双MCU的电动汽车控制器制造技术

技术编号:18443936 阅读:24 留言:0更新日期:2018-07-14 09:59
本发明专利技术公开了一种双MCU的电动汽车控制器,包括主控微控制器单元,辅微控制器单元,主控电源模块,辅控电源模块,主控传感器电源控制模块,辅控传感器电源控制模块,主控低边驱动模块,辅控低边驱动模块,主控高边驱动模块,辅控高边驱动模块,主控信号采样模块,辅控信号采样模块,主控控制器局域网通信模块和辅控控制器局域网通信模块。本发明专利技术具有可有效提高行车安全性、提高系统可靠性的特点。

Dual MCU electric vehicle controller

The invention discloses a dual MCU electric vehicle controller, which includes the main control micro controller unit, the auxiliary microcontroller unit, the main control power module, the auxiliary control power module, the power control module of the main control sensor, the power control module of the auxiliary control sensor, the main control low side drive module, the auxiliary control low side drive module, the main control high side drive. The dynamic module, the auxiliary control high side drive module, the main control signal sampling module, the auxiliary control signal sampling module, the main control controller LAN communication module and the auxiliary control controller LAN communication module. The invention has the characteristics of effectively improving the driving safety and improving the reliability of the system.

【技术实现步骤摘要】
双MCU的电动汽车控制器
本专利技术涉及电动汽车
,尤其是涉及一种可有效提高行车安全性、提高系统可靠性的双MCU的电动汽车控制器。
技术介绍
整车控制器作为整车控制的核心单元,与整车其他控制器(如电机控制器、电池管理单元、车身控制器、智能仪表)通过CAN进行通信。整车控制器还负责采样、加速踏板、制动踏板等外部硬线信号。现有技术所有这些信号的处理都是由一个主控处理器完成,这样就会面临系统失效时通信和信号处理异常,造成车辆处于失控状态。即使在具有双处理单元的控制器上,由于其供电和信号处理系统只有一个,所面临的失效风险是几乎一致的。而市面上部分双控制器的整车控制器由于系统复杂度高,兼容性差,从而导致整体可靠性降低。因此,具有独立的双系统处理单元的整车控制器可以提高系统可靠性,降低失效风险。现有具有双MCU的整车控制器,一旦主控制器异常,辅控制器很难接管整车动力安全相关信号,无法控制车辆安全停下或者低速行驶。现有的双MCU的整车控制器中的辅控制器只是作为一个监控单元,或者是在主控制器产生异常后,对数据通道进行切换。这种情况下,当主控制器异常后,辅控制器很难对整车进行动力安全的控制。现有的整车控制器在控制器失效后,无法处理通信数据和硬线信号,会造成动力电池的高压电无法正常下电,或者按某种单一模式强制下电。现有的整车控制器在控制器失效后,制动踏板只能靠机械方式强制踩下,这种情况制动踏板踩下的难度非常高,行车过程当中出现危险的几率非常大。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是为了克服现有技术中的软件可靠性不强,难以做冗余备份、控制器异常时安全性较低、制动困难的不足,提供了一种可有效提高行车安全性、提高系统可靠性的双MCU的电动汽车控制器。为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种双MCU的电动汽车控制器,包括主控微控制器单元,辅微控制器单元,主控电源模块,辅控电源模块,主控传感器电源控制模块,辅控传感器电源控制模块,主控低边驱动模块,辅控低边驱动模块,主控高边驱动模块,辅控高边驱动模块,主控信号采样模块,辅控信号采样模块,主控控制器局域网通信模块和辅控控制器局域网通信模块;主控微控制器单元分别与主控电源模块、主控传感器电源控制模块、主控低边驱动模块、主控高边驱动模块、主控信号采样模块、主控控制器局域网通信模块电连接;辅控微控制器单元分别与辅控电源模块、辅控传感器电源控制模块、辅控低边驱动模块、辅控高边驱动模块、辅控信号采样模块、辅控控制器局域网通信模块电连接;主控微控制器单元与辅微控制器单元通过串行外设接口连接。本专利技术是基于双MCU的整车控制器,是具备双系统的控制器,含一个主控MCU,一个辅控MCU,两个MCU软件独立运行,互不干扰。两者之间含有SPI(SerialPeripheralInterface,串行外设接口)通信接口。两者之间的通信数据和校验数据通过板内SPI传输,降低了外部线束走线时的传导和辐射干扰。两套独立系统,能够在一套系统失效后,另一套系统完全接管动力安全相关信号和数据。两套系统能够同时完成对油门踏板、制动踏板、温度传感器、真空度信号等的采样,并且同时接入了同一CAN(ControllerAreaNetwork,控制器局域网)网络,可根据整车策略在异常情况下控制整车动力安全信号。作为优选,主控微控制器单元与辅微控制器单元之间设有用于互相监控的通用异步收发传输器UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)。UART为主控MCU和辅控MCU的心跳信号,一旦心跳信号异常,非异常的MCU可马上接管整车数据。作为优选,还包括设于电动汽车控制器外部的壳体,设于壳体上的温度调节管道,设于壳体上的进气口和设于壳体上的出气口;进气口通过气体管道与汽车空调管道连接,出气口与汽车空调出风口连接;进气口上设有风量控制器。作为优选,风量控制器包括温度检测装置和流量控制装置;温度检测装置包括柱状壳体,设于柱状壳体内的凸字形的温度检测器,温度检测器底部直径与柱状壳体的直径相等,温度检测器内填充有水银,水银汞柱表面上设有控制挡板,控制挡板通过第一连接杆与导套连接,导套内设有与导套适配的导轨;流量控制装置包括中空的控制盒,控制盒左部开口,控制盒内设有圆形的控制片,控制片通过第二连接杆与导套连接;导套沿导轨上下移动;控制盒与温度调节管道连接,控制片可插入温度调节管道中。作为优选,壳体呈矩形,壳体上设有夹层,温度调节管道位于夹层中;温度调节管道呈波浪排列。一种基于双MCU的电动汽车控制器的控制方法,包括如下步骤:(6-1)主控微控制器单元处理各项信号及任务,辅微控制器单元作为监控单元;(6-2)辅微控制器单元对主控微控制器单元的主要动力安全信号和主控控制器局域网通信网络数据做校验确认,监控主控微控制器单元是否正常工作;(6-3)当主控微控制器单元发生异常时,辅微控制器单元接管动力安全相关信号及控制,处理控制器局域网通信网总线上的相关数据;(6-4)当辅微控制器单元发生异常时,主控微控制器单元发出报警,在确保整车行车安全的前提下继续工作并等待维修;(6-5)当主控微控制器单元与辅微控制器单元同时发生异常,主控微控制器单元与辅微控制器单元发出警报,整车下电。作为优选,(6-3)包括如下步骤:(7-1)主控微控制器单元失效后,辅微控制器单元通知控制器局域网通信网中的动力网络,按照整车实际运行状态保持安全电压工作或者按序下电;(7-2)主控微控制器单元失效后,辅微控制器单元控制辅控传感器电压控制模块和辅控信号采样模块对控制制动踏板的真空助力泵进行控制,便于行车时快速制动。作为优选,还包括以下步骤:(8-1)温度检测器检测电动汽车控制器的工作温度,若工作温度较高,水银汞柱上升,带动控制挡板向上移动,控制挡板带动控制片向上移动,进入温度调节管道的空调风量增加,对电动汽车控制器进行降温;(8-2)温度检测器检测电动汽车控制器的工作温度,若工作温度较低,水银汞柱下降,带动控制挡板向下移动,控制挡板带动控制片向下移动,进入温度调节管道的空调风量增加,对电动汽车控制器进行升温。本专利技术利用车内空调来调整电动汽车控制器的工作温度。因此,本专利技术具有如下有益效果:本专利技术是具备双系统的控制器,两个MCU软件独立运行,互不干扰。两者之间含有SPI通信接口和UART心跳信号接口。两者之间的通信数据和校验数据通过板内SPI传输,降低了外部线束走线时的传导和辐射干扰。UART为主控MCU和辅控MCU的心跳信号,一旦心跳信号异常,非异常的MCU可马上接管整车数据。两套系统能够同时完成对油门踏板、制动踏板、温度传感器、真空度信号等的采样,并且同时接入了同一CAN网络,可根据整车策略在异常情况下控制整车动力安全信号。提高了系统的可靠性、安全性。附图说明图1是本专利技术的一种电器结构示意图;图2是本专利技术的一种工作流程图;图3是本专利技术的壳体的一种结构示意图;图4是本专利技术的风量控制器的一种结构示意图。图中:主控微控制器单元1,辅微控制器单元2,主控电源模块3,辅控电源模块4,主控传感器电源控制模块5,辅控传感器电源控制模块6,主控低边驱动模块7,辅控低边驱动模块8,主控高边驱动模块9,辅控高边驱动模块10,主控信号采样模块11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双MCU的电动汽车控制器,其特征是,包括主控微控制器单元(1),辅微控制器单元(2),主控电源模块(3),辅控电源模块(4),主控传感器电源控制模块(5),辅控传感器电源控制模块(6),主控低边驱动模块(7),辅控低边驱动模块(8),主控高边驱动模块(9),辅控高边驱动模块(10),主控信号采样模块(11),辅控信号采样模块(12),主控控制器局域网通信模块(13)和辅控控制器局域网通信模块(14);主控微控制器单元分别与主控电源模块、主控传感器电源控制模块、主控低边驱动模块、主控高边驱动模块、主控信号采样模块、主控控制器局域网通信模块电连接;辅控微控制器单元分别与辅控电源模块、辅控传感器电源控制模块、辅控低边驱动模块、辅控高边驱动模块、辅控信号采样模块、辅控控制器局域网通信模块电连接;主控微控制器单元与辅微控制器单元通过串行外设接口(15)连接。

【技术特征摘要】
1.一种双MCU的电动汽车控制器,其特征是,包括主控微控制器单元(1),辅微控制器单元(2),主控电源模块(3),辅控电源模块(4),主控传感器电源控制模块(5),辅控传感器电源控制模块(6),主控低边驱动模块(7),辅控低边驱动模块(8),主控高边驱动模块(9),辅控高边驱动模块(10),主控信号采样模块(11),辅控信号采样模块(12),主控控制器局域网通信模块(13)和辅控控制器局域网通信模块(14);主控微控制器单元分别与主控电源模块、主控传感器电源控制模块、主控低边驱动模块、主控高边驱动模块、主控信号采样模块、主控控制器局域网通信模块电连接;辅控微控制器单元分别与辅控电源模块、辅控传感器电源控制模块、辅控低边驱动模块、辅控高边驱动模块、辅控信号采样模块、辅控控制器局域网通信模块电连接;主控微控制器单元与辅微控制器单元通过串行外设接口(15)连接。2.根据权利要求1所述的双MCU的电动汽车控制器,其特征是,主控微控制器单元与辅微控制器单元之间设有用于互相监控的通用异步收发传输器(16)。3.根据权利要求1所述的双MCU的电动汽车控制器,其特征是,还包括设于电动汽车控制器外部的壳体(17),设于壳体上的温度调节管道(18),设于壳体上的进气口(19)和设于壳体上的出气口(20);进气口通过气体管道与汽车空调管道连接,出气口与汽车空调出风口连接;进气口上设有风量控制器(21)。4.根据权利要求3所述的双MCU的电动汽车控制器,其特征是,风量控制器包括温度检测装置(22)和流量控制装置(23);温度检测装置包括柱状壳体(24),设于柱状壳体内的凸字形的温度检测器(25),温度检测器底部直径与柱状壳体的直径相等,温度检测器内填充有水银,水银汞柱表面上设有控制挡板(26),控制挡板通过第一连接杆(27)与导套(28)连接,导套内设有与导套适配的导轨(29);流量控制装置包括中空的控制盒(30),控制盒左部开口,控制盒内设有圆形的控制片(31),控制片通过第二连接杆(32)与导套连接;导套沿导轨上下移动;控制盒与温度调节管道连接,控制片可插入温度调节管道中。5.根据权利要求3所述的双MCU的电动汽车控制器,其特征是,壳体呈矩形,壳体上设...

【专利技术属性】
技术研发人员:阮晓健
申请(专利权)人:浙江零跑科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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