[实用新型]基于车载网络总线的汽车信息集中采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车信息采集装置，特别是一种基于车载网络总线的汽车信息集中采集装置。

背景技术

汽车是一个复杂的机械和电子运行装置，其运行状况通过众多的传感器采集。为使汽车的整体运行状态达到最佳匹配，需要综合分析众多的传感器采集的信号，例如汽车发动机电子点火提前控制(ESA)、电子燃油喷射控制(EFI)、怠速稳定控制(ISC)和废气再循环(EGR)等控制。随着汽车功能的不断增加，可靠性要求的不断提高，以及价格的不断下降，越来越多的电子控制装置被引入到汽车中，但一般的汽车信息采集装置多只对应一个传感器，且不具备总线通信能力，具有较大的局限性，有下列的不足：

1、汽车电子控制各控制模块不具备通信能力和综合协调能力，汽车各控制模块之间不能够达到最佳匹配；

2、各控制模块为检测汽车运行工况所采用的重复传感器太多，使用程本高，接线复杂，可靠性低，检修复杂；

3、汽车信息采集方法单一，不能获取各种不同工况下的精确信息。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于车载网络总线的汽车信息集中采集装置，它适用于汽车整车电子控制总线，使汽车各电子控制模块间达到最佳协调控制，并共用系统硬件资源，减少硬件投入，提高经济性，且共用信号传输通道，减少模块间的信号传输通道，提高可靠性。

本实用新型采用这样的技术方案：一种基于车载网络总线的汽车信息集中采集装置，包括模拟信号输入电路、数字信号输入电路、控制信号输出电路，其特征是还包括有车载网络总线控制电路、两个车载网络总线驱动电路、电子控制单元，该电子控制单元的模拟信号输入端、数字信号输入端及控制信号输出端分别与模拟信号输入电路的输出端、数字信号输入电路的输出端及控制信号输出电路的输入端连接，控制信号输出电路的输出端对应与汽车上的执行机构连接，车载网络总线控制电路的数据总线、地址总线及其对应端口分别与电子控制单元对应连接，车载网络总线控制电路的数据接收端、输出端、使能端分别与两个车载网络总线驱动电路的输出端、接收端、使能端连接，两个车载网络总线驱动电路的输出端分别与两个车载网络总线连接。

按本实用新型提供的基于车载网络总线的汽车信息集中采集装置，实现了高度的集成化和通用化，可以将基于车载网络总线的其它汽车电子控制模块工作时产生的实时数据在总线上传输，共用信号传输通道，减少了模块间的信号传输通道，这样使汽车各个控制模块之间能够达到最佳的匹配，从而使汽车的整体性能得到优化，各个控制模块可以共用汽车工况参数，有效地减少测量汽车工况的传感器数目，接线简单，检修方便，可靠性好，降低成本，提高了经济性，而且处理能力强、运算速度快，抗干扰能力强、控制效果好。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型中的电子控制单元、车载网络总线控制电路、车载网络总线驱动电路的电路原理图。

图中：1-模拟信号输入电路  2-数字信号输入电路  3-车载网络总线控制电路  4、5-车载网络总线驱动电路  6-控制信号输出电路  ECU-电子控制单元  I-车载网络总线  II-车载网络总线

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的实施方案，如图1所示，一种基于车载网络总线的汽车信息集中采集装置，包括模拟信号输入电路1、数字信号输入电路2、控制信号输出电路6，还包括有车载网络总线控制电路3、两个车载网络总线驱动电路4、5、电子控制单元ECU，该电子控制单元ECU的模拟信号输入端、数字信号输入端及控制信号输出端分别与模拟信号输入电路1的输出端、数字信号输入电路2的输出端及控制信号输出电路6的输入端连接，控制信号输出电路6的输出端对应与汽车上的执行机构连接，车载网络总线控制电路3的数据总线、地址总线及其对应端口分别与电子控制单元ECU对应连接，车载网络总线控制电路3的数据接收端、输出端、使能端分别与两个车载网络总线驱动电路4、5的输出端、接收端、使能端连接，两个车载网络总线驱动电4、5的输出端分别与两个车载网络总线I、II连接。

在图2所示的实施例中，前述的电子控制单元ECU采用DSP数字信号处理器U1，车载网络总线控制电路3采用总线控制电路芯片U2，数字信号处理器U1的数据输入/输出端口D0-D15、地址输入/输出端口A0-A8分别与总线控制芯片U2的数据输入/输出端口D15-D0、地址输入/输出端口A9-A1连接，数字信号处理器U1的WE端(89脚)、RD端(93脚)、STRB端(96脚)、外部中断XINTI端(23脚)、时钟输出CLKOUT(63脚)分别与总线控制电路芯片U2的WE#端(30脚)、OE#端(27脚)、CE#端(29脚)、中断控制端INT_CC#(64脚)、时钟输出CLKOUT(63脚)连接，总线控制电路芯片(U2)的RESET#端(16脚)与复位电路连接。DSP数字信号处理器U1的R/W端(92脚)输出控制信号。前述的两个车载网络总线驱动电路4、5采用两个总线驱动芯片U3、U4，总线控制电路芯片U2与两个总线驱动芯片U3、U4构成车载网络双线冗余结构，总线控制电路芯片U2的数据接收端(33、43脚)、输出端(41、45脚)和使能端(36、44脚)分别与两个总线驱动芯片U3、U4的输出端(7脚)、接收端(5脚)和使能端(6脚)连接，每个总线驱动芯片的BP端(18脚)、BM端(17脚)分别与双绞线的两根线连接。本实施例中DSP数字信号处理器U1采用TMS320LF2407数字信号处理器，车载网络总线控制电路芯片U2采用MFR4200总线控制电路芯片，两个总线驱动电路芯片U3、U4采用TJA1080驱动电路芯片。本实用新型采取双线冗余方式进行信号传输和故障诊断：一是车载网络总线I正常工作时，车速传感器、节气门传感器等器件进行在线监测，如果出现故障或传感器信号延迟时间超过规定范围，自诊断子系统立即报警，并采取相应处理措施。如果车载网络总线I发生故障，电子控制单元ECU立即通过车载网络总线II传输信号，并保证信号的延迟不超过规定的时限；二是可以在怠速状态下启动自诊断程序，对系统进行全面的诊断。无论什么诊断方式，自诊断系统将故障以代码的形式储存在电子控制单元ECU内，并能报警和显示故障代码。前述的数字信号处理器U1的JTAG接口输入/输出端口与JTAG接口连接。当发动机控制系统硬件环境改变和控制方式发生改变时，可以通过JTAG接口从上位PC机下载更新程序和控制参数，以适应系统硬件环境的改变和控制方式的改变。