CN201084007Y - 新型汽车网络控制系统装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型汽车网络控制系统装置。包括控制系统模块和驱动系统模块；其中，控制系统模块包括微控制器，与微控制器连接的开关量检测电路，控制输出电路，显示输出电路，数据卡模块，以及与微控制器相联接的通信电路；驱动系统模块包括微控制器，与微控制器连接的控制执行电路，参数采集电路，以及与微控制器相连接的通信电路。本实用新型提供了一种用线量少，集中控制，就近控制，各控制系统之间用通信连接，不易损坏的一种新型汽车网络控制系统装置。

Description

新型汽车网络控制系统装置

技术领域

本实用新型涉及一种新型汽车网络控制系统装置。

背景技术

汽车工业的发展依赖于技术的进步，先进的技术是汽车性能先进性的基础。当今汽车工业正朝着安全、环保、经济、智能化、人性化、普及化方向发展。汽车电气设备是汽车的重要组成部分，现代电子技术及计算机技术的引入，使汽车上应用的电气越来越多，越来越复杂。但是，对这些装置及灯系、启动等的电气控制却没有进一步的更新，仍延续二十纪七八十年代的单线并联控制方式。现代汽车电气控制装置存在很多不足，大体可归结为如下几点：

1、用线量多，制作工艺繁杂。传统的单线并联式的控制方式，每使用一个电器，都有一条相应的控制线，有几十个用电器，就有几十条控制线。各种传感器，使线束增加更多，几乎每个传感器都有二条以上的连接线。这么多的线被扎成线束，拥挤于车体狭窄的空间内，很容易挤断摩损。同时，控制线路比较长，长的约有十几米，不但制作线束费工费料，而且故障率很高。

2、线的工作状态差，线易损坏。汽车的工作状态比较差，行驶中颠簸振动非常剧烈，风吹雨淋在所难免，控制线的腐蚀老化比较严重。线束中的控制线与车身之间存在电源电压，线束一旦挤压磨损，控制线搭铁，则构成电源短路，烧坏该条控制线，同时其周围的线也必然被烧坏粘连，甚至引起火灾等重大事故。控制线中有用电器的工作电流通过。功率较大的用电器，控制线路中的电流超过10至20安培，线本身也会因电流而产热，甚至烧坏绝缘层引起短路故障。用电器越多，则控制线越多，故障率越高。这样检修起来异常困难，并且故障率居高不下。

3、控制开关触点易烧蚀。如前大灯控制开关，工作电流约为10至20安培。这样大的电流在开关断开的瞬间，会产生较强的拉弧现象，很容易烧坏开关触点。

4、随着技术的进步，附加的电器日渐增多。如定位导航系统，安全气囊，ABS系统，发动机控制系统，倒车系统，汽车行驶记录仪，等等。这些附加的电器，大多是各有各的检测控制系统，各自为政，它们之间不能有机地结合起来。同时附加的电器又增加了线束，也增加了故障隐患。

5、随着自动控制技术的提高，需要检测的各种参数越来越多。这些参数的采集来自各种感应探头及各种行程开关。每只感应探头或行程开关均有二条或更多的传送线，这些信号传送线捆扎成束，送到仪表显示系统或其它需要这些信号的系统。这些长距离的线束，增加了线的故障率，同时增大了采样误差。

6、防盗系统不可靠。现在的车辆防盗系统，大多是延续机械锁形式，给犯罪分子留有可乘之机。有些车辆使用了电子防盗系统，但只是对于车体的防盗，一旦被人打开了车门，就没有防盗可言了。

7、开发新车型或车辆改型时，电器方面的更改太多。从控制开关到用电器，从线束到布线，都需要从头设计，浪废大量的人工及材料。

本实用新型申请人孙长宏在之前申请了专利号为：200620080465.3的名为《汽车电子电气综合智能控制装置》的实用新型专利。该申请已经能够一定程度的解决上述问题，但是由于技术方案还不是很完善，还不能从根本上解决问题。

发明内容

本实用新型提供了一种用线量少，集中控制，就近控制，各控制系统之间用通信连接，不易损坏的一种新型汽车网络控制系统装置。

本实用新型的技术方案为：包括控制系统模块和驱动系统模块，控制系统模块为一个，而驱动系统模块可以包括前驱动系统，中驱动系统和后驱动系统等模块等。其中控制系统包括微控制器、与微控制器连接的开关量输入检测电路，各种控制输出电路(包含定位导航系统，倒车指示，安全气囊，各仪表及指示灯，报警指示等电器系统)，各种数据卡电路，以及与微控制器相连接的通信电路。前驱动系统包括微控制器，与微控制器连接的开关量输出执行电路(如车体前部灯系，雨刮系统，空调系统，驾驶室内电器控制等)，汽车行驶记录仪，多媒体显示系统，以及与微控制器相连接的通信电路。中驱动系统包括微控制器、各种车体参数的采集以及发动机控制电路，车体中部控制输出电路，以及与微控制器相连接的通信电路。后驱动系统包括微控制器，车体后部控制输出电路，倒车系统以及与微控制器相连接的通信电路。

各系统模块可以设置安装在任何位置，从功能上没有严格的区别，只是随安装位置的不同以及所连接的外电路的不同而完成各种功能。

上述控制系统模块为至少一个，上述驱动系统模块为至少一个。在实际应用中可视情况任意扩展各系统的数量，其基本原理与本实用新型所述方案并无差异。本方案所述的通信方式可使用目前公知的各种有线或无线技术方案。

为了方便程序升级和实现各种特殊的功能，上述控制系统模块和驱动系统模块都预留有各种接口，可以进行程序传输和挂接各种先进的电子设备。

本实用新型的有益效果为：(1)减少了整车用线量，方便了安装布线，降低了故障率及材料成本。采用本装置，可以去掉绝大多数的原控制线及信号传送线，整车用线量仅为原来的1/4至1/5。(2)控制系统采集各控制开关的工作状态信号，其工作电流几乎为零，从根本上解决了各开关触点容易烧蚀的问题，大大延长了控制开关的使用寿命。(3)驱动系统及信号采集系统，就近安装于电器集中的地方，缩短了线的长度(一般为一米左右)，便于安装、调试、检修。(4)控制系统与各驱动系统是通过通信联络的，中间没有连线或仅有一条数据线，这条数据线纤细柔软，一般不会磨损。因通信线中工作电流几乎为零，并且对车身没有电压，就算万一磨损搭铁，也绝不至于引起烧线的故障，且易查好修，重新连接或更换新数据线即可正常工作。采用无线通信的方式时，去掉了连接线，从根本上解决了烧线的问题。(5)综合了当前的先进电子技术，如定位导航系统，安全气囊，ABS系统，发动机控制系统，倒车系统，汽车行驶记录仪，汽车悬挂系统等，综合起来统一控制，使它们成为一个有机的整体，便于安装、调试、检修。(6)先进的防盗系统，可以使车辆放心地停在任何停车场。车钥匙中有识别芯片，本装置控制系统中有识别码，发动机控制模块中也有识别码，并且在校验过程中，掺杂随机码。如果没有钥匙或钥匙不对，无法启动车辆。(7)可以方便简单地实现很多智能化的功能。因为各系统模块是通过通信联系的，内部功能是通过程序来完成的，可以通过改写程序，来实现许多智能化的功能，对硬件的要求不高，可以及时方便地提高控制水平。(8)可以方便地挂接新型电器。对日新月异的新型电器，可以通过更改接口或少量线束，方便地挂接在本装置中，更能体现本系统的整合性。(9)功能的配置机动灵活。当开发新车型或车辆增减功能时，只需通过改动软件或更换系统数据卡和少量线束即可完成，从根本上简化了汽车电气的开发过程，适应性强，应用面广，是汽车电气应用的最高境界。(10)维护简单。本系统结构简单，故障率远低于传统的控制方式。因用线量少，同时控制线的长度大大缩短，所以对出现的故障易查好修。本系统配置了故障检测和记录功能并自动分析产生故障的相关原因，可语音提示，可从显示器中读取，也可通过相应的接口，由微机下载读取，方便了维护和维修。使用本系统的不同车型，电气维护的方法及思路是完全一样的，方便了维修人员的学习及快速排除故障。(11)通过定位导航系统，可以远程控制车辆，实现对汽车的网络化管理。(12)汽车载重检测限制系统，实现了载货的实时控制，方便了汽车驾驶人员的实时检测。(13)汽车限速及定速功能，减轻了驾驶员的疲劳强度，保障了行车安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例电路结构框图。

具体实施方式

下面以非限定性的实施例说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实施例包括一个控制系统模块和三个驱动系统模块。

一、控制系统模块，包括微控制器，与微控制器相连接的各种输入、输出电路，各车型配套数据卡、整车数据存储系统，通信电路等，集合了多种功能。(一)采集各控制开关的控制状态信号。这已不是传统方式的开关控制方式，本控制系统采集的各控制开关控制信号，是检测其工作电平的高低，仅作为电压信号指示，各控制开关的工作电压为电源电压，控制开关中没有用电器的工作电流，实际几乎为零。这样，从根本上解决了各开关触点容易烧蚀的问题。(二)仪表及显示控制，控制仪表盘中各仪表的正常指示，输出各参数的精确值，可由显示器显示输出。(三)指示灯、报警灯的控制，控制输出各指示灯、报警灯的发光与否。(四)防盗功能，检测钥匙的识别码，同时与其它模块中存储的识别码进行对比，实现防盗功能。(五)输出并存储本系统的检测故障结果。如果电气系统有故障，本系统会自动检测并输出检测结果，提示驾驶员或维修工程师进行维修。故障的显示，通过报警指示灯、声音报警、语音报警提示等及时提醒，通过前驱动系统外接的多媒体显示器可以查阅故障的详细信息，排查范围等，也可查阅故障历史记录及维修记录等。(六)与其它电气控制系统进行对接，以最少的硬件配合，完成最多的功能。如与导航定位系统结合，与安全气囊系统的结合，与倒车系统的结合等，因为本新型汽车网络控制系统是通过网络与其他各电器相连接的，所以挂接新的功能模块简单、方便、快捷。所需数据及影像显示均可由外接的多媒体显示器显示输出，实现了显示数据的人性化。(七)通过更换本系统的车型配套卡，可以方便地与各种车型配套安装，无需调试。(八)载货超重检测限制系统，实现了汽车驾驶员的实时控制。当超载30％以下时，语音及指示灯报警，提醒驾驶人员注意；超载30％以上时，本系统自动控制，不允许起动车辆。(九)本系统内装数据存储卡，可以通过此数据存储卡，方便地由其它设备读取各种信息。

二、前驱动系统模块，包括微控制器，与微控制器相连接的各种输入、输出电路，及通信电路等。主要功能有三部分。(一)控制车辆前部用电器的功率输出，如前部灯系，雨刮及洗涤部分，空调部分，车窗、车门控制部分，驾驶室内照明、座椅调节等。(二)与其他电器系统的对接。首先是汽车行驶记录仪接口，因为在前驱动系统模块内部可取到汽车行驶记录仪所需的所有信号，稍做电路修改即可完成汽车行驶记录仪的功能。也可预留接口，以方便与其它厂家的汽车行驶记录仪对接。其次是多媒体娱乐系统的组合，通过视盘机、显示器可以欣赏影音资料，可以收听广播，此显示器还可显示整车故障的信息，倒车系统信息，各种仪表的精确数值等。(三)计算机接口。通过转接模块，可以方便地连接计算机，读取或下载各种整车数据，实现信息共享。

三、中驱动系统模块，包括微控制器，与微控制器相连接的各种输入、输出电路，及通信电路等。主要功能有三部分。(一)采集汇总各传感器、位置开关的各种参数，如发动机运转的参数(包含冷却液温度、发动机转速、机油压力、曲轴位置等)，刹车系统的气压值，里程检测等；各种控制器终端的工作状况的确认，如取力器工作状况，差速器工作状况等；各种工作状态的判定，如高低档位状态，空档状态，倒车状态等。(二)控制附近电器的工作输出，如发动机启动、差速器、取力器等。(三)控制发动机的工作，如喷油压力的调节、喷油量及喷油次数的控制等。通过定位导航系统，可以远程控制发动机的工作。

四、后驱动系统模块，包括微控制器，与微控制器相连接的各种输入、输出电路、通信电路等。主要功能有两部分。(一)控制车体后部用电器的控制输出，如车体后部灯系，起落顶等。(二)与其它电器系统的对接。如倒车系统接口，可以方便地与其它厂家的倒车系统对接，或者是自制汽车倒车系统，安装于内部。再如车重自测系统，可以实时检测车辆载重量，以提醒驾驶员按要求载重。

Claims (4)

1.一种新型汽车网络控制系统装置，其特征是：包括控制系统模块和驱动系统模块；其中，控制系统模块包括微控制器，与微控制器连接的开关量检测电路，控制输出电路，显示输出电路，数据卡模块，以及与微控制器相联接的通信电路；驱动系统模块包括微控制器，与微控制器连接的控制执行电路，参数采集电路，以及与微控制器相连接的通信电路。

2.如权利要求1所述的新型汽车网络控制系统装置，其特征是：所述控制系统模块为至少一个，所述驱动系统模块为至少一个。

3.如权利要求2所述的新型汽车网络控制系统装置，其特征是：控制系统模块与驱动系统模块、不同的控制系统模块之间以及不同的驱动系统模块之间以有线或无线的通信方式进行数据传输；系统模块与部分系统外围电路以有线或无线的通信方式进行数据传输。

4.如权利要求3所述的新型汽车网络控制系统装置，其特征是：控制系统模块和驱动系统模块中留有连接各种电子电气设备的接口。

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