本發(fā)明涉及汽車控制技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種功能完善、結(jié)構(gòu)合理、工作可靠的整車控制器直接接口裝置。

背景技術(shù)：

電動汽車由眾多電氣子系統(tǒng)構(gòu)成。起支配和協(xié)調(diào)作用的是整車控制器（VCU），整車控制器和各子系統(tǒng)之間需要交換信息，這些信息分成指令和數(shù)據(jù)狀態(tài)兩大類。交換的方式有兩種，一種是直接方式，另一種是間接方式。所謂直接方式就是信息通過端口的直接對接；所謂間接方式就是信息通過通信進(jìn)行傳輸。前者便捷、準(zhǔn)確、可靠性高，但接口線束眾多，不易布置，人力工時耗費(fèi)大，不宜多用。后者接線簡約，屏蔽防護(hù)易于實現(xiàn)，但有一定的誤碼率，軟件冗余較為沉重。當(dāng)前，兩種方式并用?，F(xiàn)階段有三類直接接口，第一類是數(shù)字接口，第二類是模擬接口，第三類是繼電器接口。在用的數(shù)字接口，包括TTL電平規(guī)范，CMOS 多電平規(guī)范。在用的繼電器接口既包括常開觸點(diǎn)型，也包括常閉觸點(diǎn)型；其供電有DC5V，DC12V，DC24V等。至于模擬接口的種類、形式會更多，造成整車控制器配套裝置的電平等級，阻抗大小，速度快慢，精度高低等等參數(shù)無法一致。

對于眾多規(guī)范下的直接接口，有其優(yōu)點(diǎn)：那就是允許設(shè)計的多樣性，隨意性，有利于專有技術(shù)的保護(hù)。但其缺點(diǎn)也是顯而易見的。第一、設(shè)計者不是在內(nèi)容上做足文章，而是在無關(guān)緊要的形式上標(biāo)新立異；第二、行業(yè)內(nèi)配件離散化加驟，難于形成支柱產(chǎn)業(yè)，價位不易降低；第三、配件質(zhì)量缺乏提升動力。

針對現(xiàn)狀，急需一種建立在可靠、安全、高效、節(jié)能的基礎(chǔ)上的整車控制器直接接口裝置，其應(yīng)滿足以下條件：符合EMC的要求，邏輯電平不低于TTL，驅(qū)動能力是使用值的1.5倍，使用帶屏蔽的雙絞線，最好是雙屏蔽的，不用平行線，簡化控制電源，加強(qiáng)對共模干擾的抑制等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，提出了一種功能完善、結(jié)構(gòu)合理、工作可靠的整車控制器直接接口裝置。

本發(fā)明可以通過以下措施達(dá)到：

一種整車控制器直接接口裝置，其特征在于設(shè)有分別與整車控制器相連接的數(shù)字接口電路、模擬接口電路以及繼電器接口電路，其中所述數(shù)字接口電路分別與車鑰位置檢測電路、變速箱檔位檢測電路、制動器投入與否檢測電路相連接，所述模擬接口電路經(jīng)功率放大器電路與整車控制器相連接，模擬接口電路分別與加速踏板控制電路、制動踏板控制電路相連接，所述繼電器接口電路所連接的繼電器均采用光繼電器。

本發(fā)明所述數(shù)字接口電路采用5Vcmos接口電路，H、L兩電平的間距隨供電電平而變化，與傳統(tǒng)的TTL接口電路相比，抗干擾的能力顯著增加。

本發(fā)明所述模擬接口電路為DAC電路，采用滿量程為5V的模擬輸入，同時采用滿量程為5V的模擬輸出，對于A/D變換，外部模擬信號的輸出阻抗≤1Ω，整車控制器的輸入阻抗≥100Ω，對于D/A變換，整車控制器的輸出電阻≤1Ω，驅(qū)動能力≥0.1A，外部輸入電阻≥100kΩ，功率放大器電路中設(shè)有放大器、電阻R1以及電阻R2，其中放大器的同相輸入端接收CPU輸出的DAC信號，電阻R1與放大器的反相輸入端相連，另一端接地；電阻R2并聯(lián)在放大器輸出端與放大器反相輸入端之間，電阻R1和電阻R2用于確保放大器的輸出在0-5V范圍內(nèi)。

本發(fā)明所述繼電器接口電路包括五種繼電器接口電路，分別為常開型繼電器輸出接口電路，其電流≤300ma，電壓≤DC 60V；常閉型繼電器輸出接口電路，其電流≤300ma，電壓≤DC 60V；高載荷常開型繼電器輸出接口電路，其電流≤3.4A（8.6A加散熱器），電壓 ≤ DC 250V；常開型繼電器輸入接口電路，其電流≤300ma，電壓≤DC 60V；常閉型繼電器輸入接口電路，其電流≤300ma，電壓≤60V。

本發(fā)明所采用的繼電器接口電路具有以下優(yōu)點(diǎn)：使用壽命長，無活動觸點(diǎn)，不打火，不磨損；驅(qū)動功率小，按最高驅(qū)動能力計算，僅需30mw，如果3V供電的話，這比機(jī)械觸點(diǎn)式繼電器的驅(qū)動功率小很多，不超過其，最低的電磁干擾，無火花是降低電磁干擾的主因，體積小、重量輕，可直接焊裝于電路板上，不產(chǎn)生振動，也不擔(dān)心振動，這特別適用于車輛應(yīng)用，通斷速度快，按通或關(guān)斷速度快，大約是電磁繼電器的開關(guān)速度的十分之一，特別適合頻繁開合的場合。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)合理、工作穩(wěn)定、使用壽命長、能耗低等顯著的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明：

附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。

附圖2是本發(fā)明中功率放大器電路的電路圖。

附圖3是本發(fā)明中常開型繼電器輸出接口電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖4是本發(fā)明中常閉型繼電器輸出接口電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖5是本發(fā)明中高載荷常開型繼電器輸出接口電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖6是本發(fā)明中常開型繼電器輸入接口電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖7是本發(fā)明中常閉型繼電器輸入接口電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：整車控制器1、數(shù)字接口電路2、模擬接口電路3、繼電器接口電路4、車鑰位置檢測電路5、變速箱檔位檢測電路6、制動器投入與否檢測電路7、功率放大器電路8、加速踏板控制電路9、制動踏板控制電路10、常開型繼電器輸出接口電路11、常閉型繼電器輸出接口電路12、高載荷常開型繼電器輸出接口電路13、常開型繼電器輸入接口電路14、常閉型繼電器輸入接口電路15。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如附圖所示，本發(fā)明提出了一種整車控制器直接接口裝置，其特征在于設(shè)有分別與整車控制器1相連接的數(shù)字接口電路2、模擬接口電路3以及繼電器接口電路4，其中所述數(shù)字接口電路2分別與車鑰位置檢測電路5、變速箱檔位檢測電路6、制動器投入與否檢測電路7相連接，所述模擬接口電路3經(jīng)功率放大器電路8與整車控制器1相連接，模擬接口電路3分別與加速踏板控制電路9、制動踏板控制電路10相連接，所述繼電器接口電路4所連接的繼電器均采用光繼電器。

本發(fā)明所述數(shù)字接口電路2采用5Vcmos接口電路，H、L兩電平的間距隨供電電平而變化，與傳統(tǒng)的TTL接口電路相比，抗干擾的能力顯著增加。

本發(fā)明所述模擬接口電路3為DAC電路，采用滿量程為5V的模擬輸入，同時采用滿量程為5V的模擬輸出，對于A/D變換，外部模擬信號的輸出阻抗≤1Ω，整車控制器的輸入阻抗≥100Ω，對于D/A變換，整車控制器的輸出電阻≤1Ω，驅(qū)動能力≥0.1A，外部輸入電阻≥100kΩ，功率放大器電路中設(shè)有放大器、電阻R1以及電阻R2，其中放大器的同相輸入端接收CPU輸出的DAC信號，電阻R1與放大器的反相輸入端相連，另一端接地；電阻R2并聯(lián)在放大器輸出端與放大器反相輸入端之間，電阻R1和電阻R2用于確保放大器的輸出在0-5V范圍內(nèi)。

如附圖3-7所示，本發(fā)明所述繼電器接口電路4包括五種繼電器接口電路，分別為常開型繼電器輸出接口電路11，其電流≤300ma，電壓≤DC 60V；常閉型繼電器輸出接口電路12，其電流≤300ma，電壓≤DC 60V；高載荷常開型繼電器輸出接口電路13，其電流≤3.4A（8.6A加散熱器），電壓 ≤ DC 250V；常開型繼電器輸入接口電路14，其電流≤300ma，電壓≤DC 60V；常閉型繼電器輸入接口電路15，其電流≤300ma，電壓≤60V。

本發(fā)明中數(shù)字接口唯一使用5V CMOS接口，模擬輸入接口唯一使用滿量程DC 5V，輸入阻抗≥100kΩ，整車控制器模擬輸出接口唯一使用滿量程DC 5V，輸出阻抗＜1Ω，驅(qū)動能力≥0.1A，繼電器接口唯一使用光繼電器，從而其具有無限壽命，極小EMI，抗震，驅(qū)動功率小和開關(guān)速度快的優(yōu)點(diǎn)。該整車控制器已經(jīng)使用一年有余，未發(fā)現(xiàn)直接接口的任何問題，這說明這種直接接口技術(shù)的可靠性、安全性是可以信賴的，使用車輛公告成功。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)合理、工作穩(wěn)定、使用壽命長、能耗低等顯著的優(yōu)點(diǎn)。