一種基于功能安全的整車控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車制造領(lǐng)域，具體涉及一種基于功能安全的整車控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市車輛的不斷增加、環(huán)境的不斷惡化和傳統(tǒng)能源的日漸枯竭，人們對新能源客車的呼聲越來越高。宏觀政策凸顯良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境?？梢灶A(yù)見，新能源汽車將取得飛躍性的發(fā)展。
[0003]整車控制器是新能源汽車的三大核心部件之一，是整個車的大腦及指揮系統(tǒng)。實現(xiàn)整車驅(qū)動控制、能量優(yōu)化控制、制動回饋控制和網(wǎng)絡(luò)管理等功能，是整個汽車的核心控制部件，整車控制器對新能源車的動力性、經(jīng)濟性、安全性、可操作性和可靠性起著決定性作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種基于功能安全的整車控制器，采用雙CPU架構(gòu)，具備遠程升級功能，集成了功率驅(qū)動、開關(guān)量檢測、模擬量檢測、模擬量輸出、陀螺儀、跛行信號切換等功能，外殼防護等級達到IP67，提高了安全性和通用性。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種基于功能安全的整車控制器，包括雙CPU模塊、信號處理電路，模擬量輸出電路、鎖存器、雙智能MOS模塊、電平轉(zhuǎn)換電路、傳感器模塊、EEPROM和看門狗；所述的信號處理電路連接雙CPU模塊，其中雙CPU模塊由主CPU和安全CPU組成，用于油門和制動信號的采集與控制、功率驅(qū)動輸出和CAN通信；所述的主CPU連接模擬量輸出電路，用于調(diào)整模擬輸出數(shù)值；所述的主CPU與安全CPU分別與兩個鎖存器相連，并將信號傳輸?shù)诫p智能MOS模塊中；主CPU分別連接電平轉(zhuǎn)換電路、EEPROM和看門狗，所述的電平轉(zhuǎn)換電路分別連接傳感器模塊和SPI FLASH。
[0006]進一步，所述的主CPU和安全CPU之間可通過UART接口進行雙向通信。
[0007]進一步，所述的雙智能MOS模塊中的診斷信號輸出口與主CPU上的診斷信號輸入口連接。
[0008]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:
通過采用雙CPU模塊，保證了一個CPU有故障后另外一個CPU可以正常檢測主要輸入信號及控制信號，提高了車輛的可用性及安全性。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0011]如圖1所示，一種基于功能安全的整車控制器，包括信號處理電路、雙CPU模塊、模擬量輸出電路、雙智能MOS模塊、電平轉(zhuǎn)換電路、EEPR0M、傳感器模塊、看門狗和SPI FLASH，對于關(guān)鍵信號由兩個CPU共同控制，如油門信號采集和控制、制動信號采集和控制、功率輸出和CAN通信。
[0012]雙CPU模塊由主CPU和安全CPU組成，其中主CPU采用MC9S12XEP100芯片，安全(PU采用SPC5604芯片，當(dāng)油門信號或控制信號等輸入信號處理電路進行處理，并將處理后的采樣信號分別發(fā)送到主CPU和安全CPU的采樣信號接口，主CPU與安全CPU之間通過UART口進行交換通信。主CPU和安全CPU之間預(yù)留四條1信號線，方便后期擴展。主CPU和安全CPU的CAN總線分別通過CAN收發(fā)器連接在一起，安全CPU可以通過STB管腳控制主CPU的CAN收發(fā)器的關(guān)斷，當(dāng)安全CPU發(fā)現(xiàn)主CPU異常時可以關(guān)斷主CPU的CAN通信接管CAN總線，保證通信的可靠性。
[0013]雙CPU模塊經(jīng)接收的采樣信號進行處理后，控制油門或剎車的輸出功率信號，并將信號通過鎖存器傳輸?shù)诫p智能MOS模塊進行功率輸出。CPU與鎖存器相連是為了保證控制信號的穩(wěn)定，防止電源波動造成CPU復(fù)位后輸出狀態(tài)不可控。雙智能MOS模塊能夠?qū)敵龉β蔬M行診斷，并將診斷信號重新發(fā)回主CPU中，使主CPU根據(jù)診斷信息調(diào)整功率信號，使雙智能MOS模塊能夠穩(wěn)定輸出功率。
[0014]主CPU通過SPI接口連接電平轉(zhuǎn)換電路，并通過陀螺儀和加速傳感器實時監(jiān)測整車的水平狀態(tài)及三個方向上的加速度狀態(tài)，據(jù)此優(yōu)化整車驅(qū)動控制。
[0015]主CPU生成的PffM信號通過模擬量輸出電路生成模擬信號，通過由R221、C137、R224、C140組成的低通濾波器，將PffM信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷餍盘枺偻ㄟ^運放組成的同向比例放大電路放大兩倍后輸出，電路簡單可靠。
【主權(quán)項】
1.一種基于功能安全的整車控制器，其特征在于:包括雙CPU模塊、信號處理電路，模擬量輸出電路、鎖存器、雙智能MOS模塊、電平轉(zhuǎn)換電路、傳感器模塊、EEPROM和看門狗；所述的信號處理電路連接雙CPU模塊，其中雙CPU模塊由主CPU和安全CPU組成，用于油門和制動信號的采集與控制、功率驅(qū)動輸出和CAN通信；所述的主CPU連接模擬量輸出電路，用于調(diào)整模擬輸出數(shù)值；所述的主CPU與安全CPU分別與兩個鎖存器相連，并將信號傳輸?shù)诫p智能MOS模塊中；主CPU分別連接電平轉(zhuǎn)換電路、EEPROM和看門狗，所述的電平轉(zhuǎn)換電路分別連接傳感器模塊和SPI FLASH。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于功能安全的整車控制器，其特征在于:所述的主CPU和安全CPU之間可通過UART接口進行雙向通信。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于功能安全的整車控制器，其特征在于:所述的雙智能MOS模塊中的診斷信號輸出口與主CPU上的診斷信號輸入口連接。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于功能安全的整車控制器，包括雙CPU模塊、信號處理電路，模擬量輸出電路、鎖存器、雙智能MOS模塊、電平轉(zhuǎn)換電路、傳感器模塊、EEPROM和看門狗；所述的信號處理電路連接雙CPU模塊，其中雙CPU模塊由主CPU和安全CPU組成，用于油門和制動信號的采集與控制、功率驅(qū)動輸出和CAN通信；所述的主CPU連接模擬量輸出電路，用于調(diào)整模擬輸出數(shù)值；所述的主CPU與安全CPU分別與兩個鎖存器相連，并將信號傳輸?shù)诫p智能MOS模塊中；主CPU分別連接電平轉(zhuǎn)換電路、EEPROM和看門狗，所述的電平轉(zhuǎn)換電路分別連接傳感器模塊和SPI？FLASH。通過采用雙CPU模塊，保證了1個CPU有故障后另外一個CPU可以正常檢測主要輸入信號及控制信號，提高了車輛的可用性及安全性。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN105159200
【申請?zhí)枴緾N201510602111
【發(fā)明人】徐西亞, 滑志龍, 盧永強, 呂剛, 崔璽, 宋志芳
【申請人】鄭州精益達汽車零部件有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月21日