一种基于车辆运行的VCU模拟量调节系统的制作方法

本发明属于车辆控制系统调节，具体涉及一种基于车辆运行的vcu模拟量调节系统。

背景技术：

1、整车控制器(vcu)是针对纯电动/混合动力汽车进行整车控制而研发的产品，主要适用于12v和24v的纯电动/混合动力整车控制。

2、vcu具有整车动力管理、能量管理、网络管理、安全管理能力和系统在线监控、支持在线标定和在线故障诊断等功能。通过对电机、动力电池、电器附件、仪表等部件的统一协调控制，使得整车性能、效率和能量使用等达到最优化；通过对故障和异常状态进行识别和处理，确保整车运行安全。

3、但是在目前来说，由于车辆内部的电控系统增加较多，各种功能交错相连并且相互关联，一般而言，一般会采集加速踏板信号、制动踏板信号、执行器及传感器信号等，加速踏板信号、制动踏板信号可以直接收集机械采集的物理信息进行匹配电信号，当驾驶员基于信号识别的数字信息与机械物理采集的信息，多重信号即便出现细微的偏差时，会首先对该信号进行校正，最后判定正确的校正信号传输给控制中心，以便控制中心根据正确的信号作出正确的处理方式。

4、特别是现在汽车功能增加了很多，带来更加丰富舒适的驾驶体验的同时，也带来了传统的控制芯片处理的数据量呈现指数增长模式，极大增加了控制中心的载荷，这种附加载荷在极端情况下还会影响驾驶安全性，可靠性不高。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于车辆运行的vcu模拟量调节系统，解决了现有技术中存在的上述技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种基于车辆运行的vcu模拟量调节系统，包括中央处理单元、数字量输入单元、模拟量输入单元、数字量输出单元、存储单元、can通信单元，

4、所述中央处理单元：用以接受模拟量输入单元信息，并通过数字量输出单元对处理的数字信息转出；

5、所述数字量输入单元：用来检测外部的数字量输入；

6、所述模拟量输入单元：采用单端信号的方式，用来实现外部电压信号的检测；

7、所述数字量输出单元：中央处理单元将处理完成的模拟量信息，同时采用解析模块对输出的模拟量信息进行解析，转化成数字量信息，并向指定的元件发出指令；

8、所述存储单元：将中央处理单元对模拟量输入单元、数字量输出单元所处理的过程进行全记录；

9、所述can通信单元：用于将各单元模块与中央处理单元之间建立网络连接。

10、进一步的，所述数字量输入单元的通路为10-12条，为外部开关下拉到地判定为有效，悬空或者上拉到低压电池正极判定为无效，并包括低有效数字量输入、高有效数字量输入。

11、进一步的，所述低有效数字量输入下拉地判定有效输入对地阻抗小于100ω，所述高有效数字量输入下拉地判定有效输入为9～32vdc。

12、进一步的，所述数字量输入单元的额定电流小于10ma，且扫描周期为5ms。

13、进一步的，所述模拟量输出单元采用6路模拟量输入通道，其中至少2路采用定制化操作，并采用电压型信号测量。

14、进一步的，所述模拟量输出单元的输入范围0～32vdc，且6路模拟量输入通道共享200ma电流。

15、进一步的，所述模拟量输出单元的检测精度为±2％，且扫描周期为5ms。

16、进一步的，所述数字量输出单元包括低边驱动输出以及高边驱动输出；

17、其中，所述低边驱动输出的通道数为6通道，电压范围在0～32vdc，电流范围在1.3～2.5a，导通电阻<200mω；

18、所述高边驱动输出的通道数为8通道，电压范围大于2v，电流范围在3～5a，导通电阻<200mω；

19、进一步的，所述模拟量输出单元中pwm型输出频率0～1khz，pwm型输出占空比0～100％。

20、进一步的，所述can通信单元设置2条，硬件电路支持达到1mbps的速率；软件电路的波特率为250kbps。

21、本发明的有益效果：

22、1、本发明采用的数字量输入单元中低电平有效数字量输入用来检测外部的数字量输入，并采用的10条通道数科实现同时工作，可控制单组通道每次的扫描周期在5ms以内，减少了处理的反应时间，提高了反应速率。

23、2、本发明采用的模拟量输入单元输入端口采用单端信号的方式，共有6路模拟量输入通道，相比较数字量输入单元的通道数有所减少，降低成本且不影响单信号传输的功能方式，其中有2路可以根据用户需求进行自定义设计，增加了适配性，并且检测精度能够控制在±2％。

24、3、本发明中的数字量输出单元分两种单元独立控制，包括低边驱动输出以及高边驱动输出，采用的低边驱动输出主要控制动力总成相关的电机以及加热器的工作，电路较为简单，控制方便，可降低成本支出，高边驱动输出实用功率元件，可以应对变化较多的电平控制。

技术特征：

1.一种基于车辆运行的vcu模拟量调节系统，包括中央处理单元、数字量输入单元、模拟量输入单元、数字量输出单元、存储单元、can通信单元，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的基于车辆运行的vcu模拟量调节系统，其特征在于，所述数字量输入单元的通路为10-12条，为外部开关下拉到地判定为有效，悬空或者上拉到低压电池正极判定为无效，并包括低有效数字量输入、高有效数字量输入。

3.根据权利要求2所述的基于车辆运行的vcu模拟量调节系统，其特征在于，所述低有效数字量输入下拉地判定有效输入对地阻抗小于100ω，所述高有效数字量输入下拉地判定有效输入为9～32vdc。

4.根据权利要求2所述的基于车辆运行的vcu模拟量调节系统，其特征在于，所述数字量输入单元的额定电流小于10ma，且扫描周期为5ms。

5.根据权利要求1所述的基于车辆运行的vcu模拟量调节系统，其特征在于，所述模拟量输出单元采用6路模拟量输入通道，其中至少2路采用定制化操作，并采用电压型信号测量。

6.根据权利要求1所述的基于车辆运行的vcu模拟量调节系统，其特征在于，所述模拟量输出单元的输入范围0～32vdc，且6路模拟量输入通道共享200ma电流。

7.根据权利要求1所述的基于车辆运行的vcu模拟量调节系统，其特征在于，所述模拟量输出单元的检测精度为±2％，且扫描周期为5ms。

8.根据权利要求1所述的基于车辆运行的vcu模拟量调节系统，其特征在于，所述数字量输出单元包括低边驱动输出以及高边驱动输出；

9.根据权利要求1所述的基于车辆运行的vcu模拟量调节系统，其特征在于，所述模拟量输出单元中pwm型输出频率0～1khz，pwm型输出占空比0～100％。

10.根据权利要求1所述的基于车辆运行的vcu模拟量调节系统，其特征在于，所述can通信单元设置2条，硬件电路支持达到1mbps的速率；软件电路的波特率为250kbps。

技术总结
本发明公开了一种基于车辆运行的VCU模拟量调节系统，中央处理单元：用以接受模拟量输入单元信息，并通过数字量输出单元对处理的数字信息转出；数字量输入单元：用来检测外部的数字量输入；模拟量输入单元：采用单端信号的方式，用来实现外部电压信号的检测；数字量输出单元：中央处理单元将处理完成的模拟量信息，同时采用解析模块对输出的模拟量信息进行解析，转化成数字量信息，并向指定的元件发出指令；CAN通信单元：用于将各单元模块与中央处理单元之间建立网络连接。本装置采用的数字量输入单元与数字量输出单元相互配合，应对不同的元器件以便通过改变通道数的数量从而实现有效控制电路，实现了降本增效的功能。

技术研发人员：谢建华,王平
受保护的技术使用者：苏州发卡电机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17