集成网关功能的纯电动汽车的整车控制器制造技术

本实用新型专利技术实施例提供了一种集成网关功能的纯电动汽车的整车控制器，主要包括：单片机、电源芯片、多种总线类型的收发器；收发器通过收发总线和所述单片机连接，接入所述收发器对应类型的总线；单片机分别通过多条收发总线和各种总线类型的收发器连接，通过SPI总线和电源芯片连接；电源芯片通过SPI总线和单片机连接，为整车控制器提供供电电压，通过唤醒信号输入接口接收外部输入的多种类型的唤醒信号。该VCU配备了大量的外围总线芯片，并且能够兼容更多的总线类型，从而具备更大的网络通讯能力，实现了网关功能。VCU中的电源芯片的每个唤醒输入都有检测信号，保证VCU可以在各种必需工作状态下启动相应的工作模式。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及纯电动汽车
，尤其涉及一种集成网关功能的纯电动汽车 的VCU(VehicleControlUnit，整车控制器）。
技术介绍
在石油资源枯竭和环境污染严重的双重压力下，纯电动汽车的高节能、低污染的 优点，使其成为了当代汽车发展的主要方向，对纯电动汽车关键技术进行开发和研宄具有 非常重要的意义。 纯电动汽车的整车网络具有种类多、节点多、内容杂的特点，使用一个网关既可以 对整车网络进行梳理，又可以在一定程度上改善整车网络的信号质量。而VCU作为纯电动 汽车核心控制部件，需要和不同总线网络上的各种控制器进行信息交互。将网关同VCU进 行集成，由一个部件变为两个部件，即节省了空间，又降低了成本。 在纯电动汽车中，VCU取代传统汽车中的发动机控制单元，是进行纯电动汽车动力 控制及电能管理的载体。一方面，VCU通过自身数据采集模块获取驾驶员需求信息，另一方 面VCU与电机控制器、电池管理系统、电动辅助系统等部件组成总线网络，可以实时获取当 前整车状态、电机、电池、电动辅助等部件的参数，采用优化算法协调电动辅助部件和电机 运行，在满足驾驶员对整车的动力性和舒适性需求的前提下，最大限度的节约电能的消耗。 目前市场上有部分纯电动汽车，根据各网络节点对实时性的要求，设计了高、低速 两个速率不同的CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网络）通信网络。将实时性要求 严格的节点组成高速CAN通信网络，将其他实时性要求相对较低的节点组成低速CAN通信 网络，并安排整车控制器将这两个速率不同的CAN通信网络连接起来，实现全部节点之间 的数据共享。 随着纯电动汽车的不断发展，整车网络节点不断增多，安全性能要求不断提高，总 线的类型已经不局限于CAN总线，即使是CAN总线也不仅仅是靠速度来划分，还会涉及到安 全与专业网络的划分。这时，就需要一种集成网关功能的VCU，该VCU需要具备更大的网络 通讯能力，能够兼容更多的总线类型，具有更多的总线通道。而且为了匹配更大的通讯数据 量，需要有足够多的数据存储或缓存模块。现有的纯电动汽车VCU，其工作状态仅限制于点 火钥匙开启、车辆充电等2-3个状态，而如果要作为整车网关出现，VCU就不应当仅仅限制 在这几个工作状态，其他状态也需要作为网关的VCU启动工作，比如报警激活状态，远程唤 醒工作状态，车辆静止预警状态等多个状态。
技术实现思路
本技术的实施例提供了一种集成网关功能的纯电动汽车的VCU，以实现一种 具有网关功能的VCU。 一种集成网关功能的纯电动汽车的整车控制器，包括：单片机、电源芯片、多种总 线类型的收发器； 所述的收发器，通过收发总线和所述单片机连接，接入所述收发器对应类型的总 线； 所述的单片机，分别通过多条收发总线和各种总线类型的收发器连接，通过串行 外设接口SPI总线和所述电源芯片连接； 所述的电源芯片，通过串行外设接口SPI总线和所述单片机连接，为所述整车控 制器提供供电电压，通过唤醒信号输入接口接收外部输入的多种类型的唤醒信号，所述多 种类型的唤醒信号包括每种总线对应的唤醒信号。 优选地，所述收发总线包括：CAN总线、LIN总线和FlexRay总线，所述收发器包括： CAN总线收发器、LIN总线收发器和FlexRay总线收发器。 优选地，所述的整车控制器还包括： 输入信号处理电路，通过串行外设接口SPI总线和所述单片机连接，通过唤醒信 号采样接口接收外部输入的多种类型的唤醒信号的采样信号。 所述的输入信号处理电路包括钳位二极管，通过SPI总线和所述电源芯片连接。 所述的整车控制器还包括： 输出信号处理电路，通过串行外设接口 SPI总线和所述单片机连接，向外输出继 电器类控制信号、电阻型输出信号和LED驱动信号。 所述电源芯片，包括三路独立的电源输出VDD、VDD1和VDD2,每一路电源输出都带 有去耦电容，所述VDD为单片机提供电源，所述VDD1和VDD2为外部传感器和内部隔离电路 提供电源。 所述单片机包括片上诊断接口，该片上诊断接口通过无线通信网络接收服务器发 送过来的待刷写程序。 所述电源芯片包括看门狗电路输入接口，所述看门狗电路输入接口连接所述单片 机的看门狗电路输出接口，所述电源芯片通过所述看门狗电路输入接口接收所述单片机输 出的看门狗脉冲。 所述电源芯片设置有复位输出接口，该复位输出接口连接所述单片机的复位输入 接口，所述电源芯片通过所述复位输出接口向所述单片机输出复位信号，通过所述复位信 号将所述单片机复位。 由上述本技术的实施例提供的技术方案可以看出，本技术实施例提出了 一种性能安全可靠的用于纯电动汽车的集成网关功能的VCU，该VCU配备了大量的外围总 线芯片，并且能够兼容更多的总线类型，从而具备更大的网络通讯能力，实现了网关功能。 VCU中的电源芯片的唤醒输入包括：点火钥匙唤醒、充电唤醒、远程唤醒、时钟唤醒、CAN总 线唤醒、LIN总线唤醒、FlexRay总线唤醒和车身系统唤醒等，且每个唤醒输入都有检测信 号，保证VCU可以在各种必需工作状态下启动相应的工作模式。 本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述 中变得明显，或通过本技术的实践了解到。【附图说明】 为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要 使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施 例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图 获得其他的附图。 图1为本技术实施例提供的一种集成网关功能的整车控制器的总体结构架 构图。 图2为本技术实施例提供的一种电源芯片TLE4471的电路原理图。 图3为本技术实施例提供的一种驱动芯片TLE8718SA的结构框图。 图4为本技术实施例提供的一种CAN总线收发器芯片TLE6251-3G的电路框 图。 图5为本技术实施例提供的一种FlexRay总线收发器芯片TLE9221SX的电路 框图。 图6为本技术实施例提供的一种LIN网络收发器芯片TLE7269的电路框图。 图7为本技术实施例提供的一种V⑶的电源输入信号电压采集电路原理图。 图8为本技术实施例提供的一种V⑶的12V电平输入信号处理电路原理图。 图9为本技术实施例提供的一种V⑶的电阻及电压型传感器输入信号处理电 路原理图。 图10为本技术实施例提供的一种V⑶的电流型传感器输入信号处理电路原 理图。 图11为本技术实施例提供的一种V⑶的片上调试接口电路原理图。【具体实施方式】 下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中 自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通 过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本实用 新型的限制。 本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式"一"、"一 个"、"所述"和"该"也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用 的措辞"包括"是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成网关功能的纯电动汽车的整车控制器，其特征在于，包括：单片机、电源芯片、多种总线类型的收发器；所述的收发器，通过收发总线和所述单片机连接，接入所述收发器对应类型的总线；所述的单片机，分别通过多条收发总线和各种总线类型的收发器连接，通过串行外设接口SPI总线和所述电源芯片连接；所述的电源芯片，通过串行外设接口SPI总线和所述单片机连接，为所述整车控制器提供供电电压，通过唤醒信号输入接口接收外部输入的多种类型的唤醒信号，所述多种类型的唤醒信号包括每种总线对应的唤醒信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩树龙，宁昀鹏，尹颖，张友焕，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11