[發明專利]一種基于功能安全設計的32位整車控制器系統

在審

• 申請號: 202010560388.6
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111679609A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（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

本發明公開了一種基于功能安全設計的32位整車控制器系統，包括電源電路，為控制系統電路、CAN通信電路、模擬電壓采集電路提供所需的電能；CAN通信電路，實現電機、電池、DCDC及DCAC信號的采集和控制；PWM輸出電路，將控制系統電路的3.3V PWM信號轉換為24V脈沖信號輸出；高邊驅動電路，通過在負載前，實現驅動控制；模擬電壓采集電路，實現模擬電壓信號的采集；低邊驅動電路，通過在負載后，實現驅動控制；數字信號輸入電路，實現高低電平信號的采集；脈沖采集電路，實現脈沖信號的采集。本發明解決了16位主芯片主頻低，資源少，無法滿足功能安全要求的問題。

技術領域

本發明屬于電動汽車技術領域，更具體的說是涉及一種基于功能安全設計的32位整車控制器系統。

背景技術

電動汽車整車控制器VCU(Vehicle Control Unit)是電動汽車整車控制系統的核心部件，是用來控制電動車電機的啟動、運行、進退、速度、停止以及電動車的其它電子器件的核心控制器件。VCU作為純電動汽車控制系統最核心的部件，其承擔了數據交換、安全管理、駕駛員意圖解釋、能量流管理的任務。

國內整車控制企業大都是基于16位單片機開發的整車控制器，隨著無人駕駛和功能安全的應用，對整車控制器的功能能和性能都提出了較高要求，開發基于功能安全設計的32位單片機的整車控制器成為行業迫切需求。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于功能安全設計的32位整車控制器系統，解決了16位主芯片主頻低，資源少，無法滿足功能安全要求的問題，零部件少，性能強，具有價格低，可靠性高的特點。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于功能安全設計的32位整車控制器系統，包括：控制系統電路、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、脈沖采集電路及數字信號輸入電路；其中，

所述電源電路，用于為控制系統電路、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，實現驅動控制；

所述模擬電壓采集電路，實現模擬電壓信號的采集；

所述低邊驅動電路，通過在負載后，實現驅動控制；

所述數字信號輸入電路，實現高低電平信號的采集；

所述脈沖采集電路，實現脈沖信號的采集。

優選的，所述控制系統電路包括單片機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。

優選的，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使用，稱為控制電。

優選的，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。