CN210776237U - 车载控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车载控制装置，主要涉及控制装置技术领域，包括电路板单元和设置有电路板单元的机壳，电路板单元包括主控模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、CAN通信模块和DC/DC电源模块，电路板单元还包括两个防水电连接器插座，机壳包括壳体和盖板，壳体和盖板可拆卸连接，壳体的一侧设有容纳防水电连接器插座的开口，两个防水电连接器插座从开口伸出。本实用新型整体通过将主控模块、数字量输入和输出模块、模拟量输入模块、CAN通信模块和电源模块集成为一块电路板单元，减少了电磁耦合和电磁干扰，提高了车载控制装置在恶劣环境下的高可靠性、高安全性和高适应性；改进了机壳的结构，提高了机壳的防水效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种控制装置，尤其是一种车载控制装置。
背景技术
随着车辆电子技术的发展，车辆上越来越多的机械控制结构被电子控制装置替代，车载控制装置就是控制车辆中执行机构的动作的电子控制装置，然而，在特种车辆的控制领域，对车载控制装置提出了更高的技术要求，要求其具备高可靠性、高保障性和高安全性，并且能够适应多种恶劣的工作环境，现有的车载控制器并不能满足这些要求，因此，需要一种专用于特种车辆、适应恶劣环境下工作的高可靠性、高安全性和高适应性的车载控制装置。
实用新型内容
本实用新型提供了一种结构简单的车载控制装置，解决了现有技术中存在的缺乏专用于特种车辆、适应恶劣环境下工作的高可靠性、高安全性和高适应性的车载控制装置的问题。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：包括电路板单元和设置有电路板单元的机壳，电路板单元包括主控模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、CAN通信模块和DC/DC电源模块，电路板单元还包括两个防水电连接器插座，用于为数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、CAN通信模块提供集成的输入输出接口，机壳包括壳体和盖板，壳体和盖板可拆卸连接，壳体的一侧设有容纳防水电连接器插座的开口，两个防水电连接器插座从开口伸出，壳体顶面上设置有环形凹槽，盖板下表面上设置有和环形凹槽对应的环形凸起，环形凹槽中设置有防水胶圈；
数字量输入模块连接主控模块，用于对开关器件的数字信号进行隔离采集，传输给主控模块；
模拟量输入模块连接主控模块，用于将车载传感器输出的电流信号转换为电压信息，并对电压信息进行隔离采样，传输给主控模块；
数字量输出模块连接主控模块，用于在主控模块的控制下，向执行机构输出工作电压，控制执行机构完成动作，并接收输出电路的状态反馈；
CAN通信模块连接主控模块，用于实现主控模块与上位机之间的数据交换；
DC/DC电源模块连接主控模块，用于向主控模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、CAN通信模块提供直流工作电压；
主控模块包括：控制单元和分别与控制单元连接的输入过流保护单元、输入过压欠压保护单元，控制单元负责实现对整个控制装置的逻辑控制，输入过流保护单元用于供电电流进行过流保护，输入过压欠压保护单元用于监测输入电压，对输入电压进行过压和欠压保护。
优选的，主控模块还包括与控制单元连接的温度监控单元和存储单元，温度监控单元用于对机壳内部的环境温度和温度最高点进行监测，存储单元负责存储主控模块采集的数据以及用于执行控制逻辑操作的控制指令。
优选的，数字量输入模块包括光耦隔离电路单元，用于对开关器件的数字信号进行隔离采集。
优选的，模拟量输入模块包括多位模数转换采样电路单元，用于对电压信息进行隔离采样。
优选的，CAN通信模块包括CAN总线隔离单元和防雷双向复合保护单元。
本实用新型采用上述结构，具有以下的优点：整体通过将主控模块、数字量输入和输出模块、模拟量输入模块、CAN通信模块和电源模块集成为一块电路板单元，减少了电磁耦合和电磁干扰，并且通过在主控模块设置输入过压欠压保护和过流保护单元，提高了车载控制装置在恶劣环境下的高可靠性、高安全性和高适应性；改进了机壳的结构，增加了壳体的环形凹槽和盖板环形凸起以及设置防水胶圈，提高了机壳的防水效果。
附图说明
图1为本实用新型的立面半剖结构示意图；
图2为本实用新型去掉盖板的俯视结构示意图；
图3为本实用新型的电路板单元的组成框图；
图4为本实用新型的主控模块的组成框图。
1、图中，1、盖板；2、壳体；3、电路板单元；4、防水电连接器插座；5、环形凹槽；6、环形凸起；7、防水胶圈。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。
如图1和图2所示，整体包括电路板单元3和设置有电路板单元3的机壳，如图3所示，电路板单元3包括主控模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、CAN通信模块和DC/DC电源模块，电路板单元3还包括两个防水电连接器插座4，用于为数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、CAN通信模块提供集成的输入输出接口，机壳包括壳体2和盖板1，壳体2和盖板1可拆卸连接，壳体2的一侧设有容纳防水电连接器插座4的开口，两个防水电连接器插座4从开口伸出壳体2之外提供电缆连接，防水电连接器插座4本身具有防水特性，可以保证控制装置在恶劣天气下的防潮防水性能，壳体2顶面上设置有环形凹槽5，盖板1下表面上设置有和环形凹槽5对应的环形凸起6，环形凹槽5中设置有防水胶圈7；
数字量输入模块连接主控模块，数字量输入模块包括光耦隔离电路单元，用于对开关器件的数字信号进行隔离采集，传输给主控模块，数字量输入模块可以包括8路、16路或32路通道；
模拟量输入模块连接主控模块，模拟量输入模块包括多位模数转换采样电路单元，用于将车载传感器输出的电流信号转换为电压信息，并对电压信息进行隔离采样，传输给主控模块，车载传感器的模拟量输入信号一般为4～20mA电流信号，通过内部精密采样电阻将电流信号转换为电压信号，然后经过运算放大器跟随电路，输入到14位模数转换采样电路进行采样隔离后，送入主控模块的控制单元，完成模拟量的数据采集，模拟量输入模块可以包括8路通道。
数字量输出模块连接主控模块，用于在主控模块的控制下，向执行机构输出工作电压，控制执行机构完成动作，并接收输出电路的状态反馈，可以监测每路输出状态是否正常，数字量输出模块可以包括4路、8路或16路通道。
CAN通信模块连接主控模块，CAN通信模块包括CAN总线隔离单元和防雷双向复合保护单元，用于实现主控模块与上位机之间的数据交换，CAN通信模块通过CAN总线隔离单元连接主控模块，并通过防雷双向复合保护单元接入CAN总线，实现与上位机的数据通信。
DC/DC电源模块连接主控模块，用于向主控模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、CAN通信模块提供直流工作电压，DC/DC电源模块对直流24V输入电压进行电压隔离和转换，转换后的输出电压有5V、±15V、24V，用于向主控模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、CAN通信模块以及车载传感器等分别供电。
如图4所示，主控模块是整个车载控制装置的控制核心，主控模块包括控制单元和分别与控制单元连接的输入过流保护单元、输入过压欠压保护单元，控制单元负责实现对整个控制装置的逻辑控制，输入过流保护单元用于供电电流进行过流保护，输入过压欠压保护单元用于监测输入电压，对输入电压进行过压和欠压保护，通过对控制装置的输入电源进行过压、欠压和过流保护，保障了车载控制装置本身和负载执行机构、车载传感器等用电设备的安全，从而提高车载控制装置整体的安全性；
主控模块还包括与控制单元连接的温度监控单元和存储单元，温度监控单元用于对机壳内部的环境温度和温度最高点进行监测，监测的环境温度和温度最高点可以用于提供主控模块的温度异常警报或者其它的安全保护措施，存储单元负责存储主控模块采集的数据以及用于执行控制逻辑操作的控制指令，存储单元可以是铁电存储器，铁电存储器是一种即便在断电的情况下也能保留数据的非易失性存储器，同时也是随机存储器。
其中，上述的提及的元器件和防水胶圈7均是现有技术。
上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (5)
1.一种车载控制装置，其特征在于：包括电路板单元和设置有所述电路板单元的机壳，所述电路板单元包括主控模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、CAN通信模块和DC/DC电源模块，所述电路板单元还包括两个防水电连接器插座，用于为所述数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、CAN通信模块提供集成的输入输出接口，所述机壳包括壳体和盖板，所述壳体和所述盖板可拆卸连接，所述壳体的一侧设有容纳所述防水电连接器插座的开口，所述两个防水电连接器插座从所述开口伸出，所述壳体顶面上设置有环形凹槽，所述盖板下表面上设置有和所述环形凹槽对应的环形凸起，所述环形凹槽中设置有防水胶圈；
所述数字量输入模块连接所述主控模块，用于对开关器件的数字信号进行隔离采集，传输给所述主控模块；
所述模拟量输入模块连接所述主控模块，用于将车载传感器输出的电流信号转换为电压信息，并对所述电压信息进行隔离采样，传输给所述主控模块；
所述数字量输出模块连接所述主控模块，用于在所述主控模块的控制下，向执行机构输出工作电压，控制执行机构完成动作，并接收输出电路的状态反馈；
所述CAN通信模块连接所述主控模块，用于实现所述主控模块与上位机之间的数据交换；
所述DC/DC电源模块连接所述主控模块，用于向所述主控模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、CAN通信模块提供直流工作电压；
所述主控模块包括控制单元和分别与所述控制单元连接的输入过流保护单元、输入过压欠压保护单元，所述控制单元负责实现对整个控制装置的逻辑控制，所述输入过流保护单元用于供电电流进行过流保护，所述输入过压欠压保护单元用于监测输入电压，对输入电压进行过压和欠压保护。
2.根据权利要求1所述的车载控制装置，其特征在于：所述主控模块还包括与所述控制单元连接的温度监控单元和存储单元，所述温度监控单元用于对所述机壳内部的环境温度和温度最高点进行监测，所述存储单元负责存储主控模块采集的数据以及用于执行控制逻辑操作的控制指令。
3.根据权利要求1所述的车载控制装置，其特征在于：所述数字量输入模块包括光耦隔离电路单元，用于对开关器件的数字信号进行隔离采集。
4.根据权利要求1所述的车载控制装置，其特征在于：所述模拟量输入模块包括多位模数转换采样电路单元，用于对所述电压信息进行隔离采样。
5.根据权利要求1所述的车载控制装置，其特征在于：所述CAN通信模块包括CAN总线隔离单元和防雷双向复合保护单元。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922166132.2U CN210776237U (zh) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | 车载控制装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201922166132.2U CN210776237U (zh) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | 车载控制装置 |
Publications (1)
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| CN (1) | CN210776237U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113258831A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-08-13 | 山东用新电子科技有限公司 | 调速控制装置和调速系统 |
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2019
- 2019-12-06 CN CN201922166132.2U patent/CN210776237U/zh active Active
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