专利名称：新型汽车网络控制系统装置的制作方法
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。
技术背景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勤出。 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，甚至引起火突等重大事 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4全修起来异常困难，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，安全气嚢，^f义表及指 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:(l)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^t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^f艮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， 安全气嚢，ABS系统，发动机控制系统，倒车系统，汽车行驶记录仪，汽车悬桂 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^畛。(。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 本上筒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。(IO)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^^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。
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4支术方案。如图l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，与安全气嚢系统 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3oy。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i殳备读取各种信息。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，包括纟敬控制器，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4企测等；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^r测车辆载重量，以提醒驾驶员按要求载重。
权利要求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 。
专利摘要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。
文档编号G05B19/418GK201084007SQ20072002609
公开日2008年7月9日 申请日期2007年9月3日 优先权日2007年9月3日
发明者孙长宏, 军 杨, 赵绪海 申请人:孙长宏;杨 军;赵绪海