模块、中央处理器、存储器、接口模块、功率驱动模块、CAN模块等，配置有汽车前灯、雨刮、电喇叭、低速行人报警、真空泵、水泵、电磁阀，空调，VCU等功能；仪表电器盒中集成有保险丝盒、5V电源模块、中央处理器存储器、接口模块、功率驱动模块、CAN模块、LIN模块、多媒体模块、4G模块等，配置有汽车自动灯光、自动雨刮、自动空调、自动安全控制、VCU、BCM、PEPS、TBOX、多媒体等功能；前舱电器盒、仪表电器盒之间通过CAN协议进行通信；采用多功能集成设计，传感器等信号个模块实现共享，使得个功能模块节省了大量的引脚，线束用的导线、插接件也相应减少，降低成本，减轻产品重量。

Description

一种多功能汽车电器盒

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种多功能汽车电器盒。

背景技术

传统汽车保险丝盒只有保险丝、通用继电器、专用继电器(如，雨刮继电器、闪光灯继电器等)，与其他汽车电器之间都是硬线连接，不可避免的需要用很多导线、插接件、端子等，导致线束结构复杂、成本高可靠性低；另外很多汽车电器控制器功能单一，根据实际需要每个控制器都需要有单独的外壳封装，都需要各自的安装点和安装标准件，甚至需要专用的安装支架，材料成本高、总装人工多、总布置设计难度大、物流成本多损耗大。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种多功能汽车电器盒，利用传统前舱电器盒、仪表电器盒内部空间将各电器模块进行集成化设计，将传统电器之间的连接导线变成PCB板内部连接，传感器信号，电源、处理等进行多模块共享，现了电器盒智能化、平台化、轻量化、降低成本、提高可靠性。

一种多功能汽车电器盒，包括：前舱电器盒、仪表电器盒；所述前舱电器盒通过PCB板集成有保险丝盒、5V电源模块、中央处理器、存储器、接口模块、功率驱动模块、CAN模块，通过各模块实现汽车前灯控制、雨刮控制、电喇叭控制、低速行人报警、真空泵控制、水泵控制、电磁阀控制，空调控制，VCU功能；所述仪表电器盒通过PCB板集成有保险丝盒、5V电源模块、中央处理器、存储器、接口模块、功率驱动模块、CAN模块、LIN模块、多媒体模块、4G模块，实现汽车自动灯光控制、自动雨刮、自动空调控制、自动安全控制、BCM功能、PEPS功能、TBOX功能、多媒体控制；

所述前舱电器盒、仪表电器盒之间通过CAN协议进行通信。

进一步地，所述前舱电器盒还设有真空泵控制器、低速行人报警控制器、空调控制器、BCM单元、VCU单元。

进一步地，所述仪表电器盒设有胎压控制器、空调控制器、车身安全控制模块、多媒体主机、BCM单元、PEPS单元、VCU单元、TBOX单元。

进一步地，所述BCM单元、VCU单元、空调控制器通过CAN通讯技术实现由前舱电器盒和仪表电器盒共同完成。

进一步地，利用阳光雨量传感器信号共享实现自动灯光、自动雨刮、自动空调功能。

进一步地，利用BCM遥控门锁天线通过软件实现胎压控制器功能。

进一步地，所述仪表电器盒带有2路LIN模块。

进一步地，所述前舱电器带有2路CAN总线，仪表电器盒带有3路CAN总线，仪表电器盒还带有网关功能。

进一步地，所述仪表电安全带有开关信号接口、座椅压力开关信号接口、蜂鸣器、设有安全带使用提醒功能。

进一步地，所述仪表电器盒设置碰撞信号接口、设有碰撞自动解锁和自动高压下电功能。

有益效果：

1、本发明利用传统汽车前舱保险丝盒和仪表保险丝盒结构空间，将传统的保险丝盒、BCM、胎压控制器、空调控制器、多媒体主机、VCU、TBOX等电器模块集成化设计，可以节省6个控制器外壳，直接降低成本5％以上，减轻重量30％左右，节省模具费数百万元，若普及应用该多功能汽车电器盒，节省的能源和环保价值将达亿万元之多。

2、本发明多功能集成设计，将传统电器之间的连接导线变成PCB板内部连接，传感器等信号模块实现共享，使得功能模块节省了大量的引脚，线束用的导线、插接件也相应减少，线束成本能降低10％以上，重量也相应减轻10％以上。

3、本发明多功能集成设计，不是简单的物理集成，而是打破传统电器的模块界限，通过信息信号共享、电源模块共享、存储器共享、处理器共享等设计，最大限度地发挥元器件的功用，能节省元器件、PCP板等成本10％以上。

4、本发明多功能集成设计，打破传统电器的模块界限，功能模块可以拆开，灵活地设计在前舱电器盒、仪表电器盒，由2个电器盒共同实现，线束连接更简洁节省导线2％左右，整车电器架构、原理更简介更合理，可靠性有很大提高。主要体现如下：

(1)VCU的冷却风扇驱动、水泵控制、真空泵控制、制动液位传感器信号输入等功能设计在前舱电器盒，油门踏板信号输入、模式开关信号输入、制动开关信号输入、新能源控制器使能、网关等功能设计在仪表电器盒。

(2)BCM的前雨刮控制、前灯光控制、电喇叭驱动、低速行人提醒喇叭驱动等功能设计在前舱电器盒，后雨刮控制、后灯光控制、侧灯控制、门锁控制、传感器信号输入、开关信号输入、PEPS天线信号输入、ACC继电器驱动、NO继电器驱动等功能设计在仪表电器盒。

(3)本发明内置了3路CAN线，电器模块之间可轻松实现传感器信号、开关信号等资源共享，内置2路LIN线，可匹配带LIN线的玻璃升降开关、带LIN线的空调组合开关，减少传统设计20多个导线回路，降本减重非常明显。

5、本发明多功能集成的多媒体主机，可实现影响娱乐、倒车雷达、倒车影像功能，可配套大屏使用，能实现导航、触摸屏控制空调、故障诊断仪等功能。

6、本发明多功能集成的TBOX，可实现汽车远程监控、远程空调请求、预约充电，预留了以太网接口，方便匹配辅助驾驶功能。

7、本发明多功能集成设计功能组合灵活，预留了自动大灯、自动雨刮、自动空调功能，只需增加传感器的很少成本就能实现；胎压报警、远程空调控制功能通过软件实现，无需增加硬件成本，适合于A00级到B级汽车使用，从而实现汽车低压电器平台化，特别适合新能源电动车项目开发。本发明专门为新能源车设计了电动真空泵控制、冷却水泵控制、电磁阀控制、EPS保险丝、DCDC保险丝，能为汽车主机厂节省数百万的开发成本和时间成本。

8、本发明多功能集成电器盒，可适用于量产汽车的优化降本，通过技术降本实现良性循环，越是高档车降本越明显，根据不同档次的车型，综合降本可达到15％～30％，能空出多个电器模块布置空间，为车型升级功能扩展创造了可能。

附图说明

图1为本发明前舱电器盒和仪表电器盒构成的系统结构图；

图2为本发明前舱电器盒结构框图；

图3为本发明仪表电器盒结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明在传统保险丝盒上，通过小型化设计和多个汽车电器控制器集成为多功能电器盒，主要集成的控制器：保险丝盒、BCM(车身控制器)、胎压控制器、空调控制器、水泵控制器、PEPS(无钥匙进入一键启动控制器)、TBOX(远程监控)、VCU(整车控制器)、网关、低速行人提醒等功能。保险丝盒与集成的控制器之间由硬线连接变成PCB连接，控制器必须的电源系统、处理器、存储器、CAN模块等可以共享，使得控制器更智能，很多信号由硬线单独连接变成通过CAN线或LIN线传输实现共享，外壳和安装点也实现共享，从而实现成本降低、可靠性增加、整车重量减轻、总布置方便、物流大幅度简化、售后备件品种减少，极大程度上改善了传统非集成方案的缺陷。

如图2所示，本发明多功能电器盒继承传统保险丝盒优点，采用前舱电器盒和仪表电器盒2个模块方案构成一个系统，进行功能模块分配。本发明本着与其他用电器保持最近布置原则，最大限度地减少连接导线的长度，达到降低线束成本和重量的目的；

本发明前舱电器盒集成的主要功能：电源分配、前大灯灯光驱动、雨刮和洗涤电机驱动、冷却风扇驱动、水泵驱动、电磁阀驱动、喇叭驱动、低速行人报警驱动、制动液位传感器信号输入、洗涤液液位传感器信号输入、大气压力传感器信号输入等功能，带有1路CAN模块，所以信号通过CAN线连接，比传统方式可以减少几十根连接的导线和很多端子、插接件；

如图3所示，本发明仪表电器盒集成的主要功能：电源分配、灯光开关信号输入、雨刮开关信号输入、安全带告警、侧灯和后部灯光驱动、PEPS、车身防盗、胎压控制、空调控制、VCU、TBOX、网关等功能，带有4路CAN模块2路LIN模块，玻璃升降器开关、空调控制开关等电器附件可以通过LIN线连接传输信号，主要电器信号通过CAN线连接传输信号，可以最大限度地降低电器和线束成本；

本发明多功能前舱电器盒和仪表电器盒实现了高度集成和智能化，通过预留的很多输入输出端口和驱动接口，使得功能扩展无需改变硬件，只要通过软件程序刷写就能实现，如，胎压控制器功能实现就无需增加硬件。故本发明可以作为汽车低压电器平台，实现汽车从A00级到B级车通用化电器平台使用，从而大大降低新车型电器开发的成本和周期，能够实现批量成本分摊，进一步降本增效。

本发明的显著优点在于：

(1)实现保险丝盒智能化；

(2)实现整车低压电器大幅度降本减重；

(3)软件硬件可以灵活配置、实现汽车从A00级到B级车通用化电器平台使用。

实施例1

前舱电器盒端口定义

A——EPS电源；

B——ACC、ON电源；

C——低边输出、继电器输出、电机驱动、低速行人提醒、保险丝输出；

D——雨刮、制动液位、真空泵等信号输入，CAN通讯；

E——高边驱动输出、警告喇叭输出、灯光继电器输出、保险丝输出；

F——电机驱动、灯光驱动、保险丝输出；

G——常电保险丝输出。

实施例2

仪表电器盒端口定义

A——灯光输出、保险丝输出；

B——空调控制、保险丝输出；

C——空调信号输入、挡位信号输入、保险丝输出；D——PEPS天线接口；

E——开关量输入；

F——中控门锁、CAN通讯、继电器输出、保险丝输出；

G——CAN通讯、LIN通讯、指示灯驱动输出、保险丝输出；

H——EPS电源；

J——常电；

K——多媒体接口；

L——TBOX接口；

M——VCU信号输入；

N——信号输入、CAN信号；

P——VCU使能输出信号；

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种多功能汽车电器盒，其特征在于，包括：前舱电器盒、仪表电器盒；

所述前舱电器盒通过PCB板集成有保险丝盒、5V电源模块、中央处理器、存储器、接口模块、功率驱动模块、CAN模块，通过各模块实现汽车前灯控制、雨刮控制、电喇叭控制、低速行人报警、真空泵控制、水泵控制、电磁阀控制，空调控制，VCU功能；所述仪表电器盒通过PCB板集成有保险丝盒、5V电源模块、中央处理器、存储器、接口模块、功率驱动模块、CAN模块、LIN模块、多媒体模块、4G模块，实现汽车自动灯光控制、自动雨刮、自动空调控制、自动安全控制、BCM功能、PEPS功能、TBOX功能、多媒体控制；

所述前舱电器盒、仪表电器盒之间通过CAN协议进行通信。

2.根据权利要求1所述的多功能汽车电器盒，其特征在于，所述前舱电器盒还设有真空泵控制器、低速行人报警控制器、空调控制器、BCM单元、VCU单元。

3.根据权利要求1所述的多功能汽车电器盒，其特征在于，所述仪表电器盒设有胎压控制器、空调控制器、车身安全控制模块、多媒体主机、BCM单元、PEPS单元、VCU单元、TBOX单元。

4.根据权利要求1所述的多功能汽车电器盒，其特征在于，所述BCM单元、VCU单元、空调控制器通过CAN通讯技术实现由前舱电器盒和仪表电器盒共同完成。

5.根据权利要求1所述的多功能汽车电器盒，其特征在于，利用阳光雨量传感器信号共享实现自动灯光、自动雨刮、自动空调功能。

6.根据权利要求1所述的多功能汽车电器盒，其特征在于，利用BCM遥控门锁天线通过软件实现胎压控制器功能。

7.根据权利要求1所述的多功能汽车电器盒，其特征在于，所述仪表电器盒带有2路LIN模块。

8.根据权利要求1所述的多功能汽车电器盒，其特征在于，所述前舱电器带有2路CAN总线，仪表电器盒带有3路CAN总线，仪表电器盒还带有网关功能。

9.根据权利要求1所述的多功能汽车电器盒，其特征在于，所述仪表电安全带有开关信号接口、座椅压力开关信号接口、蜂鸣器、设有安全带使用提醒功能。

10.根据权利要求1所述的多功能汽车电器盒，其特征在于，所述仪表电器盒设置碰撞信号接口、设有碰撞自动解锁和自动高压下电功能。