CN111540246A - 一种用于汽车前车门的电控模拟系统 - Google Patents

一种用于汽车前车门的电控模拟系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车前车门电控模拟检测技术领域，尤其是一种用于汽车前车门的电控模拟系统，包括装配模块、前车门模块、控制模块和测试模块。本发明的一种用于汽车前车门的电控模拟系统通过在小台架两侧用于安装前车门本体的侧向安装框，通过翻转式窗框连接端内部的升降装配滑块插入底部装配盲孔内部来与前车门本体上端卡接固定，在保证高度拟真度的同时方便其翻转折叠收纳，便于后期收纳和搬运；同时操作和电路测试布局更加直观，大大提升教学实验的效果；同时采用翻转抬升板来安装前车门串口显示屏和前车门测试口端子，使得操作和显示角度可调，人体工程学设计使得操作使用更加舒适。

Description

一种用于汽车前车门的电控模拟系统
技术领域
本发明涉及汽车前车门电控模拟检测技术领域，尤其是一种用于汽车前车门的电控模拟系统。
背景技术
新一轮科技革命和产业变革孕育兴起，新能源汽车行业的发展，不仅为汽车产业带来前所未有的新变革和新动能，也为重塑世界汽车能源格局、应对全球气候变化、实现汽车产业可持续发展带来新机遇。
早在2012年，中国就颁布了节能和新能源汽车产业发展规划。截至2018 年底，中国新能源汽车保有量达290万辆，其中乘用车占75％，客车占17.5％，货车占7.3％。业内人士分析，电动化、智能化、共享化的发展趋势，将推动汽车行业在能源动力、生产运行和销售使用等方面全面变革。就电动化而言，近几年的市场情况已经说明，驱动高效率、运行零排放、费用更节省的电动汽车，不仅广受消费者欢迎，也更符合绿色、低碳、可持续发展的要求。目前，深圳已率先基本实现了城市公交和出租的电动化，北京、上海、杭州等城市也在加快城市公交、出租、共享汽车的电动化。
而5G时代的到来，正在为新能源汽车行业带来深刻改变。随着5G移动通信、导航系统、传感技术、智慧交通、能源基础设施等相关技术和产业优势的日益增强，未来几年智能网联和自动驾驶技术将迎来快速发展期，大幅度拓展现有汽车的产业链。业内人士预测，未来的智能化，将是各个新兴行业、新旧行业之间的重新组合，智慧城市、智慧交通和新型能源的结合，将会加速智能化进程，开拓出崭新的发展领域。对新能源汽车领域而言，随着自动驾驶层次的提高，将实现从信息互联、车路联网到车、网、路、能源之间的互联。
共享经济的出现，也在为新能源汽车带来生长契机。只需一部手机，就能随时上路；分时租赁，花更少的钱圆驾驶梦……新能源汽车和共享经济的结合，产生了新的汽车消费模式，也在年轻人当中形成了新的时尚。在城市街头，共享汽车和网约车正在和城市公共交通一起，构建起方便快捷的城市交通体系。新的汽车消费模式，不仅可以让新能源汽车与高铁航空等远程交通衔接，满足多样化出行需要，也有效缓解了城市交通拥堵。
需要看到，目前新能源汽车市场尚处于发展初期，而目前市面上没有针对于汽车市场的标准化和统一化的模拟测试控制系统，行业标准和规范等方面还不够完善，消费者对电动车的质量与安全问题还有更高期待，同时对汽车专业人才的需求量也越来越大，因此很多高校或机构开设了汽车专业方面课程，但是由于汽车内部各个系统相对比较复杂，而且操作性要求较高，不仅要结合理论教学，还要结合实物的演示，这给课堂教学带来了一定难度；目前主要是知识讲解和图片相结合，很难实现良好的教学效果，不利于创新性汽车人才培养模式实践性很强的要求。其中，车内电控设备作为电动汽车的重要组成部件，现有技术难以满足对于电动汽车车内电控装置进行演示教学与实训的需求，所以针对新能源汽车技术的学习，电控系统中的前车门控制技术是关键技术之一。目前市面上应用于汽车前车门电控系统的模拟结构安装方式固定，只是简单的将汽车前车门内部的电控结构直接安装在操作台面上，拟真度十分局限，同时测试和显示方式为平面安装，导致显示和操作方式局限，同时因为结构向外凸起，导致收纳搬运很不方便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种改进的用于汽车前车门的电控模拟系统，解决目前市面上应用于汽车前车门电控系统的模拟结构安装方式固定，只是简单的将汽车前车门内部的电控结构直接安装在操作台面上，拟真度十分局限，同时测试和显示方式为平面安装，导致显示和操作方式局限，同时因为结构向外凸起，导致收纳搬运很不方便的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于汽车前车门的电控模拟系统，包括装配模块、前车门模块、控制模块和测试模块；
所述的装配模块包括底部具有移动万向轮的小台架、固定安装在小台架两侧用于安装模拟车门的侧向安装框；
所述的前车门模块包括通过铰链活动链接在侧向安装框内部的前车门本体、通过装配支架活动连接在前车门本体上端的翻转式窗框、固定在前车门本体上的电动后视镜、安装在前车门本体内部的电动闭锁器、电动车窗升降器和安装在前车门本体内侧面上的门灯；
所述的控制模块包括内置前车门CAN通讯模块、前车门输入采集模块、前车门MCU处理模块与前车门输出执行模块的前车门ECU、安装在前车门本体上与前车门ECU相连通的后视镜开关和安装在小台架上端与前车门ECU相连通的中控开关；
所述的测试模块包括安装在小台架上端与前车门ECU信号输出端电连接的前车门串口显示屏、前车门测试口端子和CAN分析仪。
进一步地，为了方便拼装和拆卸，所述的翻转式窗框近前车门本体连接端开设有内置升降装配滑块的内部伸缩盲孔，所述的前车门本体上端对应升降装配滑块位置开设有底部装配盲孔，所述的翻转式窗框通过升降装配滑块插入底部装配盲孔内部与前车门本体上端卡接固定，所述的翻转式窗框外侧面上开设有与内部伸缩盲孔内部相连通的侧向操作口。
进一步地，为了方便装卸和后期调试拆卸，所述的小台架两侧面位于侧向安装框内侧开设有与内部相连通的侧向调试口。
进一步地，为了方便信号传输和控制，所述的前车门本体内侧面近与侧向安装框连接端固定连接有内置信号传输线的导线软管，所述电动后视镜、电动闭锁器、电动车窗升降器和门灯通过信号传输线与前车门ECU电连接。
进一步地，为了提升装配收纳的稳定性，所述的小台架上表面边缘位置开设有用于放置翻转式窗框的侧向收纳槽。
进一步地，为了方便改变测试端子和显示模块的角度，方便操作和观测，所述的小台架上端开设有内置翻转抬升板的顶置收纳槽，所述的顶置收纳槽内底面上开设有用于安装CAN分析仪的内部装配通孔，所述的翻转抬升板由左置翻转板和右置翻转板活动连接组成，所述的左置翻转板左侧两端和右置翻转板右侧两端均具有一体结构装配管，所述的顶置收纳槽内侧面上开设有与装配管相配合的横置装配凹槽和位于横置装配凹槽下端的斜置定位凹槽，所述的前车门串口显示屏通过螺栓固定安装在右置翻转板上，所述的前车门测试口端子通过插接固定在左置翻转板上。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的一种用于汽车前车门的电控模拟系统通过在小台架两侧用于安装前车门本体的侧向安装框，在小台架上端开设有用于放置翻转式窗框的侧向收纳槽，通过翻转式窗框连接端内部的升降装配滑块插入底部装配盲孔内部来与前车门本体上端卡接固定，从而在操作台外侧形成一个真实的车门，在保证高度拟真度的同时方便其翻转折叠收纳，便于后期收纳和搬运；
(2)通过在小台柱上安装前车门ECU和分别与前车门ECU电连接的前车门串口显示屏、前车门测试口端子和CAN分析仪，使得操作和电路测试布局更加直观，大大提升教学实验的效果；
(3)同时采用翻转抬升板来安装前车门串口显示屏和前车门测试口端子，使得操作和显示角度可调，人体工程学设计使得操作使用更加舒适。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的电路链接原理图。
图3是本发明中翻转抬升板连接端的剖视图。
图4是本发明中升降装配滑块连接端的局部剖视图。
图5是本发明中后车门MCU处理模块的原理图。
图中:1.小台架，2.侧向安装框，3.前车门本体，4.翻转式窗框，5.电动后视镜，6.电动闭锁器，7.电动车窗升降器，8.门灯，9.前车门ECU，10.后视镜开关，11.中控开关，12.前车门串口显示屏，13.前车门测试口端子，14.CAN分析仪，15.升降装配滑块，16.内部伸缩盲孔，17.底部装配盲孔，18.侧向操作口，19.导线软管，20.侧向收纳槽，21.顶置收纳槽，22.左置翻转板，23.右置翻转板，24.装配管，25.横置装配凹槽，26.斜置定位凹槽。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
图1、图2、图3和图4所示的一种用于汽车前车门的电控模拟系统，包括装配模块、前车门模块、控制模块和测试模块；装配模块包括底部具有移动万向轮的小台架1、固定安装在小台架1两侧用于安装模拟车门的侧向安装框2；前车门模块包括通过铰链活动链接在侧向安装框2内部的前车门本体3、通过装配支架活动连接在前车门本体3上端的翻转式窗框4、固定在前车门本体3上的电动后视镜5、安装在前车门本体3内部的电动闭锁器6、电动车窗升降器7和安装在前车门本体3内侧面上的门灯8；控制模块包括内置前车门CAN通讯模块、前车门输入采集模块、前车门MCU处理模块与前车门输出执行模块的前车门 ECU9、安装在前车门本体3上与前车门ECU9相连通的后视镜开关10和安装在小台架1上端与前车门ECU9相连通的中控开关11；测试模块包括安装在小台架 1上端与前车门ECU9信号输出端电连接的前车门串口显示屏12(为市面上直接采购获得，用于通过图片显示电路运行原理图和模拟电路运行原理)、前车门测试口端子13和CAN分析仪14。
前车门的中控开关11和后视镜开关10的信号输入到前车门ECU9的前车门输入采集模块，由前车门输入采集模块接收后发送至前车门MCU处理模块，再由前车门MCU处理模块发送执行信号；
电动车窗升降器7的开关和后视镜开关10的信号输入到后车门ECU9的后车门输入采集模块，由后车门输入采集模块接收后发送至后车门模块的后车门 MCU处理模块，再由后车门MCU处理模块发送执行信号。
后车门MCU处理模块的原理图如图5所示。
进一步地，为了方便拼装和拆卸，翻转式窗框4近前车门本体3连接端开设有内置升降装配滑块15的内部伸缩盲孔16，前车门本体3上端对应升降装配滑块15位置开设有底部装配盲孔17，翻转式窗框4通过升降装配滑块15插入底部装配盲孔17内部与前车门本体3上端卡接固定，翻转式窗框4外侧面上开设有与内部伸缩盲孔16内部相连通的侧向操作口18。
CAN分析仪14实现模拟通道和数字通道的同步采集和储存，实现波形与报文的联动观察；将CAN总线信号分为模拟通道和数字通道进行采集以及存储。点击报文能够切换到对应的波形界面。可以标记错误帧，在软件界面能够进行筛选特定错误帧波形。报文和波形不是割裂开的，按照测试习惯，方便查看和分析，软件还可以同步建立水平选项卡，这样就可以同步查看报文与对应波形。当然我们最重要的不是用来看正常的报文，只要在筛选框中输入错误，即可筛选出错误报文，然后点击即可查看到错误帧的波形。
CAN分析仪14支持实时示波器功能；CAN分析仪14集成100MHZ实时示波器，开机后即可自动进行匹配波特率。可以对CANH，CANL，CAN差分进行分别测量。获得位宽、幅值、过冲、共模电压等等常规信息。另外还能对波形进行实时傅里叶变换(FFT)，将不同频率的信号分离出来，从而实现发现干扰源的目的。通过拖动鼠标，可给出波形任意位置的时基和电压幅值，实现CAN信号的细节展示
CAN分析仪14支持波形解码功能；波形解码功能能够展示CAN_L波形、CAN_H 波形、差分波形。CAN逻辑值、CAN解码。软件已经将模拟、数字、协议都按时间解析好，方便工程师对应查看故障所在。比如某个CAN协议出错，通过观察错误波形就可以一目了然。
CAN分析仪14支持脚本开发功能；软件提供j1939的demo，用户可以基于此模块进行修改，最终在软件中运行。同时软件提供虚拟仪表显示，虚拟仪表显示支持解析显示j1939，方便用户修改脚本同步观察。
CAN分析仪14支持DBC文件解析；支持标准的DBC文件解析，能够显示文件中的变量，显示数据的连续变化曲线，方便用户监视数据的实时动态和变化趋势。
CAN分析仪14支持虚拟仪表显示；支持仪表组件拖拽关联变量显示，支持的控件要多样既可以放置仪表也可以放置文字。
CAN分析仪14支持自定义协议编辑；自定义协议：CANProtocolDefiniens 提供了人性化的操作界面，方便用户创建或编辑自定义协议及生成协议描述文件。
CAN分析仪14支持CAN报文重播(录播)；CAN分析仪8具有报文重播功能，即可以将现场CAN系统或者设备发送出来的现场数据进行完整“录像”，然后在实验室模拟CAN系统或者设备将报文数据完整地发送到CAN网络。这个功能主要用于当被测系统或者对象报文的逻辑关系还是未知情况下，通常需要先将其录下来，然后按照其规则再反复重播，掌握其规律，可以用于分析CAN应用层协议。或者是在加入新节点前所进行的网络仿真。
CAN分析仪14可以总线利用率分析；CAN总线本质上还是半双工通讯，就是“单行道”，即一个节点发送的时候其他节点无法发送数据。虽然CAN报文ID 有优先级的区分，但如果高优先级一直占用总线就会导致网络阻塞所以有必要对总线利用率进行监控。
CAN分析仪14可以支持自定义波特率；软件能够通过CAN控制器的BTR0、BTR1寄存器来设置设备的波特率，且提供波特率的设置工具，帮助用户快速设置。
CAN分析仪14支持自动波特率侦测，只听与应答模式切换；在位置设备CAN 波特率的情况下，软件能够自动识别。软件还要能够切换只听与应答模式，便于客户测试设备。
CAN分析仪14总线流量分析；软件能够观察总线流量的趋势，通过观察总线负载率，控制软件能够看到具体哪些数据报文在何时间段占用堵塞总线。
进一步地，为了方便装卸和后期调试拆卸，小台架1两侧面位于侧向安装框2内侧开设有与内部相连通的侧向调试口，进一步地，为了方便信号传输和控制，前车门本体3内侧面近与侧向安装框2连接端固定连接有内置信号传输线的导线软管19，电动后视镜5、电动闭锁器6、电动车窗升降器7和门灯8通过信号传输线与前车门ECU9电连接，进一步地，为了提升装配收纳的稳定性，小台架1上表面边缘位置开设有用于放置翻转式窗框4的侧向收纳槽20。
进一步地，为了方便改变测试端子和显示模块的角度，方便操作和观测，小台架1上端开设有内置翻转抬升板的顶置收纳槽21，顶置收纳槽21内底面上开设有用于安装CAN分析仪14的内部装配通孔，翻转抬升板由左置翻转板22 和右置翻转板23活动连接组成，左置翻转板22左侧两端和右置翻转板23右侧两端均具有一体结构装配管24，顶置收纳槽21内侧面上开设有与装配管24相配合的横置装配凹槽25和位于横置装配凹槽25下端的斜置定位凹槽26，前车门串口显示屏12通过螺栓固定安装在右置翻转板23上，前车门测试口端子13 通过插接固定在左置翻转板22上。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的一种用于汽车前车门的电控模拟系统通过在小台架1两侧用于安装前车门本体3的侧向安装框2，在小台架1上端开设有用于放置翻转式窗框4的侧向收纳槽20，通过翻转式窗框4连接端内部的升降装配滑块15插入底部装配盲孔17内部来与前车门本体3上端卡接固定，从而在操作台外侧形成一个真实的车门，在保证高度拟真度的同时方便其翻转折叠收纳，便于后期收纳和搬运；
(2)通过在小台柱1上安装前车门ECU9和分别与前车门ECU9电连接的前车门串口显示屏12、前车门测试口端子13和CAN分析仪14，使得操作和电路测试布局更加直观，大大提升教学实验的效果；
(3)同时采用翻转抬升板来安装前车门串口显示屏12和前车门测试口端子13，使得操作和显示角度可调，人体工程学设计使得操作使用更加舒适。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种用于汽车前车门的电控模拟系统，其特征是：包括装配模块、前车门模块、控制模块和测试模块；
所述的装配模块包括底部具有移动万向轮的小台架(1)、固定安装在小台架(1)两侧用于安装模拟车门的侧向安装框(2)；
所述的前车门模块包括通过铰链活动链接在侧向安装框(2)内部的前车门本体(3)、通过装配支架活动连接在前车门本体(3)上端的翻转式窗框(4)、固定在前车门本体(3)上的电动后视镜(5)、安装在前车门本体(3)内部的电动闭锁器(6)、电动车窗升降器(7)和安装在前车门本体(3)内侧面上的门灯(8)；
所述的控制模块包括内置前车门CAN通讯模块、前车门输入采集模块、前车门MCU处理模块与前车门输出执行模块的前车门ECU(9)、安装在前车门本体(3)上与前车门ECU(9)相连通的后视镜开关(10)和安装在小台架(1)上端与前车门ECU(9)相连通的中控开关(11)；
所述的测试模块包括安装在小台架(1)上端与前车门ECU(9)信号输出端电连接的前车门串口显示屏(12)、前车门测试口端子(13)和CAN分析仪(14)。
2.根据权利要求1所述的一种用于汽车前车门的电控模拟系统，其特征是：所述的翻转式窗框(4)近前车门本体(3)连接端开设有内置升降装配滑块(15)的内部伸缩盲孔(16)，所述的前车门本体(3)上端对应升降装配滑块(15)位置开设有底部装配盲孔(17)，所述的翻转式窗框(4)通过升降装配滑块(15)插入底部装配盲孔(17)内部与前车门本体(3)上端卡接固定，所述的翻转式窗框(4)外侧面上开设有与内部伸缩盲孔(16)内部相连通的侧向操作口(18)。
3.根据权利要求1所述的一种用于汽车前车门的电控模拟系统，其特征是：所述的小台架(1)两侧面位于侧向安装框(2)内侧开设有与内部相连通的侧向调试口。
4.根据权利要求1所述的一种用于汽车前车门的电控模拟系统，其特征是：所述的前车门本体(3)内侧面近与侧向安装框(2)连接端固定连接有内置信号传输线的导线软管(19)，所述电动后视镜(5)、电动闭锁器(6)、电动车窗升降器(7)和门灯(8)通过信号传输线与前车门ECU(9)电连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于汽车前车门的电控模拟系统，其特征是：所述的小台架(1)上表面边缘位置开设有用于放置翻转式窗框(4)的侧向收纳槽(20)。
6.根据权利要求1所述的一种用于汽车前车门的电控模拟系统，其特征是：所述的小台架(1)上端开设有内置翻转抬升板的顶置收纳槽(21)，所述的顶置收纳槽(21)内底面上开设有用于安装CAN分析仪(14)的内部装配通孔，所述的翻转抬升板由左置翻转板(22)和右置翻转板(23)活动连接组成，所述的左置翻转板(22)左侧两端和右置翻转板(23)右侧两端均具有一体结构装配管(24)，所述的顶置收纳槽(21)内侧面上开设有与装配管(24)相配合的横置装配凹槽(25)和位于横置装配凹槽(25)下端的斜置定位凹槽(26)，所述的前车门串口显示屏(12)通过螺栓固定安装在右置翻转板(23)上，所述的前车门测试口端子(13)通过插接固定在左置翻转板(22)上。
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