本發(fā)明涉及新能源汽車控制領(lǐng)域。具體設(shè)計(jì)了一種采用浮點(diǎn)運(yùn)算芯片的車輛控制器。

背景技術(shù)：

新能源汽車主要包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車和增程式汽車。車輛控制器作為新能源汽車的核心部件，由于新能源汽車的配置日益豐富對(duì)車輛控制器的性能和功能提出了更高的要求，要滿足未來新能源汽車數(shù)量龐大的模擬和數(shù)字信號(hào)處理、CAN通訊及復(fù)雜的運(yùn)算處理的需求，需要一款運(yùn)算能力強(qiáng)大、運(yùn)算速度快、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)的高性能車輛控制器。而目前使用的車輛控制器電路布局和連接難以滿足新能源汽車日益發(fā)展的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)一種功能齊全、穩(wěn)定、可靠的車輛控制器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：新能源汽車車輛控制器連接結(jié)構(gòu)，包括車輛控制器，所述車輛控制器包括電源接口、數(shù)字量采集接口、模擬量采集接口、CAN通信接口、驅(qū)動(dòng)接口和電源輸出接口；

所述數(shù)字量采集接口包括點(diǎn)火信號(hào)采集接口、ACC信號(hào)采集接口、啟動(dòng)信號(hào)采集接口、空調(diào)制熱信號(hào)采集接口、空調(diào)制冷信號(hào)采集接口、外部電源喚醒接口、慢充信號(hào)采集接口、快充信號(hào)采集接口、駕駛模式信號(hào)采集接口、經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)模式開關(guān)信號(hào)采集接口、電子駐車檔位信號(hào)采集接口、制動(dòng)剎車開關(guān)信號(hào)采集接口、附件環(huán)路互鎖信號(hào)采集接口、巡航開關(guān)信號(hào)采集接口和數(shù)字備用接口；

所述模擬量采集接口包括油門踏板信號(hào)采集接口、排擋信號(hào)采集接口、供電電源采集接口、真空壓力傳感器信號(hào)采集接口、溫度傳感器采集接口、電流信號(hào)采集接口及預(yù)留接口；

所述CAN通信接口與車身控制系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、儀表顯示系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)及遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)連接。

所述車輛控制器包括32位浮點(diǎn)單片機(jī)、16位單片機(jī)、電源管理模塊，所述電源管理模塊連接電源接口、連接5V電源輸出接口，并向16位單片機(jī)供電，所述16位單片機(jī)信號(hào)輸入端連接模擬量采集接口、數(shù)字量采集接口，并與32位浮點(diǎn)單片機(jī)通信，所述32位浮點(diǎn)單片機(jī)與CAN通信接口和驅(qū)動(dòng)接口連接。

所述CAN通信接口設(shè)有兩路，一路與車身控制系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、儀表顯示系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)連接，另一路與電機(jī)控制系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)及遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)連接。

所述CAN通信接口連接空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)和車載直流電源系統(tǒng)，所述車輛控制器輸出使能信號(hào)和電源調(diào)節(jié)信號(hào)至空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)，所述車輛控制器輸出使能信號(hào)至車載直流電源系統(tǒng)。

所述CAN通信接口連接電池管理系統(tǒng)和安全氣囊控制系統(tǒng)，所述車輛控制器輸出環(huán)路互鎖信號(hào)至電池管理系統(tǒng)，所述安全氣囊控制系統(tǒng)輸出碰撞硬線信號(hào)至車輛控制器。

所述驅(qū)動(dòng)接口連接BMS、電機(jī)控制器、制動(dòng)真空泵、冷卻水泵、冷卻風(fēng)扇和PTC繼電器。

所述電源接口連接12V電源和GND。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于控制器在工作時(shí)，控制器通過數(shù)字量采集接口采集整車的數(shù)字信號(hào)，模擬量采集接口采集整車的模擬量信號(hào)，同時(shí)通過CAN通信網(wǎng)絡(luò)與整車的其它部件進(jìn)行通信，綜合以上信號(hào)，對(duì)駕駛員的駕駛意圖做出實(shí)時(shí)解析，實(shí)現(xiàn)了一種運(yùn)算能力強(qiáng)、穩(wěn)定、可靠的車輛控制器。

附圖說明

下面對(duì)本發(fā)明說明書中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說明：

圖1為車輛控制器電路連接原理圖；

圖2為車輛控制器電路控制原理圖。

具體實(shí)施方式

新能源汽車車輛控制器連接結(jié)構(gòu)包括一個(gè)32位浮點(diǎn)單片機(jī)、電源管理模塊、作為安全監(jiān)控芯片的16位單片機(jī)、數(shù)字量采集接口、模擬量采集接口、CAN通信接口、驅(qū)動(dòng)接口。

新能源汽車車輛控制器連接結(jié)構(gòu)基于32位浮點(diǎn)運(yùn)算單片機(jī)開發(fā)，充分考慮了現(xiàn)在純電動(dòng)汽車及混合動(dòng)力汽車的策略模型復(fù)雜，運(yùn)算量大及對(duì)運(yùn)算的精度要求高的特點(diǎn)。電路將純電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力汽車控制中需要進(jìn)行多路數(shù)字信號(hào)處理與模擬信號(hào)處理，同時(shí)需要多路高低邊驅(qū)動(dòng)信號(hào)及電平脈沖調(diào)制信號(hào)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)布置了多路數(shù)字量輸入接口、模擬量輸入接口、高低邊驅(qū)動(dòng)輸出接口、CAN通信接口、LIN通信接口以及PWM波輸入、輸出接口，以保證各種純電動(dòng)和混動(dòng)車型控制系統(tǒng)的控制需求。

如圖1所示，電路結(jié)構(gòu)包括了22路數(shù)字采集接口、22模擬量采集接口、12路低邊驅(qū)動(dòng)輸出接口、9路高邊驅(qū)動(dòng)輸出接口、5路PWM輸入接口、8路PWM輸出接口、3路CAN通信接口、3路5V電源供電接口及1路LIN通信接口。其中22路數(shù)字量采集接口包括點(diǎn)火信號(hào)采集接口、ACC信號(hào)采集接口、啟動(dòng)信號(hào)采集接口、空調(diào)制熱信號(hào)采集接口、2路空調(diào)制冷信號(hào)采集接口、外部電源喚醒接口、慢充信號(hào)采集接口、快充信號(hào)采集接口、駕駛模式信號(hào)采集接口、經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)模式開關(guān)信號(hào)采集接口、電子駐車檔位信號(hào)采集接口、2路制動(dòng)剎車開關(guān)信號(hào)采集接口、附件環(huán)路互鎖信號(hào)采集接口、3路巡航開關(guān)信號(hào)采集接口和4路數(shù)字備用接口，22路模擬量采集接口包括2路油門踏板信號(hào)采集接口、4路排擋信號(hào)采集接口、2路供電電源采集接口、真空壓力傳感器信號(hào)采集接口、溫度傳感器采集接口、2路電流信號(hào)采集接口及10路預(yù)留接口。車輛控制器通過兩路CAN通信接口與整車中其它部件控制機(jī)器進(jìn)行通信控制，一路CAN與車身控制系(BCM)、儀表顯示系統(tǒng)(ICM)、車身穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP)、電動(dòng)助力系統(tǒng)(EPS)、制動(dòng)系統(tǒng)(BSM)。另一路與電池管理系統(tǒng)(BMS)、電機(jī)控制系統(tǒng)(MCU)、車載直流電源系統(tǒng)(DCDC)、空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)(Compressor)以及安全氣囊控制系統(tǒng)(ABM)進(jìn)行通信。

車輛控制通過整車蓄電池的提供電源，當(dāng)駕駛員通過鑰匙開關(guān)激活KL15電，32位浮點(diǎn)單片機(jī)檢測(cè)KL15電信號(hào)，把整車控制器從睡眠模式喚醒進(jìn)入到工作模式?？刂破髟诠ぷ鲿r(shí)，控制器通過數(shù)字量采集接口采集整車的數(shù)字信號(hào)，模擬量采集接口采集整車的模擬量信號(hào)，同時(shí)通過CAN通信網(wǎng)絡(luò)與整車的其它部件進(jìn)行通信，綜合以上信號(hào)，對(duì)駕駛員的駕駛意圖做出實(shí)時(shí)解析。按照駕駛員的駕駛意圖控制驅(qū)動(dòng)電路和CAN通信工作實(shí)現(xiàn)對(duì)整車的駕駛控制。為實(shí)現(xiàn)對(duì)整車安全控制，對(duì)關(guān)鍵的數(shù)字量采集接口、模擬量采集接口、驅(qū)動(dòng)接口、CAN通信接口都做功能安全設(shè)計(jì)，由一個(gè)16位的單片機(jī)作為從芯片進(jìn)行安全監(jiān)控。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。