一種基于通訊總線的執(zhí)行器控制器及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車電控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于通訊總線的執(zhí)行器控制器及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車電子化程度的提高，電子控制技術(shù)更廣泛地被用于車輛中(如變速器、緩速器等)，以滿足減輕駕駛強(qiáng)度、提高車輛安全等需求。
[0003]對(duì)于依靠電控執(zhí)行器(控制閥)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)測(cè)試的產(chǎn)品，必須設(shè)計(jì)一套專用控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品試驗(yàn)。若安裝傳統(tǒng)的做法，采用的技術(shù)方案為電氣控制(繼電器、開(kāi)關(guān))的方式。該方案存在以下劣勢(shì):
[0004]邏輯控制、部件診斷、遠(yuǎn)程及聯(lián)合控制不易實(shí)現(xiàn)，接線復(fù)雜，部件成本高；
[0005]擴(kuò)展性差，不便于今后的功能升級(jí)；
[0006]繼電器在頻繁操作工況下，容易損壞，后期將產(chǎn)生一定維護(hù)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服上述傳統(tǒng)技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提出了一種基于通訊總線的執(zhí)行器控制器及控制方法。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0009]一種基于通訊總線的執(zhí)行器控制器，包括主控制模塊、顯示及操作模塊以及交直流電源模塊，所述的交直流電源模塊的輸出端分別與主控制模塊和顯示及操作模塊相連接，主控制模塊與顯示及操作模塊相連接；主控制模塊還分別與被控系統(tǒng)和測(cè)控系統(tǒng)相連接；其中，所述主控制模塊包括微處理器、總線處理電路、驅(qū)動(dòng)及診斷電路、直流降壓電路以及開(kāi)關(guān)及模擬輸入電路，其中，直流降壓電路的輸入端與交直流電源模塊相連接，直流降壓電路的輸出端分別與微處理器、開(kāi)關(guān)及模擬輸入電路相連接；微處理器分別與驅(qū)動(dòng)及診斷電路、總線處理電路、開(kāi)關(guān)及模擬輸入電路相連接。
[0010]所述被控系統(tǒng)包括執(zhí)行器和傳感器；測(cè)控系統(tǒng)包括總線模塊和測(cè)控模塊，總線模塊經(jīng)主控制模塊與執(zhí)行器相連接，測(cè)控模塊與傳感器相連接。
[0011]所述驅(qū)動(dòng)及診斷電路一端與微處理器連接，另一端連接被控系統(tǒng)。
[0012]所述開(kāi)關(guān)及模擬輸入電路一端與顯示及操作模塊連接，另一端與微處理器連接。
[0013]所述驅(qū)動(dòng)及診斷電路用于當(dāng)部件及連接正常時(shí)，不報(bào)故障；當(dāng)部件損壞或線路故障時(shí)，驅(qū)動(dòng)及診斷電路的驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)微處理器和顯示及操作模塊顯示；所述顯示及操作模塊用于人機(jī)交互，顯示當(dāng)前供電狀態(tài)、執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)、故障狀態(tài)。
[0014]所述微處理器具備數(shù)字輸入接口、數(shù)字輸出接口、模擬輸入接口、CAN通訊接口 ；微處理器的數(shù)字輸入接口與開(kāi)關(guān)輸入電路連接，接收來(lái)自面板的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)地的執(zhí)行器操作并實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器的開(kāi)路短路診斷；所述數(shù)字輸出接口與驅(qū)動(dòng)及診斷電路連接，生成脈寬調(diào)制信號(hào)或開(kāi)關(guān)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器；所述模擬輸入接口與信號(hào)調(diào)理電路相連，對(duì)執(zhí)行器電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)；CAN通訊接口具備收發(fā)功能，通過(guò)通訊處理電路與總線上的各種設(shè)備進(jìn)行通訊。
[0015]一種基于通訊總線的執(zhí)行器控制器的控制方法，首先將測(cè)控系統(tǒng)和控制器通過(guò)總線連接，控制器與被控系統(tǒng)進(jìn)行連接，測(cè)控系統(tǒng)與被控系統(tǒng)連接；當(dāng)進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)試時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)與控制器建立通訊，同時(shí)測(cè)控系統(tǒng)啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行被控系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)被控系統(tǒng)的傳感器信號(hào)和接收控制器的各種信息，基于各種信息，測(cè)控系統(tǒng)通過(guò)手動(dòng)操作或自動(dòng)操作向總線發(fā)出控制請(qǐng)求，執(zhí)行器控制器通過(guò)總線接收到測(cè)控系統(tǒng)對(duì)執(zhí)行器的控制請(qǐng)求進(jìn)行邏輯控制，同時(shí)將控制器的信息通過(guò)總線發(fā)送給測(cè)控系統(tǒng)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下的有益效果:
[0017]本發(fā)明通過(guò)設(shè)置總線模塊以及總線處理電路，總線方式的采用有助于信號(hào)的共享，減少線路復(fù)雜程度，提高可靠性；本發(fā)明中由于設(shè)置驅(qū)動(dòng)及診斷電路，可滿足頻繁插拔工況下的故障檢測(cè)需要，有助于快速定位和解決故障；本發(fā)明通過(guò)對(duì)執(zhí)行器控制器的策略優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展，降低測(cè)控系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)難度。
[0018]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)及診斷電路一端與微處理器連接，另一端連接被控系統(tǒng)。當(dāng)部件及連接正常時(shí)，不報(bào)故障；當(dāng)部件損壞或線路故障時(shí)，驅(qū)動(dòng)及診斷電路的驅(qū)動(dòng)芯片檢測(cè)，并通過(guò)微處理器和顯示及操作模塊顯示。
[0019]進(jìn)一步的，所述的驅(qū)動(dòng)電路及診斷電路采用集成芯片加分立元件電路實(shí)現(xiàn)，集成芯片選用低功耗電子觸點(diǎn)控制，在頻繁開(kāi)關(guān)的惡劣工況下，不易燒壞。
[0020]本發(fā)明中主控制模塊的微處理器與驅(qū)動(dòng)及診斷電路、總線處理電路、開(kāi)關(guān)及模擬電路連接，根據(jù)總線或現(xiàn)地指令(監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)輸入電路信號(hào))，對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行相應(yīng)的邏輯控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的測(cè)試，控制方法具有簡(jiǎn)便，便于操作和實(shí)現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為執(zhí)行器控制器框圖。
[0022]圖2為控制模塊框圖。
[0023]圖3為顯示及操作模塊示意圖。
[0024]圖4為控制器方法流程圖
[0025]其中，I為主控制模塊，2為顯示及操作模塊，3為交直流電源模塊，4為微處理器，5為總線處理電路，6為驅(qū)動(dòng)及診斷電路，7為直流降壓電路，8為開(kāi)關(guān)及模擬輸入電路，9為執(zhí)行器，10為傳感器，11為總線模塊，12為測(cè)控模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明包括主控制模塊1、顯示及操作模塊2以及交直流電源模塊3，所述的交直流電源模塊3的輸出端分別與主控制模塊I和顯示及操作模塊2相連接，主控制模塊I還與顯示及操作模塊2相連接。
[0028]本發(fā)明的控制器還分別與被控系統(tǒng)和測(cè)控系統(tǒng)相連接，被控系統(tǒng)包括相連接的執(zhí)行器9和傳感器10 ;測(cè)控系統(tǒng)包括相連接的總線模塊11和測(cè)控模塊12?？偩€模塊11經(jīng)主控制模塊I與執(zhí)行器9相連接，測(cè)控模塊12與傳感器相連接。
[0029]參見(jiàn)圖2，主控制模塊I包括微處理器4、總線處理電路5、驅(qū)動(dòng)及診斷電路6、直流降壓電路7以及開(kāi)關(guān)及模擬輸入電路8，其中，直流降壓電路7的輸入端與交直流電源模塊3相連接，直流降壓電路7用于接收24伏直流電壓，直流降壓電路7的輸出端分別與微處理器4、開(kāi)關(guān)及模擬輸入電路8相連接，直流降壓電路7將輸入電壓進(jìn)行降壓調(diào)理，轉(zhuǎn)換為微處理器4、CAN總線、驅(qū)動(dòng)及診斷電路6所需的電壓。微處理器4分別與驅(qū)動(dòng)及診斷電路6、總線處理電路5、開(kāi)關(guān)及模擬輸入電路8相連接。
[0030]所述主控制模塊的驅(qū)動(dòng)及診斷電路一端與微處理器4連接，另一端連接被控執(zhí)行系統(tǒng)，當(dāng)部件及連接正常時(shí)，不報(bào)故障；當(dāng)部件損壞或線路故障時(shí)，驅(qū)動(dòng)芯片可檢測(cè)，并通過(guò)微處理器4和顯示及操作模塊2告知操作者。
[0031]所述開(kāi)關(guān)及模擬輸入電路8 一端與顯示及操作模塊2連接，另一端與微處理器4連接，對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后實(shí)現(xiàn)指令的檢測(cè)。
[0032]所述顯示及操作模塊8用于人機(jī)交互，通過(guò)顯示當(dāng)前供電狀態(tài)、執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)、故障狀態(tài)等，可幫助操作者完成測(cè)試動(dòng)作。
[0033]本發(fā)明提供的一種執(zhí)行器控制器的控制方法:首先將測(cè)控系統(tǒng)和執(zhí)行器控制器通過(guò)總線連接，控制器與被控系統(tǒng)進(jìn)行連接，測(cè)控系統(tǒng)與被控系統(tǒng)連接；當(dāng)需要進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)試時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)與控制器建立通訊后，同時(shí)測(cè)控系統(tǒng)啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行被控系統(tǒng)(如變速器)，監(jiān)測(cè)被控系統(tǒng)的傳感器信號(hào)和接收控制器的各種信息(如檔位請(qǐng)求、當(dāng)前檔位、轉(zhuǎn)速、壓力)。基于監(jiān)測(cè)的各種信息，測(cè)控系統(tǒng)可通過(guò)手動(dòng)操作或自動(dòng)操作向總線發(fā)出控制請(qǐng)求。執(zhí)行器控制器通過(guò)總線接收到測(cè)控系統(tǒng)對(duì)執(zhí)行器的控制請(qǐng)求進(jìn)行邏輯控制，同時(shí)將控制器的信息(電壓、故障等)通過(guò)總線發(fā)送給測(cè)控系統(tǒng)。
[0034]為了滿足現(xiàn)地控制的需要，控制器支持現(xiàn)地模式，控制器的微處理器接