[發(fā)明專利]一種基于功能安全設計的32位整車控制器系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010560388.6
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111679609A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設計）人: 葉永強
• 申請（專利權）人: 云南航天神州汽車有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;B60L15/20
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

1.一種基于功能安全設計的32位整車控制器系統(tǒng)，其特征在于，包括：控制系統(tǒng)電路、電源電路、CAN通信電路、PWM輸出電路、高邊驅動電路、模擬電壓采集電路、低邊驅動電路、脈沖采集電路及數(shù)字信號輸入電路；其中，

所述電源電路，用于為控制系統(tǒng)電路、CAN通信電路、模擬電壓采集電路提供所需的電能；

所述CAN通信電路，實現(xiàn)電機、電池、DCDC及DCAC信號的采集和控制；

所述PWM輸出電路，將控制系統(tǒng)電路的3.3V PWM信號轉換為24V脈沖信號輸出；

所述高邊驅動電路，通過在負載前，實現(xiàn)驅動控制；

所述模擬電壓采集電路，實現(xiàn)模擬電壓信號的采集；

所述低邊驅動電路，通過在負載后，實現(xiàn)驅動控制；

所述數(shù)字信號輸入電路，實現(xiàn)高低電平信號的采集；

所述脈沖采集電路，實現(xiàn)脈沖信號的采集。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于功能安全設計的32位整車控制器系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)電路包括單片機U44、復位電路、晶振電路及程序燒寫電路，所述復位電路、所述晶振電路及程序燒寫電路均與所述單片機U44相連。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于功能安全設計的32位整車控制器系統(tǒng)，其特征在于，所述電源電路主要分為兩路，其中一路將外部供電電壓24V經過保險F1和防反接二極管D22，再經過二極管D23和電容C153，電容C154濾波后作為高邊驅動電路和低邊驅動電路的輸入電壓，稱為功率電；

另一路將外部供電電壓從24V轉換為12V、5V、3.3V供給整車控制器系統(tǒng)使用，稱為控制電。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于功能安全設計的32位整車控制器系統(tǒng)，其特征在于，所述CAN通信電路包括芯片U1，芯片U1的5號管腳接3.3V供電，5號管腳還連接電容C39作為耦合電容進行濾波，3號管腳接5V供電，5號管腳還連接電容C34進行濾波，單片機U44的113號管腳與芯片U1的4號管腳相連，單片機U44的115號管腳與芯片U1的1號管腳相連，芯片U1的5號管腳與6號管腳分別連接在終端電阻R50的兩端，同時CAN-H1和CAN-L1之間連接有共模電感L2和靜電保護芯片D6，共模電感L2與終端電阻R50相連。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于功能安全設計的32位整車控制器系統(tǒng)，其特征在于，PWM輸出電路包括光耦U18A和光耦U18B，單片機U44的128號管腳與光耦U18A的2號管腳相連，光耦U18A的1號管腳通過電阻R19與電壓3.3V相連；光耦U18A的16號管腳輸出PWM_0；單片機U44的129號管腳與光耦U18B的4號管腳相連，光耦U18B的3號管腳通過電阻R30與電壓3.3V相連；光耦U18B的14號管腳輸出PWM_1。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于功能安全設計的32位整車控制器系統(tǒng)，其特征在于，高邊驅動電路包括高邊驅動電路一和高邊驅動電路二，高邊驅動電路一采用高邊驅動芯片U2，共兩路高邊輸出，單片機U44的15號管腳與芯片U47的4號管腳相連，D02經電平轉換為D0_2由芯片U47的16號管腳輸出；單片機U44的121號管腳與緩沖器U48的2號管腳相連，D04經電平轉換為D0_4由緩沖器U48的18號管腳輸出；DO_2通過限流電阻R26接入高邊驅動芯片U2的6號管腳，DO_4通過限流電阻R3接入高邊驅動芯片U2的2號管腳；高邊驅動芯片U2的輸出端OUT4設置防反接二極管D3和續(xù)流二極管D2，高邊驅動芯片U2的輸出端OUT2設置防反接二極管D4和續(xù)流二極管D5；

高邊驅動電路二包括緩沖器芯片U45、達林頓反相器U36和板載的11個12V微型繼電器，緩沖器芯片U45輸出控制電5V，達林頓反相器U36輸出12V，緩沖器芯片U45連接至微型繼電器的線圈控制端，微型繼電器的另一端接12V。