CN213384141U - 一种重型卡车智能底盘后模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆智能底盘技术领域，公开了一种重型卡车智能底盘后模块，包括壳体，壳体内腔安装有线路板组件，线路板组件包括主控芯片和与主控芯片电连接的电源模块、驱动模块、信号采集模块和通信模块，且主控芯片与电源模块、驱动模块和信号采集模块之间通过通信模块进行信号传输；电源模块用于为主控芯片、驱动模块、通信模块和信号采集模块提供模块运行的电力；驱动模块用于接收主控芯片控制信号驱动实车负载；信号采集模块用于开关及信号输入采集并将采集到的信息反馈给主控芯片进行处理。本实用新型解决了现有重型卡车智能底盘后模块采用多个单独部件构成，导致重型卡车智能底盘后模块安装不方便、占用空间大、生产管理成本高的问题。

Description

一种重型卡车智能底盘后模块

技术领域

本实用新型涉及车辆智能底盘技术领域，具体是指一种重型卡车智能底盘后模块。

背景技术

重型卡车智能底盘后模块其主要功能在于对雨刮器、后雾灯、昼行灯及气压传感器等部件的控制和驱动，是车辆智能底盘的重要组成部分。但现有重型卡车智能底盘后模块其结构是利用多个单独的控制器分别对灯具、传感器等部件进行控制，这种以多个单独部件构成的重型卡车智能底盘后模块存在以下问题：

其一，现有智能底盘后模块其控制器在驾驶室，远离车底盘和车后部的灯负载和各类传感器，造成气压传感器、燃油信号、轮差信号、轴差信号、提升轴信号、胎压信号等信号传输线和负载控制线很长、很多且杂乱，且由多个控制器实现功能，不能实现最短化、模块化的、集约化理念；

其二，多个功能需要多个部件实现，导致后模块整体结构占用空间大，且装配不方便；

其三，多个部件可能来自多个厂家，导致后模块管理困难，管理成本高，还会导致采购成本高，采购周期长，从而使生产成本高；

其四，多个部件需要多套独立的电源线、地线、信号线和驱动线，导致线束复杂，成本高。

实用新型内容

基于以上技术问题，本实用新型提供了一种重型卡车智能底盘后模块，解决了现有重型卡车智能底盘后模块采用多个单独部件构成，导致重型卡车智能底盘后模块安装不方便、占用空间大、生产管理成本高的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种重型卡车智能底盘后模块，包括壳体，壳体内腔安装有线路板组件，线路板组件包括主控芯片和与主控芯片电连接的电源模块、驱动模块、信号采集模块和通信模块，且主控芯片与电源模块、驱动模块和信号采集模块之间通过通信模块进行信号传输；其中，电源模块用于为主控芯片、驱动模块、通信模块和信号采集模块提供模块运行的电力；驱动模块用于接收主控芯片控制信号驱动实车负载；信号采集模块用于开关及信号输入采集并将采集到的信息反馈给主控芯片进行处理。

作为一种优选的方式，电源模块包括电源芯片，电源芯片用于监测外部负载并根据外部负载状况判断是否需要切断电源输出。

作为一种优选的方式，驱动模块包括智能功率驱动芯片，智能驱动功率芯片的输入端、检测端与主控芯片电连接，其输出端与负载电连接，通过智能功率驱动芯片实现实车负载驱动和驱动状态监测。

作为一种优选的方式，驱动模块还包括电机驱动芯片，电机驱动芯片的输入端与主控芯片电连接，其输出端与电机电连接，通过电机驱动芯片实现电机正反转驱动和驱动状态监测。

作为一种优选的方式，信号采集模块输入端连接开关/信号输入，其输出端连接数据锁存及并串口转换模块，数据锁存及并串口转换模块连接主控芯片。

作为一种优选的方式，信号采集模块还包括胎压检测模块，胎压检测模块包括安装在轮胎中的胎压监测传感器，胎压监测传感器通过其无线发射器将轮胎压力信息发送给信号采集模块的无线接收模块。

作为一种优选的方式，通信模块包括CAN通信芯片，CAN通信芯片输入端连接CAN总线，其输出端连接主控芯片。

作为一种优选的方式，壳体包括上盖、下盖和安装支架，线路板组件密封安装在上盖和下盖合围形成的腔室内；上盖设有用于灌入密封胶的密封槽，下盖设有与密封槽设配的凸台，凸台压入密封槽内实现上盖和下盖的密封连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过将电源模块、驱动模块、通信模块和信号采集模块集成在线路板组件之上，并通过主控芯片对其进行控制管理。实现了集中控制，提升了车辆品质，降低了整车成本。使得原本由分散部件构成的重型卡车智能底盘后模块集成化，从而使得重型卡车智能底盘后模块集约化、模块化，使其变得安装方便，占用面积减小，且便于集中管理，减少了管理成本。

(2)本实用新型通过其集成结构，解决了现有重型卡车智能底盘后模块需要多套独立的电源线、地线、信号线和驱动线所引起的线束复杂、成本高的问题。

(3)本实用新型通过智能功率驱动芯片、电源芯片、电机驱动芯片等芯片对重型卡车智能底盘后模块的运行状况进行实时监测和故障保护，从而提高后模块的智能化程度和可靠性、安全性。

附图说明

本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述，其中：

图1为本实用新型的控制框图。

图2为本实用新型电源输出及保护电路图。

图3为本实用新型负载驱动及保护电路图。

图4为本实用新型电机驱动保护电路图。

图5为本实用新型通信电路图。

图6为本实用新型端口扩展电路图。

图7为本实用新型无线接收电路图。

图8为本实用新型电源电路图。

图9为本实用新型结构示意图。

图10为本实用新型装配结构示意图。

图11为本实用新型上盖和下盖连接处结构示意图。

其中，1上盖，2下盖，3线路板组件，4密封胶，5凸台。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

图1～11是本申请一些实施例所示的重型卡车智能底盘后模块的结构示意图，以下将结合图1～11对本申请所涉及的重型卡车智能底盘后模块进行介绍。需要注意的是，图1～11仅作为示例，并不对重型卡车智能底盘后模块的具体形状和结构形成限定。

实施例1：

参见图1～11，一种重型卡车智能底盘后模块，包括壳体，壳体内腔安装有线路板组件3，线路板组件3包括主控芯片和与主控芯片电连接的电源模块、驱动模块、信号采集模块和通信模块，且主控芯片与电源模块、驱动模块和信号采集模块之间通过通信模块进行信号传输；其中，电源模块，用于为主控芯片、驱动模块、通信模块和信号采集模块提供模块运行的电力；驱动模块，用于接收主控芯片控制信号驱动实车负载；信号采集模块，用于开关及信号输入采集并将采集到的信息反馈给主控芯片进行处理。

在本实施例中，通过将电源模块、驱动模块、通信模块和信号采集模块集成在线路板组件3之上，并通过主控芯片对其进行控制管理。实现了集中控制，提升了车辆品质，降低了整车成本。使得原本由分散部件构成的重型卡车智能底盘后模块集成化，从而使得重型卡车智能底盘后模块集约化、模块化，使其变得安装方便，占用面积减小，且便于集中管理，减少了管理成本。

其中，通信模块包括CAN通信芯片，CAN通信芯片输入端连接CAN总线，其输出端连接主控芯片。

CAN(控制器局域网络)是国际上应用最广泛的现场总线之一，亦是在汽车领域成熟使用的通信技术，有着安全、方便、减少线束的优点。优选的，CAN通信芯片采用获得AEC-Q100认证的TJA1042T/3芯片，它具有热保护功能和良好的高压耐用性(±58V)，可直接连接电压为3V至5V的微控制器，断开电源时CAN总线具有理想的无源性能，在待机模式电流消耗极低约为10μA，具有总线唤醒功能。采用TJA1042T/3芯片的通信电路如图5所示，线路上运用分裂式终端电阻、抑制二极管、滤波电容提高可靠性和稳定性，考虑到电磁兼容，增加共模电感抑制共模干扰、提高电磁兼容性能。

优选的，电源电路如图8所示，在此电路中MPQ2019GN-P是一种高频降压开关稳压器，其3.8V至55V的输入范围可适应各种降压应用，包括在汽车输入环境中应用。

实施例2：

参见图1～10，本实施例是在实施例1的基础上做进一步优化，具体是：

电源模块包括电源芯片，电源芯片用于监测外部负载并根据外部负载状况判断是否需要切断电源输出。优选的，电源芯片采用TPS5416DGQR，其构成的电源输出保护电路如图2所示。

进一步的，驱动模块包括智能功率驱动芯片，智能功率驱动芯片的输入端、检测端与主控芯片电连接，其输出端与负载电连接，通过智能功率驱动芯片实现实车负载驱动和驱动状态监测。其中，智能功率驱动芯片包括智能功率驱动模块和故障监测模块，智能功率驱动模块，用于驱动实车负载并实时反馈负载状态；故障监测模块，用于将智能功率驱动芯片反馈的信号处理后发送给主控芯片和对故障做出响应并将故障信息发出。优选的，智能功率驱动芯片采用BTT62004EMAXUMA1或BTT6050-2EKA，且智能功率驱动芯片自带过温保护功能，当外部出现过流、过压或过温时，智能功率芯片将切断输出。智能功率驱动芯片为BTT62004EMAXUMA1其负载驱动及保护电路如图3所示。

利用以上电源输出及保护电路和负载驱动及保护电路可实现两级过载保护，第一级保护，智能功率驱动芯片实时监控输出电流并将信号反馈给主控芯片，信号经主控芯片过载保护程序处理后，如发现过载主控芯片将软件关断电源芯片和智能功率驱动芯片切断电源输出，并将故障信号经CAN总线发出。第二级保护，利用电源芯片、智能功率驱动芯片自带的过载、过流、过压、过温保护功能，当外部过载时，电源芯片和智能功率驱动芯片将切断输出。

进一步的，驱动模块还包括电机驱动芯片，电机驱动芯片的输入端与主控芯片电连接，其输出端与电机电连接，通过电机驱动芯片实现电机正反转驱动和驱动状态监测。

重型卡车底盘实车负载主要包括灯泡、电磁阀和电机等，对于灯泡和电磁阀等部件来说驱动方式在于接通和切断电源输出。但是对于电机而言，其驱动运行方式相比其余部件更加复杂。优选的，电机驱动芯片采用DRV8873芯片，其构成的电机驱动保护电路如图4所示。主控芯片根据相应请求控制电机驱动芯片，进而控制电机的正反转，且DRV8873芯片自带的过温、过流保护功能，进一步提高了电机驱动的可靠性。

本实施例的其他部分与实施例1相同，这里就不再赘述。

实施例3：

参见图1～11，本实施例是在实施例1的基础上做进一步优化，具体是：

信号采集模块输入端连接开关/信号输入，其输出端连接数据锁存及并串口转换模块，数据锁存及并串口转换模块连接主控芯片。

在本实施例中，利用信号采集模块采集各类开关/信号的输入，并将采集到的信号经数据锁存及并串口转化模块处理后传输给主控芯片，从而使主控芯片接收开关命令信号并对各类实车负载进行控制。此处，信号采集主要是通过各类传感器或开关电路实现，以收集灯负载和气压传感器、燃油信号、轮差信号、轴差信号、提升轴信号、胎压信号等信号。在此信号采集模块中其各类传感器和负载开关电路及数据锁存及并串口转化模块均是可采用现有重型卡车自身自设设备。

优选的，因输入信号多，需进行端口扩展，将8路信号转化为3路信号，端口扩展电路如图6所示。

进一步的，信号采集模块还包括胎压检测模块，胎压检测模块包括安装在轮胎中的胎压监测传感器，胎压监测传感器通过其无线发射器将轮胎压力信息发送给信号采集模块的无线接收模块。

压力传感器来测量轮胎的气压和温度，利用无线发射器将压力信息从轮胎内部发送到信号采集模块的无线接收模块，然后对轮胎气压数据进行监测。当轮胎出现高压，低压，高温时，主控芯片就会对车主做出提示以保证行车安全。

优选的，无线接收模块的无线接收电路，其接收芯片采用MAX1473，此芯片具有114dBm至0dBm的输入信号范围，可接收300MHz至450MHz频率范围的数据信号，采用MAX1473芯片的无线接收电路如图7所示。

本实施例的其他部分与实施例1相同，这里就不再赘述。

实施例4：

参见图1～11，本实施例是在实施例1的基础上做进一步优化，具体是：

壳体包括上盖1和下盖2，线路板组件3密封安装在上盖1和下盖2合围形成的腔室内；上盖1设有用于灌入密封胶4的密封槽，下盖2设有与密封槽设配的凸台5，凸台5压入密封槽内实现上盖1和下盖2的密封连接。

在本实施例中，利用密封槽、密封胶4和凸台5配合使得箱盖和下盖2密封连接，达到密封线路板组件3的目的，凸台5和密封槽结构可增大密封胶粘连面积，增强上盖1和下盖2连接处的防水效果。采用此密封连接方式，其防水等级可达到I P69K，有利于提高智能底盘后模块的可靠性。

本实施例的其他部分与实施例1相同，这里就不再赘述。

如上即为本实用新型的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型的验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种重型卡车智能底盘后模块，包括壳体，所述壳体内腔安装有线路板组件(3)，其特征在于：所述线路板组件(3)包括主控芯片和与主控芯片电连接的电源模块、驱动模块、信号采集模块和通信模块，且主控芯片与电源模块、驱动模块和信号采集模块之间通过通信模块进行信号传输；其中，

所述电源模块用于为主控芯片、驱动模块、通信模块和信号采集模块提供模块运行的电力；

所述驱动模块用于接收主控芯片控制信号驱动实车负载；

所述信号采集模块用于开关及信号输入采集并将采集到的信息反馈给主控芯片进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种重型卡车智能底盘后模块，其特征在于：所述电源模块包括电源芯片，所述电源芯片用于监测外部负载并根据外部负载状况判断是否需要切断电源输出。

3.根据权利要求2所述的一种重型卡车智能底盘后模块，其特征在于：所述驱动模块包括智能功率驱动芯片，所述智能功率驱动芯片的输入端、检测端与主控芯片电连接，其输出端与外部负载电连接，通过智能功率驱动芯片实现实车负载驱动和驱动状态监测。

4.根据权利要求3所述的一种重型卡车智能底盘后模块，其特征在于：所述驱动模块还包括电机驱动芯片，所述电机驱动芯片的输入端与主控芯片电连接，其输出端与电机电连接，通过电机驱动芯片实现电机正反转驱动和电机驱动状态监测。

5.根据权利要求1所述的一种重型卡车智能底盘后模块，其特征在于：所述信号采集模块输入端连接开关/信号输入，其输出端连接数据锁存及并串口转换模块，所述数据锁存及并串口转换模块连接主控芯片。

6.根据权利要求5所述的一种重型卡车智能底盘后模块，其特征在于：所述信号采集模块还包括胎压检测模块，所述胎压检测模块包括安装在轮胎中的胎压监测传感器，所述胎压监测传感器通过其无线发射器将轮胎压力信息发送给信号采集模块的无线接收模块。

7.根据权利要求1所述的一种重型卡车智能底盘后模块，其特征在于：所述通信模块包括CAN通信芯片，所述CAN通信芯片输入端连接CAN总线，其输出端连接主控芯片。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种重型卡车智能底盘后模块，其特征在于：所述壳体包括上盖(1)和下盖(2)，所述线路板组件(3)密封安装在上盖(1)和下盖(2)合围形成的腔室内；所述上盖(1)设有用于灌入密封胶(4)的密封槽，所述下盖(2)设有与密封槽设配的凸台(5)，所述凸台(5)压入密封槽内实现上盖(1)和下盖(2)的密封连接。

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