[發明專利]純電動汽車基于雙CPU的高等級安全裝置

在審

• 申請號: 201410452391.0
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104228589A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 杜曉佳;呂振華;王可峰;尹穎;王海川
• 申請（專利權）人: 北京新能源汽車股份有限公司
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;B60L15/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

1.一種純電動汽車基于雙CPU的高等級安全裝置，其特征在于：所述的CPU是整車控制器的核心，包括一個主CPU和一個從CPU；兩個CPU設在同一電路板上。

2.根據權利要求1所述的高等級安全裝置，其特征在于：整車控制器選用的雙CPU分別為：一個32位單片機為主CPU，一個16位單片機為從CPU。

3.根據權利要求2所述的高等級安全裝置，其特征在于：所述的主CPU為英飛凌TriCore平臺的32位單片機TC1782；所述的從CPU為英飛凌16位單片機XC2234。

4.根據權利要求2所述的高等級安全裝置，其特征在于：兩款CPU主頻分別可達180MHz和80MHz；兩款CPU上FLASH程序存儲器分別為2.5Mbyte和160Kbytes；兩款CPUAD通道分別為32通道和19通道；兩款CPU擁有CAN模塊分別為三路和兩路；兩款CPU用于數字信號的處理I/O通道可達到86通道和48通道；兩款CPU均支持在線仿真調試。

5.根據權利要求2所述的高等級安全裝置，其特征在于：主、從CPU對關鍵信號都進行采集和驅動控制，實現了硬件上的冗余；主、從CPU之間通過SPI相互通訊且互相檢測是否發生異常，并實時對異常情況進行處理，以使整個系統保持正常工作狀態；無論哪個CPU出現硬件或軟件故障，都不會造成整車的癱瘓和功能異常。

6.根據權利要求2所述的高等級安全裝置，其特征在于：主CPU采集的輸入信號包括：加速踏板信號、檔位信號、快慢充喚醒監控、主、從CPU供電電壓監控、真空助力壓力傳感器信號、空調冷暖選擇、蒸發器溫度傳感器信號、快慢充連接確認信號、充電門板信號、轉向助力壓力開關、制動踏板信號、制動燈信號、PTC開關、空調管路壓力、DC/DC故障信號、空調A/C請求信號；控制的輸出信號為：高低速風扇繼電器、冷卻水泵上電控制、空調系統繼電器、倒車燈繼電器、總負繼電器開關、EPS助力轉向車速、儀表充電燈點亮；其他信息，如車速、電機扭矩、電機轉速、電機故障狀態、電池SOC、電池電壓、電池電流和電機控制器溫度信息是通過高速CAN總線與整車其他控制器進行通訊。

7.根據權利要求2所述的高等級安全裝置，其特征在于：從CPU采集的輸入信號包括：加速踏板信號、加速踏板電源監控、檔位信號、檔位信號電源監控、主、從CPU供電電壓監控、真空助力壓力傳感器信號、制動踏板信號、制動燈信號、DC/DC故障信號、高低壓互鎖信號、EPS故障信號、安全帶信號；控制的輸出信號為：高低速風扇繼電器、冷卻水泵上電控制、空調系統繼電器、倒車燈繼電器、總負繼電器開關、EPS助力轉向車速、儀表充電燈點亮；其他信息，如車速、電機扭矩、電機轉速、電機故障狀態、電池SOC、電池電壓、電池電流和電機控制器溫度信息是通過高速CAN總線與整車其他控制器進行通訊。

8.根據權利要求6所述的高等級安全裝置，其特征在于：主CPU采集輸入信號并進行處理，從CPU通過SPI與主CPU之間進行安全性能監測和安全監控信息的交互，若主CPU發生異常，從CPU則對整個控制系統進行輔助管理和控制。

9.根據權利要求7所述的高等級安全裝置，其特征在于：從CPU采集輸入信號并進行處理，主CPU通過SPI與從CPU之間進行安全性能監測和安全監控信息的交互，若從CPU發生異常，主CPU則對整個控制系統進行輔助管理和控制。

10.根據權利要求1-9任一項所述的高等級安全裝置，其特征在于：使用兩個獨立的電源芯片為主、從CPU分別供電；上電時，外部的喚醒信號將從CPU首先喚醒，從CPU判斷主CPU是否符合上電條件，若符合上電條件，則喚醒主CPU的供電電源芯片，主CPU即可正常工作，從而保證主、從CPU穩定工作的情況下，進一步提升整車控制器的安全性和可靠性；下電時，從CPU給主CPU發送下電指令，主CPU接收到下電指令后，將運行數據發送至從CPU，從CPU保存好數據后，將主CPU的供電電源使能關閉；主CPU的供電電源芯片還有掉電延時功能，這樣可以保證在從CPU的供電電源出現異常情況下，不影響主CPU的供電。