一种通用型汽车动力总成控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种通用型汽车动力总成控制器，该通用型汽车动力总成控制器在硬件上由主控模块、隔离稳压供电模块、油压采集模块、温度采集模块、转速采集模块、接近开关信号采集模块、电磁阀驱动模块、继电器控制模块、直流电机驱动模块、接口模块以及通讯模块组成，其中通讯模块包含CAN通讯、串口通讯、LIN通讯和SPI通讯模块。该通用型汽车动力总成控制器既可以用于控制电液类型的机电耦合器，又可以用于控制电动类型的机电耦合器，也可以作为通用功能的使用。

【技术实现步骤摘要】
一种通用型汽车动力总成控制器
本技术涉及汽车动力总成
，具体涉及一种通用型汽车动力总成控制器。
技术介绍
控制系统是控制对象能否按预期目的进行运作的关键所在。对于汽车而言，其控制器直接决定了汽车能否安全可靠持久地运行。对于汽车动力总成的控制，尤其是机电耦合系统的控制，控制系统需要完成其上各个传感器信息的采集，然后进行计算分析并作出决策，最后向外输出信息并控制执行机构进行动作。这一过程中，可能需要采集转速传感器、油压传感器、接近开关传感器、温度传感器等等，而其控制的执行机构有可能是由液压系统和电磁阀等构成的电液执行机构，也有可能是有直流电机构成的电动执行机构。目前，在主机厂层面，汽车控制器的开发主要还是依赖于国外知名零部件供应商，在技术上往往只能通过针对特定的控制对象对其控制器进行定制。这导致控制器在功能的通用性方面受到了极大的制约，在开发时间和费用成本方面也得不到很好的控制。本技术所涉及的通用型汽车动力总成控制器，主要面向汽车的动力总成，通过高度集成化的手段实现既能控制执行机构为电液型的控制对象又能控制执行机构为电动型的控制对象的控制器，使得控制器具备高度通用性，从而降低开发周期和成本。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种通用型汽车动力总成控制器。该控制器既能控制执行机构为电液型的动力总成机电耦合系统又能控制执行机构为电动型的动力总成机电耦合系统，具有通用性强、成本低、控制性能好的特点。本技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种通用型汽车动力总成控制器，所述的控制器包括：主控模块1、接近开关信号采集模块2、转速采集模块3、温度采集模块4、油压采集模块5、隔离稳压供电模块6、接口模块7、电磁阀驱动模块13、继电器控制模块14、直流电机驱动模块15、通用模拟量采样模块16以及通讯模块8，其中通讯模块8包含CAN通讯接口9、串口通讯接口10、LIN通讯接口11和SPI通讯接口12；所述的主控模块1采用具有协处理器的汽车级控制芯片，该控制芯片具备多线程控制能力，并能够输出内部总线时钟信号；所述的隔离稳压供电模块6可以将接口模块7输入的供电电源进线隔离变压后分别供给其他各个模块数字电路和模拟电路以及外部传感器所需的各类电压；所述的温度采集模块4既能够采集数字温度传感器信号，又可以采集铂热电阻温度传感器信号；所述的转速采集模块3具有多路转速采集功能，能够采集输出为电压或电流的转速传感器信号，并设置有两级电压比较电路对转速信号进行处理；所述的电磁阀驱动模块13通过使用单一驱动芯片实现开关电磁阀和比例电磁阀的双重控制功能；所述的直流电机驱动模块15具有两路直流电机驱动功能，该模块还能将每路的输出电流实时的反馈回主控模块1。所述的通用模拟量采样模块16具有多路0～28V电压采样电流和多路4～20mA电流采样电路，这些电路能将输入的电压量或电流量转换调理为主控模块1主控芯片能直接读取的0～5V电压信号。进一步，所述的主控模块1的主控芯片具有协处理器，在功能部署上协处理器能够完成各项中断的处理，包含通讯的接收以及转速的采集；在协处理器中，对于转速的测量计算同时采用单位周期计算脉冲数量来计算转速的方法(M法)和计算两个脉冲间隔时间来计算转速的方法(T法)。当转速低于某一阈值时，选择T法计算得到的结果传递至主控芯片；当转速高于某一阈值时，选择M法计算得到的结果传递至主控芯片；其他情况下，则取T法和M法的均值传递至主控芯片。将多路转速的测算部署在协处理器后有效地减轻了主控芯片的负载，避免了控制芯片工作时中断冲突和控制故障的发生。进一步，所述的电磁阀驱动模块13采用恒流控制芯片进行驱动，可以控制8路开关电磁阀或比例电磁阀。该恒流控制芯片由主控模块1通过串行总线和通用I/O口进行控制。恒流控制芯片所需的频率振荡源直接由主控模块1主控芯片的内部总线时钟分频后直接供给，不需要额外设置振荡元件。进一步，所述的直流电机驱动模块15采用4个半桥驱动芯片构成两路直流电机驱动电路。各路直流电机驱动电动之间互相独立。每路驱动电路中，2个半桥驱动芯片的电流检测引脚通过一个下拉电阻将电流信息转换为合适的电压信号，并通过运算放大器放大后传递至主控模块1主控芯片的模数转换通道。进一步，所述的主控模块1既可以对直流电机进行PWM开环控制，又可以通过接近开关信号采集模块2对直流电机进行位置闭环控制，还可以通过直流电机驱动模块15反馈的电流信息对直流电机进行电流闭环控制。通用型汽车动力总成控制系统中的隔离稳压供电模块6设置了多个隔离电源电路，针对通用型汽车动力总成控制系统内部的数字电路、模拟电路和外部传感器供电电路分别设置隔离电源电路进行供电，可以将接口模块7输入的12V电压转换为各个模块以及外部传感器所需要的多路±12V，±5V，±3.3V电压。根据控制对象的不同，通用型汽车动力总成控制器通过隔离稳压供电模块6和接口模块7为不同相应的传感器供电，并通过接口模块7将各个传感器的信号接入到各个采集模块。油压采集模块5内部设置了滤波电路和放大电路，将油压传感器的信号经过调理后输送到主控模块1主控芯片的数模转换通道；温度采集模块4根据不同类型的温度传感器选择不同的接口，数字型温度传感器信号直接接入主控模块1主控芯片的数字通道，铂热电阻温度传感器信号则通过恒流源式的比例放大电路传输到主控模块1主控芯片的数模转换通道；转速采集模块3根据不同类型的转速传感器选择不同的接口，电流型转速传感器信号经过一个下拉电阻后经过两级电压比较电路后输送到主控模块1主控芯片的定时器输入捕获通道，电压型转速传感器信号经过两级电压比较电路后输送到主控模块1主控芯片的定时器输入捕获通道；接近开关信号采集模块2将接近开关传感器信号经过调理后输送到主控模块1主控芯片具有电平触发中断功能的数字通道。在执行元件的控制方面，主控模块1通过主控芯片数字通道的电平操作即可对继电器控制模块14中的各路继电器进行控制；主控模块1通过主控芯片的PWM输出通道输出PWM信号控制直流电机驱动模块15中的各路驱动电路对外部直流电机进行控制，与此同时，主控模块1主控芯片将直流电机驱动模块15中的各路驱动电路反馈回来的电流信息进行分析计算，以便构成闭环控制；主控模块1主控芯片通过多个数字通道、SPI以及内部总线时钟输出通道控制电磁阀驱动模块13中的恒流驱动芯片，主控芯片的内部总线时钟输出通道为恒流驱动芯片提供后者运行所需要的时钟，主控芯片通过SPI总线来设置并控制恒流驱动芯片，例如将恒流驱动芯片设置为驱动开关电磁阀或者比例电磁阀、设置输出的电流等，进而通过电磁阀驱动模块13中的各路晶体管来驱动电磁阀。通用型汽车动力总成控制器通过使用主控模块1、隔离稳压供电模块6、油压采集模块5、温度采集模块4、转速采集模块3、接近开关信号采集模块2、电磁阀驱动模块13、继电器控制模块14、接口模块7以及通讯模块8来控制安装有电液执行机构的动力总成；所述的通用型汽车动力总成控制器通过使用主控模块1、隔离稳压供电模块6、温度采集模块4、转速采集模块3、接近开关信号采集模块2、直流电机驱动模块15、继电器控制模块14、接口模块7以及通讯模块8来控制安装有电机驱动的执行机构的动力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通用型汽车动力总成控制器，其特征在于，所述的总成控制器包括：主控模块(1)以及分别与主控模块(1)相连的接近开关信号采集模块(2)、转速采集模块(3)、温度采集模块(4)、油压采集模块(5)、隔离稳压供电模块(6)、接口模块(7)、电磁阀驱动模块(13)、继电器控制模块(14)、直流电机驱动模块(15)、通用模拟量采样模块(16)以及通讯模块(8)，其中，所述的通讯模块(8)包括CAN通讯接口(9)、串口通讯接口(10)、LIN通讯接口(11)和SPI通讯接口(12)中一种或多种；所述的主控模块(1)采用具有协处理器的汽车级控制芯片，该控制芯片具备多线程控制能力，并能够输出内部总线时钟信号；所述的隔离稳压供电模块(6)与所述的接口模块(7)相连，将所述的接口模块(7)输入的供电电源进线隔离变压后分别供给其他各个模块数字电路和模拟电路以及外部传感器所需的各类电压；所述的总成控制器通过使用主控模块(1)、隔离稳压供电模块(6)、油压采集模块(5)、温度采集模块(4)、转速采集模块(3)、接近开关信号采集模块(2)、电磁阀驱动模块(13)、继电器控制模块(14)、接口模块(7)以及通讯模块(8)来控制安装有电液执行机构的动力总成；所述的总成控制器通过使用主控模块(1)、隔离稳压供电模块(6)、温度采集模块(4)、转速采集模块(3)、接近开关信号采集模块(2)、直流电机驱动模块(15)、继电器控制模块(14)、接口模块(7)以及通讯模块(8)来控制安装有电机驱动的执行机构的动力总成。...

【技术特征摘要】
1.一种通用型汽车动力总成控制器，其特征在于，所述的总成控制器包括：主控模块(1)以及分别与主控模块(1)相连的接近开关信号采集模块(2)、转速采集模块(3)、温度采集模块(4)、油压采集模块(5)、隔离稳压供电模块(6)、接口模块(7)、电磁阀驱动模块(13)、继电器控制模块(14)、直流电机驱动模块(15)、通用模拟量采样模块(16)以及通讯模块(8)，其中，所述的通讯模块(8)包括CAN通讯接口(9)、串口通讯接口(10)、LIN通讯接口(11)和SPI通讯接口(12)中一种或多种；所述的主控模块(1)采用具有协处理器的汽车级控制芯片，该控制芯片具备多线程控制能力，并能够输出内部总线时钟信号；所述的隔离稳压供电模块(6)与所述的接口模块(7)相连，将所述的接口模块(7)输入的供电电源进线隔离变压后分别供给其他各个模块数字电路和模拟电路以及外部传感器所需的各类电压；所述的总成控制器通过使用主控模块(1)、隔离稳压供电模块(6)、油压采集模块(5)、温度采集模块(4)、转速采集模块(3)、接近开关信号采集模块(2)、电磁阀驱动模块(13)、继电器控制模块(14)、接口模块(7)以及通讯模块(8)来控制安装有电液执行机构的动力总成；所述的总成控制器通过使用主控模块(1)、隔离稳压供电模块(6)、温度采集模块(4)、转速采集模块(3)、接近开关信号采集模块(2)、直流电机驱动模块(15)、继电器控制模块(14)、接口模块(7)以及通讯模块(8)来控制安装有电机驱动的执行机构的动力总...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗玉涛，许晓通，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44