集成網(wǎng)關(guān)功能的純電動汽車的整車控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及純電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種集成網(wǎng)關(guān)功能的純電動汽車的 VCU (Vehicle Control Unit，整車控制器）。
【背景技術(shù)】
[0002] 在石油資源枯竭和環(huán)境污染嚴(yán)重的雙重壓力下，純電動汽車的高節(jié)能、低污染的 優(yōu)點(diǎn)，使其成為了當(dāng)代汽車發(fā)展的主要方向，對純電動汽車關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和研宄具有 非常重要的意義。
[0003] 純電動汽車的整車網(wǎng)絡(luò)具有種類多、節(jié)點(diǎn)多、內(nèi)容雜的特點(diǎn)，使用一個網(wǎng)關(guān)既可以 對整車網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行梳理，又可以在一定程度上改善整車網(wǎng)絡(luò)的信號質(zhì)量。而VCU作為純電動 汽車核心控制部件，需要和不同總線網(wǎng)絡(luò)上的各種控制器進(jìn)行信息交互。將網(wǎng)關(guān)同VCU進(jìn) 行集成，由一個部件變?yōu)閮蓚€部件，即節(jié)省了空間，又降低了成本。
[0004] 在純電動汽車中，VCU取代傳統(tǒng)汽車中的發(fā)動機(jī)控制單元，是進(jìn)行純電動汽車動力 控制及電能管理的載體。一方面，VCU通過自身數(shù)據(jù)采集模塊獲取駕駛員需求信息，另一方 面VCU與電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)、電動輔助系統(tǒng)等部件組成總線網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)時獲取當(dāng) 前整車狀態(tài)、電機(jī)、電池、電動輔助等部件的參數(shù)，采用優(yōu)化算法協(xié)調(diào)電動輔助部件和電機(jī) 運(yùn)行，在滿足駕駛員對整車的動力性和舒適性需求的前提下，最大限度的節(jié)約電能的消耗。
[0005] 目前市場上有部分純電動汽車，根據(jù)各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對實(shí)時性的要求，設(shè)計了高、低速 兩個速率不同的CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域網(wǎng)絡(luò)）通信網(wǎng)絡(luò)。將實(shí)時性要求 嚴(yán)格的節(jié)點(diǎn)組成高速CAN通信網(wǎng)絡(luò)，將其他實(shí)時性要求相對較低的節(jié)點(diǎn)組成低速CAN通信 網(wǎng)絡(luò)，并安排整車控制器將這兩個速率不同的CAN通信網(wǎng)絡(luò)連接起來，實(shí)現(xiàn)全部節(jié)點(diǎn)之間 的數(shù)據(jù)共享。
[0006] 隨著純電動汽車的不斷發(fā)展，整車網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不斷增多，安全性能要求不斷提高，總 線的類型已經(jīng)不局限于CAN總線，即使是CAN總線也不僅僅是靠速度來劃分，還會涉及到安 全與專業(yè)網(wǎng)絡(luò)的劃分。這時，就需要一種集成網(wǎng)關(guān)功能的VCU，該VCU需要具備更大的網(wǎng)絡(luò) 通訊能力，能夠兼容更多的總線類型，具有更多的總線通道。而且為了匹配更大的通訊數(shù)據(jù) 量，需要有足夠多的數(shù)據(jù)存儲或緩存模塊?，F(xiàn)有的純電動汽車VCU，其工作狀態(tài)僅限制于點(diǎn) 火鑰匙開啟、車輛充電等2-3個狀態(tài)，而如果要作為整車網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)，VCU就不應(yīng)當(dāng)僅僅限制 在這幾個工作狀態(tài)，其他狀態(tài)也需要作為網(wǎng)關(guān)的VCU啟動工作，比如報警激活狀態(tài)，遠(yuǎn)程喚 醒工作狀態(tài)，車輛靜止預(yù)警狀態(tài)等多個狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種集成網(wǎng)關(guān)功能的純電動汽車的VCU，以實(shí)現(xiàn)一種具有 網(wǎng)關(guān)功能的V⑶。
[0008] 一種集成網(wǎng)關(guān)功能的純電動汽車的整車控制器，包括：單片機(jī)、電源芯片、多種總 線類型的收發(fā)器；
[0009] 所述的收發(fā)器，用于通過收發(fā)總線和所述單片機(jī)連接，接入所述收發(fā)器對應(yīng)類型 的總線；
[0010] 所述的單片機(jī)，用于分別通過多條收發(fā)總線和各種總線類型的收發(fā)器連接，通過 串行外設(shè)接口 SPI總線和所述電源芯片連接；
[0011] 所述的電源芯片，用于通過串行外設(shè)接口 SPI總線和所述單片機(jī)連接，為所述整 車控制器提供供電電壓，通過喚醒信號輸入接口接收外部輸入的多種類型的喚醒信號，所 述多種類型的喚醒信號包括每種總線對應(yīng)的喚醒信號，當(dāng)所述喚醒信號有效時，所述整車 控制器處于喚醒狀態(tài)；
[0012] 優(yōu)選地，所述收發(fā)總線包括：CAN總線、LIN總線和FlexRay總線，所述收發(fā)器包括： CAN總線收發(fā)器、LIN總線收發(fā)器和FlexRay總線收發(fā)器，所述CAN收發(fā)器具有CAN總線喚 醒功能，所述LIN收發(fā)器具有LIN總線喚醒功能，所述FlexRay收發(fā)器具有FlexRay總線喚 醒功能。
[0013] 優(yōu)選地，所述的整車控制器還包括：
[0014] 輸入信號處理電路，用于通過串行外設(shè)接口 SPI總線和所述單片機(jī)連接，通過喚 醒信號采樣接口接收外部輸入的多種類型的喚醒信號的采樣信號，計算出所述采樣信號的 電壓值，通過SPI總線將所述采樣信號的電壓值傳輸給所述單片機(jī)，以使得所述單片機(jī)根 據(jù)所述采樣信號和所述采樣信號的電壓值判斷出所述整車控制器的工作狀態(tài)。
[0015] 優(yōu)選地，所述的輸入信號處理電路，還用于通過SPI總線和所述電源芯片連接，當(dāng) 所述采樣信號的電壓值高于所述單片機(jī)的供電電源電平時，通過鉗位二極管將所述采樣信 號中的高于所述單片機(jī)的允許輸入電平值的部分電壓導(dǎo)出到所述電源芯片的輸出端口；當(dāng) 所述采樣信號的電壓值低于所述單片機(jī)的GND電平時，通過鉗位二極管將所述采樣信號中 的低于所述單片機(jī)的允許最低輸入電平值的部分電壓導(dǎo)出到GND。
[0016] 優(yōu)選地，所述的整車控制器還包括：
[0017] 輸出信號處理電路，用于通過串行外設(shè)接口 SPI總線和所述單片機(jī)連接，向外輸 出繼電器類控制信號、電阻型輸出信號和LED驅(qū)動信號。
[0018] 優(yōu)選地，所述電源芯片，用于包括三路獨(dú)立的電源輸出VDD、VDDl和VDD2,每一路 電源輸出都帶有去耦電容，所述VDD為單片機(jī)提供電源，所述VDDl和VDD2為外部傳感器和 內(nèi)部隔離電路提供電源。
[0019] 優(yōu)選地，所述的單片機(jī)，還用于設(shè)置有所述電源芯片的電源控制信號，當(dāng)所述單片 機(jī)工作時，將所述電源控制信號拉高，當(dāng)所述電源芯片的外部喚醒信號全部失效時，所述單 片機(jī)通過SPI總線將所述電源控制信號傳輸?shù)剿鲭娫葱酒?，利用所述電源控制信號將?述電源芯片喚醒。
[0020] 優(yōu)選地，所述的單片機(jī)，還用于通過CAN總線接收CAN總線收發(fā)器發(fā)送過來的待刷 寫程序，或者，利用單片機(jī)的片上診斷接口通過無線通信網(wǎng)絡(luò)接收服務(wù)器發(fā)送過來的待刷 寫程序，將所述待刷寫程序存儲在單片機(jī)的存儲單元中。
[0021] 優(yōu)選地，所述電源芯片，用于設(shè)置看門狗電路輸入接口，所述看門狗電路輸入接口 連接所述單片機(jī)的看門狗電路輸出接口，當(dāng)所述單片機(jī)正常工作時，所述電源芯片通過所 述看門狗電路輸入接口接收所述單片機(jī)輸出的看門狗脈沖，當(dāng)所述電源芯片間隔設(shè)定時間 沒有接收到所述單片機(jī)輸出的看門狗脈沖，則判斷所述單片機(jī)工作異常。
[0022] 優(yōu)選地，所述電源芯片，用于設(shè)置復(fù)位輸出接口，該復(fù)位輸出接口連接所述單片機(jī) 的復(fù)位輸入接口，當(dāng)所述電源芯片判斷所述單片機(jī)工作異常后，通過所述復(fù)位輸出接口向 所述單片機(jī)輸出復(fù)位信號，通過所述復(fù)位信號將所述單片機(jī)復(fù)位。
[0023] 由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種性能 安全可靠的用于純電動汽車的集成網(wǎng)關(guān)功能的VCU，該VCU配備了大量的外圍總線芯片，并 且能夠兼容更多的總線類型，從而具備更大的網(wǎng)絡(luò)通訊能力，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)關(guān)功能。V⑶中的電 源芯片的喚醒輸入包括：點(diǎn)火鑰匙喚醒、充電喚醒、遠(yuǎn)程喚醒、時鐘喚醒、CAN總線喚醒、LIN 總線喚醒、FlexRay總線喚醒和車身系統(tǒng)喚醒等，且每個喚醒輸入都有檢測信號，保證V⑶ 可以在各種必需工作狀態(tài)下啟動相應(yīng)的工作模式。
[0024] 本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0025] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將