專利名稱：車輛集成控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及車輛控制系統(tǒng)，尤其涉及一種車輛集成控制器。
技術(shù)背景將混合動力系統(tǒng)引入現(xiàn)有車輛上，開發(fā)出混合動力車?，F(xiàn)有車輛 通常要控制多個執(zhí)行部件，如發(fā)動機(jī)、防抱死裝置、空調(diào)等等，而對 這些部件的控制需要通過不同的協(xié)議來實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有車輛的通訊系統(tǒng)包 括執(zhí)行多個不同通訊協(xié)議的控制器，實(shí)施不同通訊協(xié)議的控制器之間 無法進(jìn)行數(shù)據(jù)、指令的交流。但混合動力車的整車控制策略要求某些 原本實(shí)施不同通訊協(xié)議的控制器交換數(shù)據(jù)、指令，協(xié)同工作。如果重新構(gòu)建整車電控系統(tǒng)，則各部件或子系統(tǒng)電子控制器均需 要作相應(yīng)的軟、硬件更新，因此工程更改涉及面廣、開發(fā)費(fèi)用高、周 期長，無法滿足工程需要。有必要提供一種能夠進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換且實(shí)施簡便的控制裝置。實(shí)用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有車輛電控系統(tǒng)的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一 種能夠?qū)崿F(xiàn)多種協(xié)議轉(zhuǎn)換且安裝簡便的控制裝置。本實(shí)用新型提供的車輛集成控制器包括協(xié)議轉(zhuǎn)換單元、邏輯控 制單元和網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元，其中協(xié)議轉(zhuǎn)換單元，與網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元連接， 用于將第一協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第二協(xié)議數(shù)據(jù)；邏輯控制單元，與網(wǎng)絡(luò)收 發(fā)單元、協(xié)議轉(zhuǎn)換單元連接，根據(jù)接收來自車輛部件的信號確定是否 進(jìn)行協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元，分別與協(xié)議轉(zhuǎn)換單元、邏輯控制 單元和通訊網(wǎng)絡(luò)連接，用于接收來自車輛部件的信號，并向車輛部件 發(fā)送轉(zhuǎn)換后的協(xié)議數(shù)據(jù)。其中，第 一協(xié)議數(shù)據(jù)是GMLAN協(xié)議數(shù)據(jù)、Class2協(xié)議數(shù)據(jù)、CAN 協(xié)議數(shù)據(jù)和PWM形式數(shù)據(jù)中的 一種，第二協(xié)議數(shù)據(jù)也是GMLAN協(xié)議數(shù)據(jù)、Class2協(xié)議數(shù)據(jù)、CAN協(xié)i義數(shù)據(jù)和PWM形式數(shù)據(jù)中的一種。 其中，所述通訊網(wǎng)絡(luò)包括多個子網(wǎng)。其中，來自車輛部件的信號包括發(fā)動機(jī)控制器信號、防抱死控制 器信號、變速箱開支信號、空調(diào)控制器信號、方向盤轉(zhuǎn)角信號、電液 助力轉(zhuǎn)向控制信號中的任何一種。與現(xiàn)有的整體車控制系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型的車輛集成控制器避 免了對原型車電控系統(tǒng)工程進(jìn)行大范圍的工程更改，節(jié)省了開發(fā)費(fèi) 用，縮短了整車開發(fā)周期，滿足了工程進(jìn)度。而且集成控制器還整合了混合動力車的整車通訊網(wǎng)絡(luò)，例如協(xié) 調(diào)了空調(diào)在發(fā)動機(jī)停機(jī)時的控制運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在混 合動力車上的應(yīng)用，幫助現(xiàn)有防抱死控制器產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)牽引力控制功 能。


圖l表示本實(shí)用新型的集成控制器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2表示利用本實(shí)用新型集成控制器的第一實(shí)施例的示意圖； 圖3表示利用本實(shí)用新型集成控制器的第二實(shí)施例的示意圖； 圖4表示利用本實(shí)用新型集成控制器的笫三實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖l表示本實(shí)用新型的集成控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的 集成控制器包括協(xié)議轉(zhuǎn)換單元101、邏輯控制單元102和網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單 元103。整個集成控制器可以通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，也可以通過邏輯器件 (例如各種邏輯門電路等等)的組合來實(shí)現(xiàn)。集成控制器通過整車電 氣接口連接原有整車電控系統(tǒng)，并且通過跨接不同的通訊子網(wǎng)與車輛 的相關(guān)零部件控制器。協(xié)議轉(zhuǎn)換單元101是運(yùn)算器件，該協(xié)議轉(zhuǎn)換單元用于實(shí)現(xiàn)不同協(xié) 議間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。協(xié)議轉(zhuǎn)換單元的控制端與邏輯控制單元102連接， 數(shù)據(jù)輸入端以及數(shù)據(jù)輸出端均與網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元103連接，在邏輯控制單元102的控制下，協(xié)議轉(zhuǎn)換單元101接收第一協(xié)議格式的數(shù)據(jù)，并 且將所述第一協(xié)議格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第二協(xié)議格式的數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域技 術(shù)人員應(yīng)該理解，協(xié)議轉(zhuǎn)換單元101同樣也可以將第二協(xié)議格式的數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換為第一協(xié)議格式的數(shù)據(jù)。兩種通信協(xié)議可以為GMLAN協(xié)議和 Class2協(xié)議。邏輯控制單元102是控制器件，它根據(jù)一定的控制邏輯，控制協(xié) 議轉(zhuǎn)換單元101的轉(zhuǎn)換動作。邏輯控制單元102與網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元103 連接，接收來自車輛各部件的信號，例如在線信號、計數(shù)信號等。根 據(jù)相應(yīng)的控制邏輯將控制信號輸出到協(xié)議轉(zhuǎn)換單元101，使協(xié)議轉(zhuǎn)換 單元101進(jìn)行協(xié)議數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元103可以是通常的網(wǎng)絡(luò)通信收發(fā)器件。該網(wǎng)絡(luò)^14^ 單元通過通訊網(wǎng)絡(luò)獲取車輛上某些部件，如發(fā)動機(jī)的運(yùn)行參數(shù)和指 令，將所述參數(shù)、指令發(fā)送到邏輯控制單元102，經(jīng)過邏輯控制單元 102的判斷，如果需要進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，則進(jìn)一步將數(shù)據(jù)發(fā)送到協(xié)議轉(zhuǎn) 換單元101。網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元103可以將來自通訊子網(wǎng)1的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后 發(fā)送到通訊子網(wǎng)2，同樣也可以將通訊子網(wǎng)2上的數(shù)據(jù)、指令轉(zhuǎn)換后 發(fā)送至通訊子網(wǎng)1。從而完成整個通訊網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換，整合了整車 通訊網(wǎng)絡(luò)。在本實(shí)用新型中提及的通訊網(wǎng)絡(luò)可以由布i殳于車輛上的多個通 訊子網(wǎng)組成，在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，通訊網(wǎng)絡(luò)可以包括三個通訊 子網(wǎng)通訊子網(wǎng)1、通訊子網(wǎng)2和通"^子網(wǎng)3，空調(diào)控制器等部件通 過通訊子網(wǎng)l進(jìn)^f亍通訊，發(fā)動機(jī)控制器、變速箱控制器等部件通過通 訊子網(wǎng)2進(jìn)行通訊，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、電液助力轉(zhuǎn)向傳感器通過通 訊子網(wǎng)3進(jìn)行通訊，三個子網(wǎng)可以分別釆用不同的通信協(xié)議。圖2表示利用本實(shí)用新型集成控制器的第一實(shí)施例的示意圖。給 出了在該集成控制器介入下的空調(diào)控制的工作方式。在混合動力車 上，空調(diào)控制器在通訊子網(wǎng)l上的請求指令被集成控制器的網(wǎng)絡(luò)收發(fā) 單元103接收，然后由邏輯控制單元102檢測空調(diào)(A/C) Class2在 線標(biāo)志信號是否收到。如果收到，則對A/C離線計數(shù)器清零，并且有協(xié)議轉(zhuǎn)換單元101將信號轉(zhuǎn)換成發(fā)動機(jī)控制器所能接受的PWM信 號。即使在發(fā)動機(jī)停機(jī)時，空調(diào)控制器也能通過本實(shí)用新型電子控制 器請求發(fā)動機(jī)啟動或請求發(fā)動機(jī)維持停機(jī)狀態(tài)。具體地，如果空調(diào)控 制器請求啟動發(fā)動機(jī)，空調(diào)控制器發(fā)送A/C空調(diào)開關(guān)請求信號，在邏 輯控制單元102控制下，由協(xié)議轉(zhuǎn)換單元101轉(zhuǎn)換為PWM信號，然 后由網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元103向發(fā)動機(jī)控制器輸出的PWM信號，使發(fā)動機(jī) 啟動。圖3表示利用本實(shí)用新型集成控制器的第二實(shí)施例的示意圖，給 出了在該集成控制器的介入下電液助力控制的工作方式。在混合動力 車上，為了節(jié)能，在某些低效率工況下將指令發(fā)動機(jī)停機(jī)，改由電機(jī) 驅(qū)動整車。由于傳統(tǒng)的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要發(fā)動機(jī)輸出軸驅(qū)動，當(dāng)發(fā)動 機(jī)停機(jī)后，助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也隨之停止工作。因此混合動力車選用了由 電機(jī)驅(qū)動的電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，替代傳統(tǒng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在混合動力車上，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器與電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雖然可 以通過通訊子網(wǎng)3連通，但由于信息協(xié)議不同，無法交換數(shù)據(jù)。利用 本實(shí)用新型的集成控制器，從通訊子網(wǎng)2上獲取發(fā)動機(jī)相關(guān)運(yùn)行參數(shù)， 所述參數(shù)是GMLAN協(xié)議格式的數(shù)據(jù)。并且從通訊子網(wǎng)3上獲取方向 盤轉(zhuǎn)角參數(shù)后，按照CAN協(xié)議進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，發(fā)送至通訊子網(wǎng)3以 告知電液助力轉(zhuǎn)向控制器，從而實(shí)現(xiàn)了新部件電液助力轉(zhuǎn)向在混合動 力車上的應(yīng)用。圖4表示利用本實(shí)用新型集成控制器的第三實(shí)施例的示意圖，給 出了在該集成控制器的介入下防抱死控制的工作方式。牽引力控制功 能是防抱死控制器的主要功能之一，而實(shí)現(xiàn)牽引力控制需要與發(fā)動機(jī) 控制器交換請求發(fā)動機(jī)輸出扭矩和發(fā)動機(jī)實(shí)際輸出扭矩參數(shù)信息，但 現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)控制器產(chǎn)品只支持通訊子網(wǎng)2上數(shù)據(jù)信號的輸入輸出。本實(shí)用新型的集成控制器中的網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元103讀取防抱死控制 器發(fā)出的PWM請求輸出扭矩信號，在邏輯控制單元102的控制下， 如果檢測到防抱死控制器在線時ABS在線時，按照GMLAN協(xié)議， 由協(xié)議轉(zhuǎn)換單元101轉(zhuǎn)換成通訊子網(wǎng)2采用的GMLAN協(xié)議格式的數(shù)據(jù)信號，并且再由網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元103發(fā)送至通訊子網(wǎng)2,以告知發(fā)動 機(jī)控制器。而且，網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元103從通訊子網(wǎng)2中獲取發(fā)動機(jī)控制器發(fā)送 的實(shí)際輸出扭矩信息，在邏輯控制單元102的控制下由協(xié)議轉(zhuǎn)換單元 101將GMLAN協(xié)議格式的數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成PWM信號，并且由網(wǎng)絡(luò) 收發(fā)單元103將該P(yáng)WM信號發(fā)送至防抱死控制器，從而實(shí)現(xiàn)了牽引 力控制功能。盡管通過上述的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)該理解在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以對本 發(fā)明做不同的變化和修改。
權(quán)利要求1. 一種車輛集成控制器，其特征在于，包括協(xié)議轉(zhuǎn)換單元、邏輯控制單元和網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元，其中協(xié)議轉(zhuǎn)換單元，與網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元連接，用于將第一協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第二協(xié)議數(shù)據(jù)；邏輯控制單元，與網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元、協(xié)議轉(zhuǎn)換單元連接，根據(jù)接收來自車輛部件的信號確定是否進(jìn)行協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元，分別與協(xié)議轉(zhuǎn)換單元、邏輯控制單元和通訊網(wǎng)絡(luò)連接，用于接收來自車輛部件的信號，并向車輛部件發(fā)送轉(zhuǎn)換后的協(xié)議數(shù)據(jù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛集成控制器，其特征在于，第一協(xié)議 數(shù)據(jù)是GMLAN協(xié)議數(shù)據(jù)、Class2協(xié)議數(shù)據(jù)、CAN協(xié)議數(shù)據(jù)和PWM形 式數(shù)據(jù)中的一種，第二協(xié)議數(shù)據(jù)也是GMLAN協(xié)議數(shù)據(jù)、Class2協(xié)議數(shù) 據(jù)、CAN協(xié)議數(shù)據(jù)和PWM形式數(shù)據(jù)中的一種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛集成控制器，其特征在于，所述通訊 網(wǎng)絡(luò)包括多個子網(wǎng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛集成控制器，其特征在于，來自車輛 部件的信號包括發(fā)動機(jī)控制器信號、防抱死控制器信號、變速箱開支信 號、空調(diào)控制器信號、方向盤轉(zhuǎn)角信號、電液助力轉(zhuǎn)向控制信號中的任 何一種。
專利摘要本實(shí)用新型提供的車輛集成控制器包括協(xié)議轉(zhuǎn)換單元、邏輯控制單元和網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元，其中協(xié)議轉(zhuǎn)換單元，與網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元連接，用于將第一協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第二協(xié)議數(shù)據(jù)；邏輯控制單元，與網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元、協(xié)議轉(zhuǎn)換單元連接，根據(jù)接收來自車輛部件的信號確定是否進(jìn)行協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；網(wǎng)絡(luò)收發(fā)單元，分別與協(xié)議轉(zhuǎn)換單元、邏輯控制單元和通訊網(wǎng)絡(luò)連接，用于接收來自車輛部件的信號，并向車輛部件發(fā)送轉(zhuǎn)換后的協(xié)議數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的車輛集成控制器避免了對原型車電控系統(tǒng)工程進(jìn)行大范圍的工程更改，節(jié)省了開發(fā)費(fèi)用，縮短了整車開發(fā)周期，滿足了工程進(jìn)度。
文檔編號H04L29/06GK201114173SQ200720072489
公開日2008年9月10日 申請日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日
發(fā)明者朱建偉, 汪熊熊, 陸珂?zhèn)? 黃士毅 申請人:上海通用汽車有限公司;泛亞汽車技術(shù)中心有限公司