[发明专利]一种车控器及其自测试方法

说明书

本发明提出了一种车控器及其自测试方法，它由开关量输入模块、模拟量输入模块、CAN总线接口模块、电源模块、微处理器、开关量输出模块和比例阀控制模块构成，完成开关量输入信号采集、模拟量输入信号采集、开关量输出和比例阀控制功能，通过上电和工作过程完成车控器的开关量输入模块、模拟量输入模块、CAN总线接口模块、微处理器、开关量输出模块和比例阀控制模块的自测试，上传工作状态及故障代码，简单自测试故障存储在微处理器中，并通过CAN总线接口上传车控器工作数据、故障代码。本车控器具有构成简单、通用化和模块化设计程度高、维护容易等优点，可适用于其他领域设备的控制使用。

技术领域

本发明涉及车辆控制器技术领域，具体为一种车控器及其自测试方法。

背景技术

车控系统是特种车辆的重要组成部分，用于完成车载各动作机构的自动控制。以前将车控系统按功能划分为车控组合、上车控制器、下车控制器等形式。经过实践，该种设计主要存在几个缺点：

a)价格较高，一个控制器动辄几十万成本，不满足低成本要求；

b)控制器环境适应能力差，体积很大，无法形成通用化、系列化设计，人力资源占用率高；

c)电缆种类繁多而长，敷设困难，不便于总体布局。

车控系统的信号种类主要包括开关量输入信号、模拟量输入信号、开关量输出、比例阀控制4种类型，目前任何一个新型号控制器的方案论证及设计都是根据系统输入输出量的多少，提出新的设计方案，从电路图、印制板、结构设计等全部都是重新设计，这样耗时、耗力并且成本高。由于使用的所有数字量和模拟量信号都属于低频信号，信号的品质都十分相似，因此完全可以实现电路的通用化、系列化和模块化设计。

同时，传统的比例阀控制以模拟电路为主，采用运放、PWM驱动器和电流电压反馈电路相结合的方式来实现比例阀的控制。这种采用模拟信号控制方式不易于调试，存在电磁干扰及散热性不好，驱动效果不理想。

为了避免系统在不同型号上的重复性设计过程，提高工作效率，缩短开发周期，本发明提出了一种车控器，摒弃了按功能进行划分系统的思路，采用一种自顶向下、由主及次的方式，设计出一种车控器，完成开关量输入信号采集、模拟量输入信号采集、开关量输出和比例阀控制功能，其中比例阀采用数字化控制，具有较强的抗干扰能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种构成简单、通用化和模块化设计、运行可靠、易于维修的车控器及其自测试方法，实现了开关量输入信号采集、模拟量输入信号采集、开关量输出和比例阀控制功能。

实现本发明的技术解决方案如下：一种车控器及其自测试方法，车控器由开关量输入模块、模拟量输入模块、CAN总线接口模块、电源模块、微处理器、开关量输出模块和比例阀控制模块构成，通过上电和工作过程完成车控器的自测试，上传工作状态及故障代码。

开关量输入模块包括基准信号源、切换电路、光耦隔离处理单元。开关量输入模块采集开关量输入信号，经过光耦隔离处理单元到微处理器。

模拟量输入模块包括信号调理单元、多路选择器、隔离放大处理单元。模拟量输入模块采集模拟量输入信号，经过信号调理单元、多路选择器和隔离放大处理单元后，输入到微处理器。

CAN总线接口模块包括CAN总线接口1和CAN总线接口2，与微处理器连接，可作为车控器程序在线升级接口使用。

电源模块给开关量输入模块、模拟量输入模块、CAN总线接口模块、微处理器、开关量输出模块和比例阀控制模块供电。

微处理器用于各模块信号的采集、控制和任务调度使用。