新能源汽车车辆控制器连接结构的制作方法

文档序号:11085643阅读:2872来源:国知局
新能源汽车车辆控制器连接结构的制造方法与工艺

本发明涉及新能源汽车控制领域。具体设计了一种采用浮点运算芯片的车辆控制器。



背景技术:

新能源汽车主要包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车和增程式汽车。车辆控制器作为新能源汽车的核心部件,由于新能源汽车的配置日益丰富对车辆控制器的性能和功能提出了更高的要求,要满足未来新能源汽车数量庞大的模拟和数字信号处理、CAN通讯及复杂的运算处理的需求,需要一款运算能力强大、运算速度快、驱动能力强的高性能车辆控制器。而目前使用的车辆控制器电路布局和连接难以满足新能源汽车日益发展的需求。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是实现一种功能齐全、稳定、可靠的车辆控制器。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:新能源汽车车辆控制器连接结构,包括车辆控制器,所述车辆控制器包括电源接口、数字量采集接口、模拟量采集接口、CAN通信接口、驱动接口和电源输出接口;

所述数字量采集接口包括点火信号采集接口、ACC信号采集接口、启动信号采集接口、空调制热信号采集接口、空调制冷信号采集接口、外部电源唤醒接口、慢充信号采集接口、快充信号采集接口、驾驶模式信号采集接口、经济驱动模式开关信号采集接口、电子驻车档位信号采集接口、制动刹车开关信号采集接口、附件环路互锁信号采集接口、巡航开关信号采集接口和数字备用接口;

所述模拟量采集接口包括油门踏板信号采集接口、排挡信号采集接口、供电电源采集接口、真空压力传感器信号采集接口、温度传感器采集接口、电流信号采集接口及预留接口;

所述CAN通信接口与车身控制系统、电动助力转向系统、仪表显示系统、制动系统、电机控制系统、电池管理系统、空调系统及远程诊断系统连接。

所述车辆控制器包括32位浮点单片机、16位单片机、电源管理模块,所述电源管理模块连接电源接口、连接5V电源输出接口,并向16位单片机供电,所述16位单片机信号输入端连接模拟量采集接口、数字量采集接口,并与32位浮点单片机通信,所述32位浮点单片机与CAN通信接口和驱动接口连接。

所述CAN通信接口设有两路,一路与车身控制系统、电动助力转向系统、仪表显示系统和制动系统连接,另一路与电机控制系统、电池管理系统、空调系统及远程诊断系统连接。

所述CAN通信接口连接空调压缩机系统和车载直流电源系统,所述车辆控制器输出使能信号和电源调节信号至空调压缩机系统,所述车辆控制器输出使能信号至车载直流电源系统。

所述CAN通信接口连接电池管理系统和安全气囊控制系统,所述车辆控制器输出环路互锁信号至电池管理系统,所述安全气囊控制系统输出碰撞硬线信号至车辆控制器。

所述驱动接口连接BMS、电机控制器、制动真空泵、冷却水泵、冷却风扇和PTC继电器。

所述电源接口连接12V电源和GND。

本发明的优点在于控制器在工作时,控制器通过数字量采集接口采集整车的数字信号,模拟量采集接口采集整车的模拟量信号,同时通过CAN通信网络与整车的其它部件进行通信,综合以上信号,对驾驶员的驾驶意图做出实时解析,实现了一种运算能力强、稳定、可靠的车辆控制器。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明:

图1为车辆控制器电路连接原理图;

图2为车辆控制器电路控制原理图。

具体实施方式

新能源汽车车辆控制器连接结构包括一个32位浮点单片机、电源管理模块、作为安全监控芯片的16位单片机、数字量采集接口、模拟量采集接口、CAN通信接口、驱动接口。

新能源汽车车辆控制器连接结构基于32位浮点运算单片机开发,充分考虑了现在纯电动汽车及混合动力汽车的策略模型复杂,运算量大及对运算的精度要求高的特点。电路将纯电动汽车与混合动力汽车控制中需要进行多路数字信号处理与模拟信号处理,同时需要多路高低边驱动信号及电平脉冲调制信号的特点,设计布置了多路数字量输入接口、模拟量输入接口、高低边驱动输出接口、CAN通信接口、LIN通信接口以及PWM波输入、输出接口,以保证各种纯电动和混动车型控制系统的控制需求。

如图1所示,电路结构包括了22路数字采集接口、22模拟量采集接口、12路低边驱动输出接口、9路高边驱动输出接口、5路PWM输入接口、8路PWM输出接口、3路CAN通信接口、3路5V电源供电接口及1路LIN通信接口。其中22路数字量采集接口包括点火信号采集接口、ACC信号采集接口、启动信号采集接口、空调制热信号采集接口、2路空调制冷信号采集接口、外部电源唤醒接口、慢充信号采集接口、快充信号采集接口、驾驶模式信号采集接口、经济驱动模式开关信号采集接口、电子驻车档位信号采集接口、2路制动刹车开关信号采集接口、附件环路互锁信号采集接口、3路巡航开关信号采集接口和4路数字备用接口,22路模拟量采集接口包括2路油门踏板信号采集接口、4路排挡信号采集接口、2路供电电源采集接口、真空压力传感器信号采集接口、温度传感器采集接口、2路电流信号采集接口及10路预留接口。车辆控制器通过两路CAN通信接口与整车中其它部件控制机器进行通信控制,一路CAN与车身控制系(BCM)、仪表显示系统(ICM)、车身稳定系统(ESP)、电动助力系统(EPS)、制动系统(BSM)。另一路与电池管理系统(BMS)、电机控制系统(MCU)、车载直流电源系统(DCDC)、空调压缩机系统(Compressor)以及安全气囊控制系统(ABM)进行通信。

车辆控制通过整车蓄电池的提供电源,当驾驶员通过钥匙开关激活KL15电,32位浮点单片机检测KL15电信号,把整车控制器从睡眠模式唤醒进入到工作模式。控制器在工作时,控制器通过数字量采集接口采集整车的数字信号,模拟量采集接口采集整车的模拟量信号,同时通过CAN通信网络与整车的其它部件进行通信,综合以上信号,对驾驶员的驾驶意图做出实时解析。按照驾驶员的驾驶意图控制驱动电路和CAN通信工作实现对整车的驾驶控制。为实现对整车安全控制,对关键的数字量采集接口、模拟量采集接口、驱动接口、CAN通信接口都做功能安全设计,由一个16位的单片机作为从芯片进行安全监控。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。

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