车辆整车控制器电路制造技术

本发明专利技术涉及一种运行稳定可靠的车辆整车控制器电路。本发明专利技术高包括主MCU模块、备用MCU模块、电源模块、信号采集模块、功率驱动模块和通讯模块，其中，主MCU模块与备用MCU模块双向连接，电源模块分别与主MCU模块、备用MCU模块连接供电，电源模块分别对主MCU模块、备用MCU模块独立供电；信号采集模块与主MCU模块单向连接，信号采集模块采集整车的开关量与模拟量等信号并传送至主MCU模块；功率驱动模块与主MCU模块的输出端相连，通讯模块与主MCU模块双向连接，通讯模块是整车控制器的通信接口，动力系统中的各个控制节点之间的控制信息和状态信息全部经由通讯模块进行传递。

【技术实现步骤摘要】
车辆整车控制器电路
本专利技术属于电动车辆整车控制
，特别是一种运行稳定可靠的车辆整车控制器电路。
技术介绍
整车控制器是整个车辆的核心控制部件，它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器的动作；通过采集司机驾驶信号和车辆状态，经CAN总线对网络信息进行管理、调度、分析和运算，针对不同车型的配置，进行相应的能量管理，实现整车驱动控制、能量优化控制、制动回馈控制和网络管理等功能。现有的纯电动汽车中的整车控制器通常设有微控制器模块、电源模块、信号处理模块、功率驱动模块以及通讯模块，电源模块同时为控制器和外部传感器供电，当电源电路出现故障时，所有模块都无法工作，增加了系统的不稳定性；控制器中采用安全监控芯片来监控控制器的运行情况，当系统不正常时，安全监控芯片直接禁止整车控制器的功率输出，直接切断功率输出容易造成整车其他模块的损坏；现有控制器中一般设置8路开关量采集、4路电压模拟量采集、4路脉冲采集和16路功率输出，支持串口通讯和2路CAN通讯，而整车需要采集的数字量和模拟量信息庞大，此设置无法满足整车的实际需求，无法做到最优化控制。此外，控制器中采用单一微控制芯片进行控制，当微控制芯片出现故障时，车辆无法完成紧急停车等应急动作，降低行车安全性。当整车控制器发生故障时，不能及时的保存当前状态，不利于后续的故障分析工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有车辆控制器存在的电源单一、信息量采集不够的不足之处，提供一种使用安全、可靠性高的车辆整车控制器电路。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种车辆整车控制器电路，该车辆整车控制器电路包括主MCU模块、备用MCU模块、电源模块、信号采集模块、功率驱动模块和通讯模块，其中，主MCU模块与备用MCU模块双向连接，电源模块分别与主MCU模块、备用MCU模块连接供电，电源模块分别对主MCU模块、备用MCU模块独立供电，当主MCU发生故障时，转入备用MCU模块控制整车，使车辆可以继续行进，提高控制器的使用可靠性；信号采集模块与主MCU模块单向连接，信号采集模块采集整车的开关量与模拟量等信号并传送至主MCU模块；功率驱动模块与主MCU模块的输出端相连，通讯模块与主MCU模块双向连接，通讯模块是整车控制器的通信接口，动力系统中的各个控制节点之间的控制信息和状态信息全部经由通讯模块进行传递。在所述的车辆整车控制器电路中，所述的主MCU模块包括主MCU、存储器、定时器电路、时钟电路和复位电路，存储器、定时器电路、时钟电路、复位电路分别与主MCU相连，存储器用于存储车辆运行过程中的故障信息，方便系统的测试优化；定时器电路监控主MCU运行状态，当主MCU陷入死循环后能及时复位，确保正常运行。在所述的车辆整车控制器电路中，所述的存储器包括主MCU和芯片二U2，主MCU的110脚与芯片二U2的1脚相接，主MCU的111脚与芯片二U2的2脚相接，主MCU的112脚与芯片二U2的3脚相接，主MCU的113脚与芯片二U2的4脚相接，芯片二U2的5脚接地，芯片二U2的6脚和8脚接至VCC。在所述的车辆整车控制器电路中，所述的定时器电路包括芯片四U4，主MCU的71脚与芯片四U4的6脚相接，主MCU的84脚与芯片四U4的7脚相接，芯片四U4的1脚与8脚连通，芯片四U4的2脚接至VCC，芯片四U4的3脚和4脚接地。在所述的车辆整车控制器电路中，所述的时钟电路包括晶振Y、电容一C1和电容二C2，晶振Y的一端与电容一C1的一端相接并接于晶振Y的79脚，晶振Y的另一端与电容二C2的一端相接并接于晶振Y的80脚，电容一C1的另一端、电容二C2的另一端相连并接地。在所述的车辆整车控制器电路中，所述的复位电路包括电容三C3和电阻一R1，电容三C3的一端、电阻一R1的一端与主MCU的复位端相连，电阻一R1的另一端接至VCC，电容三C3的另一端接地。在所述的车辆整车控制器电路中，所述的信号采集模块包括多个开关量信号采集电路和多个模拟量信号采集电路，开关量信号采集电路分别连至主MCU的开关量信号输入端，模拟量信号采集电路分别连至主MCU的模拟量信号输入端，模拟量信号采集电路对整车的踏板或传感器信号进行采集传输。在所述的车辆整车控制器电路中，所述的开关量信号采集电路包括逻辑高电平输入电路和逻辑低电平输入电路，其中逻辑高电平输入电路包括电阻二R2、电阻三R3和电容四C4，开关量信号从电阻二R2的一端输入，电阻二R2的另一端与电阻三R3的一端、电容四C4的一端相接并输出信号至主MCU，电阻三R3的另一端、电容四C4的另一端分别接地。在所述的车辆整车控制器电路中，所述的逻辑低电平输入电路包括二极管一D1、电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6、电阻七R7、电阻八R8和电容五C5，其中，二极管一D1的正极接至VCC，二极管一D1的负极与电阻四R4的一端相接，电阻四R4的另一端与电阻五R5的一端、电阻六R6的一端相接并接至信号输入端，电阻五R5的另一端接地，电阻六R6的另一端与电阻七R7的一端、电容五C5的一端相接并接至主MCU，电阻七R7的另一端、电容五C5的另一端分别接地。在所述的车辆整车控制器电路中，所述的模拟量信号采集电路采用电压信号采集电路和电阻信号采集电路对踏板、传感器等器件上的电压、电阻信号进行采集，其中电压信号采集电路包括电阻八R8、电阻九R9、电阻十R10和电容六C6，电阻八R8的一端为信号端，电阻八R8的另一端与电阻九R9的一端、电阻十R10的一端相接，电阻十R10的另一端接地，电阻九R9的另一端与电容六C6的一端相连并接至主MCU，电容六C6的另一端接地。在所述的车辆整车控制器电路中，所述的电阻信号采集电路包括电感一L1、电阻十一R11、电阻十二R12、电阻十三R13和电容七C7，电感一L1的一端接至VCC，电感一L1的另一端与电阻十一R11的一端相接，电阻十一R11的另一端与电阻十二R12的一端接至信号输入端，电阻十二R12的另一端与电阻十三R13的一端、电容七C7的一端接在一起并接至主MCU，电阻十三R13的另一端接地，电容七C7的另一端也接地。在所述的车辆整车控制器电路中，所述的功率驱动模块控制整车系统中的指示灯、外部继电器等电阻性和电感性负载，由电源模块供电支持，功率驱动模块包括芯片五U5、电阻十四R14、电阻十五R15、电阻十六R16、电阻十七R17、电阻十八R18、二极管二D2、二极管三D3、二极管四D4，其中，芯片五U5的1脚、7脚、8脚和14脚均与电源相连接，芯片五U5的2脚、3脚、5脚、6脚接至主MCU，芯片五U5的2脚与6脚为功率输出的控制脚，芯片五U5的3脚与5脚为功率输出的反馈脚，芯片五U5的11脚接至VCC，芯片五U5的2脚接至电阻十四R14的一端，芯片五U5的6脚接至电阻十五R15的一端，芯片五U5的4脚分别与电阻十六R16的一端、二极管二D2的正极相接，电阻十四R14的另一端、电阻十五R15的另一端、电阻十六R16的另一端、二极管二D2的负极相接并接地；芯片五U5的9脚与10脚相接并与电阻十七R17的一端、二极管三D3的负极接在一起，芯片五U5的12脚与13脚相接并与二极管四D4的负极、电阻十八R18的一端相接，电阻十七R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆整车控制器电路，其特征在于该车辆整车控制器电路包括主MCU模块、备用MCU模块、电源模块、信号采集模块、功率驱动模块和通讯模块，其中，主MCU模块与备用MCU模块双向连接，电源模块分别与主MCU模块、备用MCU模块连接供电，电源模块分别对主MCU模块、备用MCU模块独立供电，信号采集模块与主MCU模块单向连接，信号采集模块采集整车的开关量与模拟量信号；功率驱动模块与主MCU模块的输出端相连，通讯模块与主MCU模块双向连接。

【技术特征摘要】
1.一种车辆整车控制器电路，其特征在于该车辆整车控制器电路包括主MCU模块、备用MCU模块、电源模块、信号采集模块、功率驱动模块和通讯模块，其中，主MCU模块与备用MCU模块双向连接，电源模块分别与主MCU模块、备用MCU模块连接供电，电源模块分别对主MCU模块、备用MCU模块独立供电，信号采集模块与主MCU模块单向连接，信号采集模块采集整车的开关量与模拟量信号；功率驱动模块与主MCU模块的输出端相连，通讯模块与主MCU模块双向连接。2.根据权利要求1所述的车辆整车控制器电路，其特征在于所述的主MCU模块包括主MCU、存储器、定时器电路、时钟电路和复位电路，存储器、定时器电路、时钟电路、复位电路分别与主MCU相连。3.根据权利要求2所述的车辆整车控制器电路，其特征在于所述的存储器包括芯片二U2，主MCU的110脚与芯片二U2的1脚相接，主MCU的111脚与芯片二U2的2脚相接，主MCU的112脚与芯片二U2的3脚相接，主MCU的113脚与芯片二U2的4脚相接，芯片二U2的5脚接地，芯片二U2的6脚和8脚接至VCC；所述的定时器电路包括芯片四U4，主MCU的71脚与芯片四U4的6脚相接，主MCU的84脚与芯片四U4的7脚相接，芯片四U4的1脚与8脚连通，芯片四U4的2脚接至VCC，芯片四U4的3脚和4脚接地；所述的时钟电路包括晶振Y、电容一C1和电容二C2，晶振Y的一端与电容一C1的一端相接并接于晶振Y的79脚，晶振Y的另一端与电容二C2的一端相接并接于晶振Y的80脚，电容一C1的另一端、电容二C2的另一端相连并接地；所述的复位电路包括电容三C3和电阻一R1，电容三C3的一端、电阻一R1的一端与主MCU的复位端相连，电阻一R1的另一端接至VCC，电容三C3的另一端接地。4.根据权利要求1或2所述的车辆整车控制器电路，其特征在于所述的信号采集模块包括多个开关量信号采集电路和多个模拟量信号采集电路，开关量信号采集电路分别连至主MCU的开关量信号输入端，模拟量信号采集电路分别连至主MCU的模拟量信号输入端。5.根据权利要求4所述的车辆整车控制器电路，其特征在于所述的开关量信号采集电路包括逻辑高电平输入电路和逻辑低电平输入电路，其中逻辑高电平输入电路包括电阻二R2、电阻三R3和电容四C4，开关量信号从电阻二R2的一端输入，电阻二R2的另一端与电阻三R3的一端、电容四C4的一端相接并输出信号至主MCU，电阻三R3的另一端、电容四C4的另一端分别接地；所述的逻辑低电平输入电路包括二极管一D1、电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6、电阻七R7、电阻八R8和电容五C5，其中，二极管一D1的正极接至VCC，二极管一D1的负极与电阻四R4的一端相接，电阻四R4的另一端与电阻五R5的一端、电阻六R6的一端相接并接至信号输入端，电阻五R5的另一端接地，电阻六R6的另一端与电阻七R7的一端、电容五C5的一端相接并接至信号端并接至主MCU，电阻七R7的另一端、电容五C5的另一端分别接地。6.根据权利要求4所述的车辆整车控制器电路，其特征在于所述的模拟量信号采集电路采用电压信号采集电路和电阻信号采集电路，其中电压信号采集电路包括电阻八R8、电阻九R9、电阻十R10和电容六C6，电阻八R8的一端为信号端，电阻八R8的另一端与电阻九R9的一端、电阻十R10的一端相接，电阻十R10的另一端接地，电阻九R9的另一端与电容六C6的一端相连并接至主MCU，电容六C6的另一端接地；所述的电阻信号采集电路包括电感一L1、电阻十一R11、电阻十二R12、电阻十三R13和电容七C7，电感一L1的一端接至VCC，电感一L1的另一端与电阻十一R11的一端相接，电阻十一R11的另一端与电阻十二R12的一端接至信号输入端，电阻十二R12的另一端与电阻十三R13的一端、电容七C7的一端接在一起并接至主MCU，电阻十三R13的另一端接地，电容七C7的另一端也接地。7.根据权利要求1或2所述的车辆整车控制器电路，其特征在于所述的功率驱动模块包括芯片五U5、电阻十四R14、电阻十五R15、电阻十六R16、电阻十七R17、电阻十八R18、二极管二D2、二极管三D3、二极管四D4，其中，芯片五U5的1脚、7脚、8脚和14脚均与电源相连接，芯片五U5的2脚、3脚、5脚、6脚接至主MCU，芯片五U5的2脚与6脚为功率输出的控制脚，芯片五U5的3脚与5脚为功率输出的反馈脚，芯片五U5的11脚接至VCC，芯片五U5的2脚接至电阻十四R14的一端，芯片五U5的6...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹炬，姚晓崇，曹智，程奔，
申请(专利权)人：浙江中科正方电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33