一種車身電子控制系統的製作方法
2023-07-15 18:51:31
專利名稱：一種車身電子控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於汽車車身設備智能控制、支持多總線通信、具備遙控防盜功能和診斷接口的車身電子控制系統。
背景技術：
傳統電子控制系統大都採用點對點的單一通信方式，而車身各控制模塊之間少有聯繫，布線麻煩，不便於控制和維護。
發明內容本實用新型的目的是提供一種用於汽車車身設備智能控制、支持多總線通信、具備遙控防盜功能和診斷接口的車身電子控制系統，減少車身布線，便於集中控制。本實用新型支持多條CAN總線通信和LIN總線通信。本實用新型的技術方案為一種車身電子控制系統，由車身總控制模塊、左門控制模塊、右門控制模塊、前燈控制模塊、雨刮控制模塊、後燈控制模塊組成，其特徵在於左門控制模塊通過CAN總線、LIN總線與車身總控制器相連，其他控制模塊通過均通過LIN總線與車身總控制器連接，車身總控制器同時與發動機動力CAN總線、儀表CAN總線連接。車身總控制模塊內的網關系統，接收動力CAN總線和儀表CAN總線的信息，微控制器根據這些信息智能控制車身設備。車身總控制器做為車身總線的主節點，將各種狀態數據、控制命令向車身LIN總線和CAN總線轉發。分布在車身各處的控制模塊是總線上的從節點，根據報文幀的標號(ID)判斷數據或命令是否與己相關，如果是則接收檢驗，並根據接收的指令或數據調用相應程序完成相關操作。車身總控制器的軟體系統採用的是可剝奪實時作業系統，以任務調度的方式處理各模塊和功能的運行，系統在任何時候都運行準備就緒的優先級最高的任務。每個任務的運行時間都是可控的，確保車身控制系統對各種信息處理的實時性，保證行車安全。車身控制系統總控制器和各分控制模塊具有統一的時鐘和通信協議，通過程序代碼協調各車身設備按照設定統一有序動作，省去了傳統的複雜電氣連接。通過微控制器IO接口的電平轉換控制電晶體的通斷，進一步驅動繼電器來控制相應設備，實現了 24V電氣設備與5V控制模塊之間的有效安全隔離。車身總控制器內部擴展了 Flash存儲器，可記錄網關上接收的重要車輛信息，並可從診斷接口讀出，方便車輛維修和交通事故判斷等操作。車身總控制模塊包括了遙控接收器，當接收到密鑰正確的遙控指令時，可立即啟動整個車身控制系統。當車輛閒置時，車身控制系統除遙控模塊外，均處於休眠或斷電狀態，確保了整個系統的低功耗。左門控制模塊通過CAN總線、LIN總線兩種總線與總控制器通信，是車身CAN總線和LIN總線上的第二主節點，在總控制器繁忙或出現故障(如車輛發生劇烈撞擊)時，可自動暫時接管總線控制，優化了車身控制系統的整體性能，並進一步提高了可靠性。[0011]左門控制模塊和右門控制模塊，可接收車窗升降、門鎖、除霧氣等開關控制信號，並直接驅動相應負載，執行車窗升降、門鎖開關、後視鏡除霧等操作。前燈控制模塊可從LIN總線上接收各燈的開關控制指令，並直接驅動遠光燈、近光燈、霧燈、轉向燈的開關繼電器。採用繼電器驅動燈光負載，既保證了各燈開啟時的大電流供電，也有效保護了控制電路，並降低了系統成本。雨刮控制模塊通過LIN總線與總控制器通信，通過3個繼電器控制雨刮抽頭電機的三個抽頭與24V電源的通斷。有益效果本實用新型支持商用車24V蓄電池電源，主要面向商用車應用。但同時也兼容12V電源，支持擴展到乘用車的應用，具備靈活通用的特點。本實用新型支持以增加CAN總線和LIN總線節點的方式，進行車身電子控制模塊的擴展，如空調控制模塊、座椅調節模塊等。可通過調試接口對控制軟體進行升級，實現系統配置的靈活性。本實用新型運用分布式控制，各個控制模塊通過總線進行通信，有效減少了車身線束，降低了車身結構設 計的複雜度。各模塊之間除數據外傳輸互不幹擾，提高了車身電子控制系統的可靠性。
圖I是本實用新型的架構示意圖；圖2是本實用新型車身總控制器的功能示意圖；圖3是左門控制模塊的功能示意圖；圖4是右門控制模塊的功能示意圖；圖5是前燈控制模塊的功能示意圖；圖6是雨刮控制模塊的功能示意圖；圖7是後燈控制模塊的功能示意圖；圖8是系統啟動的軟體流程圖；圖9是一個車身設備控制示例的軟體流程圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型車身控制系統由車身總控制器、左門控制模塊、右門控制模塊、左前燈控制模塊、右前燈控制模塊、雨刮控制模塊和尾燈控制模塊組成。各模塊分別處理各自區域的輸入和輸出。其中，左門控制模塊通過CAN總線、LIN總線與車身總控制器相連，其他控制模塊通過均通過LIN總線與車身總控制器連接。車身總控制器同時與發動機動力CAN總線、儀表CAN總線連接，獲取車輛相關信息。如圖2所示，車身總控制器有3個CAN總線接口，分別與車身CAN總線、發動機CAN總線、儀表CAN總線連接；一個LIN總線接口，與車身LIN總線連接。其中車身CAN總線、LIN總線接口與電源功能集成在一個SBC (System Basis Chip)晶片上,提高了模塊的可靠性。總控制器還擴展了 ROM存貯器，用來存儲車輛狀況的相關數據，並可從診斷接口進行讀取分析。如圖3所示，左門控制模塊通過車身CAN總線、LIN總線與車身總控制器通信。左門控制模塊可接收左門玻璃升降、右門玻璃升降、後視鏡除霧、車門鎖閉開關信號，並直接驅動左門的玻璃升降電機、左門鎖電機。左門控制模塊是車身CAN總線和LIN總線上除總控制器外最主要的節點，可在總控制器繁忙或出現故障時，作為備用設備接管LIN總線控制，實現系統的高度可靠性。如圖4所示，右門控制模塊通過LIN總線與車身總控制器通信，可接收右門玻璃升降開關信號，通過微控制器MCU並直接驅動右門玻璃升級電機、右門鎖電機、右後視鏡除霧器。如圖5所示，前燈控制模塊通過LIN總線與車身總控制器通信，通過MCU直接驅動遠燈開關、進燈開關、霧燈開關和轉向燈開關。駕駛室中的組合開關產生各燈的控制信號，並通過車身總控制器向LIN總線發布指令。如圖6所示，雨刮控制模塊通過LIN總線與車身總控制器通信，通過MCU與雨刮控制電路聯繫。 如圖7所示，後燈控制模塊通過LIN總線與車身總控制器通信，通過MCU直接與各尾燈繼電器控制電路聯繫。如圖8所示，系統啟動的軟體流程是射頻模塊接收到遙控鑰匙的指令後，接收模塊按照算法分析指令中的滾動密鑰，如果密鑰正確，則喚醒處於休眠模式的總控制器電源晶片，電源晶片給微控制器上電從而啟動整個總控制器。總控制器在完成初始化之後，立即向LIN總線發送喚醒指令，左門控制器和右門控制的LIN總線接收器被觸發從休眠模式進入工作模式，發送使能信號至各自模塊的電源晶片，進而啟動左、右門控制器。左、右門控制器完成初始化後，會調用相應程序開啟門鎖。如圖9所示，是遠光燈開啟的軟體流程，用來說明車身控制系統的一般流程。遠光燈的開關打開時，信號傳輸到總控制器的微控制器中，微控制器調用相關子程序並申請向LIN總線發送指令，當LIN收發器空閒且沒有更高級別任務時，遠光燈開啟指令的報文發到LIN總線上。下面是通用LIN總線報文的結構和車燈模塊的LIN報文數據幀結構
權利要求1. 一種車身電子控制系統，由車身總控制模塊、左門控制模塊、右門控制模塊、前燈控制模塊、雨刮控制模塊、後燈控制模塊組成，其特徵在於左門控制模塊通過CAN總線、LIN總線與車身總控制器相連，其它控制模塊通過均通過LIN總線與車身總控制器連接，車身總控制器同時與發動機動力CAN總線、儀表CAN總線連接。
專利摘要本實用新型提出了一種車身電子控制系統，由車身總控制模塊、左門控制模塊、右門控制模塊、前燈控制模塊、雨刮控制模塊、後燈控制模塊組成，左門控制模塊通過CAN總線、LIN總線與車身總控制器相連，其他控制模塊通過均通過LIN總線與車身總控制器連接，車身總控制器同時與發動機動力CAN總線、儀表CAN總線連接。本實用新型支持商用車24V蓄電池電源，主要面向商用車應用。但同時也兼容12V電源，支持擴展到乘用車的應用，具備靈活通用的特點。本實用新型支持以增加CAN總線和LIN總線節點的方式，進行車身電子控制模塊的擴展，本實用新型運用分布式控制，有效減少了車身線束，降低了車身結構設計的複雜度。各模塊之間除數據外傳輸互不幹擾，提高了車身電子控制系統的可靠性。
文檔編號B60R16/02GK202641562SQ201220238969
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月25日 優先權日2012年5月25日
發明者姚飛, 姚忠恆 申請人:十堰市凱歌恆龍汽車電子有限公司