一种基于通讯总线的执行器控制器及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车电控技术领域，具体涉及一种基于通讯总线的执行器控制器及控制方法。
【背景技术】
[0002]随着汽车电子化程度的提高，电子控制技术更广泛地被用于车辆中(如变速器、缓速器等)，以满足减轻驾驶强度、提高车辆安全等需求。
[0003]对于依靠电控执行器(控制阀)动作实现测试的产品，必须设计一套专用控制器来实现产品试验。若安装传统的做法，采用的技术方案为电气控制(继电器、开关)的方式。该方案存在以下劣势:
[0004]逻辑控制、部件诊断、远程及联合控制不易实现，接线复杂，部件成本高；
[0005]扩展性差，不便于今后的功能升级；
[0006]继电器在频繁操作工况下，容易损坏，后期将产生一定维护成本。
【发明内容】
[0007]为了克服上述传统技术的缺点，本发明的目的在于提出了一种基于通讯总线的执行器控制器及控制方法。
[0008]为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案:
[0009]一种基于通讯总线的执行器控制器，包括主控制模块、显示及操作模块以及交直流电源模块，所述的交直流电源模块的输出端分别与主控制模块和显示及操作模块相连接，主控制模块与显示及操作模块相连接；主控制模块还分别与被控系统和测控系统相连接；其中，所述主控制模块包括微处理器、总线处理电路、驱动及诊断电路、直流降压电路以及开关及模拟输入电路，其中，直流降压电路的输入端与交直流电源模块相连接，直流降压电路的输出端分别与微处理器、开关及模拟输入电路相连接；微处理器分别与驱动及诊断电路、总线处理电路、开关及模拟输入电路相连接。
[0010]所述被控系统包括执行器和传感器；测控系统包括总线模块和测控模块，总线模块经主控制模块与执行器相连接，测控模块与传感器相连接。
[0011]所述驱动及诊断电路一端与微处理器连接，另一端连接被控系统。
[0012]所述开关及模拟输入电路一端与显示及操作模块连接，另一端与微处理器连接。
[0013]所述驱动及诊断电路用于当部件及连接正常时，不报故障；当部件损坏或线路故障时，驱动及诊断电路的驱动芯片进行检测，并通过微处理器和显示及操作模块显示；所述显示及操作模块用于人机交互，显示当前供电状态、执行器驱动、故障状态。
[0014]所述微处理器具备数字输入接口、数字输出接口、模拟输入接口、CAN通讯接口 ；微处理器的数字输入接口与开关输入电路连接，接收来自面板的信号，实现现地的执行器操作并实现执行器的开路短路诊断；所述数字输出接口与驱动及诊断电路连接，生成脉宽调制信号或开关控制信号驱动执行器；所述模拟输入接口与信号调理电路相连，对执行器电压进行监测；CAN通讯接口具备收发功能，通过通讯处理电路与总线上的各种设备进行通讯。
[0015]一种基于通讯总线的执行器控制器的控制方法，首先将测控系统和控制器通过总线连接，控制器与被控系统进行连接，测控系统与被控系统连接；当进行远程测试时，测控系统与控制器建立通讯，同时测控系统启动驱动设备运行被控系统，监测被控系统的传感器信号和接收控制器的各种信息，基于各种信息，测控系统通过手动操作或自动操作向总线发出控制请求，执行器控制器通过总线接收到测控系统对执行器的控制请求进行逻辑控制，同时将控制器的信息通过总线发送给测控系统。
[0016]与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果:
[0017]本发明通过设置总线模块以及总线处理电路，总线方式的采用有助于信号的共享，减少线路复杂程度，提高可靠性；本发明中由于设置驱动及诊断电路，可满足频繁插拔工况下的故障检测需要，有助于快速定位和解决故障；本发明通过对执行器控制器的策略优化，可实现功能扩展，降低测控系统的二次开发难度。
[0018]进一步的，所述驱动及诊断电路一端与微处理器连接，另一端连接被控系统。当部件及连接正常时，不报故障；当部件损坏或线路故障时，驱动及诊断电路的驱动芯片检测，并通过微处理器和显示及操作模块显示。
[0019]进一步的，所述的驱动电路及诊断电路采用集成芯片加分立元件电路实现，集成芯片选用低功耗电子触点控制，在频繁开关的恶劣工况下，不易烧坏。
[0020]本发明中主控制模块的微处理器与驱动及诊断电路、总线处理电路、开关及模拟电路连接，根据总线或现地指令(监测开关输入电路信号)，对执行器进行相应的逻辑控制，能够实现对产品的测试，控制方法具有简便，便于操作和实现。
【附图说明】
[0021]图1为执行器控制器框图。
[0022]图2为控制模块框图。
[0023]图3为显示及操作模块示意图。
[0024]图4为控制器方法流程图
[0025]其中，I为主控制模块，2为显示及操作模块，3为交直流电源模块，4为微处理器，5为总线处理电路，6为驱动及诊断电路，7为直流降压电路，8为开关及模拟输入电路，9为执行器，10为传感器，11为总线模块，12为测控模块。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0027]参见图1，本发明包括主控制模块1、显示及操作模块2以及交直流电源模块3，所述的交直流电源模块3的输出端分别与主控制模块I和显示及操作模块2相连接，主控制模块I还与显示及操作模块2相连接。
[0028]本发明的控制器还分别与被控系统和测控系统相连接，被控系统包括相连接的执行器9和传感器10 ;测控系统包括相连接的总线模块11和测控模块12。总线模块11经主控制模块I与执行器9相连接，测控模块12与传感器相连接。
[0029]参见图2，主控制模块I包括微处理器4、总线处理电路5、驱动及诊断电路6、直流降压电路7以及开关及模拟输入电路8，其中，直流降压电路7的输入端与交直流电源模块3相连接，直流降压电路7用于接收24伏直流电压，直流降压电路7的输出端分别与微处理器4、开关及模拟输入电路8相连接，直流降压电路7将输入电压进行降压调理，转换为微处理器4、CAN总线、驱动及诊断电路6所需的电压。微处理器4分别与驱动及诊断电路6、总线处理电路5、开关及模拟输入电路8相连接。
[0030]所述主控制模块的驱动及诊断电路一端与微处理器4连接，另一端连接被控执行系统，当部件及连接正常时，不报故障；当部件损坏或线路故障时，驱动芯片可检测，并通过微处理器4和显示及操作模块2告知操作者。
[0031]所述开关及模拟输入电路8 一端与显示及操作模块2连接，另一端与微处理器4连接，对信号进行转换后实现指令的检测。
[0032]所述显示及操作模块8用于人机交互，通过显示当前供电状态、执行器驱动、故障状态等，可帮助操作者完成测试动作。
[0033]本发明提供的一种执行器控制器的控制方法:首先将测控系统和执行器控制器通过总线连接，控制器与被控系统进行连接，测控系统与被控系统连接；当需要进行远程测试时，测控系统与控制器建立通讯后，同时测控系统启动驱动设备运行被控系统(如变速器)，监测被控系统的传感器信号和接收控制器的各种信息(如档位请求、当前档位、转速、压力)。基于监测的各种信息，测控系统可通过手动操作或自动操作向总线发出控制请求。执行器控制器通过总线接收到测控系统对执行器的控制请求进行逻辑控制，同时将控制器的信息(电压、故障等)通过总线发送给测控系统。
[0034]为了满足现地控制的需要，控制器支持现地模式，控制器的微处理器接