[发明专利]车辆控制器硬件看门狗系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车电子电器领域，具体涉及一种车辆控制器硬件看门狗系统及其睡眠功能实现方法。

背景技术

目前，新能源已完成32bit车辆控制器的研发工作，现已在S15EV车型上成功搭载，现正在进行综合道路试验，在针对车辆控制的PV测试过程中发现首版32bit车辆控制器存在如下不足:1、当进行传感器电源输入引脚短电源诊断测试时，出现单片机烧坏事故；2、当高端驱动在进行短地诊断测试时，出现单片机无法正常工作，反复复位现象；3、在钥匙下电情况下(也即IGNITION断电)，车辆控制器无法实现定时睡眠功能和故障数据延时记录需求和故障上传需要。针对以上提及的三个不足，奇瑞目前已经通过事件分析、技术研讨、解决方案议定，最终以得到解决，其解决措施目前也都引入到正在进行的奇瑞第二版32bit控制器优化设计中。

由于前二个问题的解决措施及方案在其他文献中都有论述，本文旨在对第三个问题的解决方案和措施加以论述。针对出现以上所述的第三点不足的原因经分析确定如下：改善前的首版32bit控制器的硬件看门狗电路是采用5v_switch供电，当钥匙下电后，5v_switch也立即下电，此时看门狗电路也下电，但根据32BIT控制器已选定的看门狗集成芯片MAX6746在vcc断电情况下，由于主芯片Watchdog kick喂狗信号的存在，在reset脚会输出高电平复位信号，导致主芯片反复重启复位，无法正常进入睡眠模式(也称低功耗模式)。此问题发现后，奇瑞经过多次分析拟定过通过更换芯片进行解决，但是经过一段时间和芯片厂家交流，市场上还没有含有此能很好解决上述问题的芯片，就算有成本也很高，故最终议定从看门狗外围电路设计优化入手进行改良设计。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供一种车辆控制器硬件看门狗系统及其睡眠功能实现方法，从MAX6746硬件看门狗芯片外围硬件电路优化设计入手，提供一种硬件看门狗电路方案，以较低成本投入，解决MAX6746集成芯片在应用方便性上存在的不足，解决在钥匙下电情况下，无法实现定时睡眠功能和故障数据延时记录需求和故障上传需要的问题。

本发明的技术方案是：一种车辆控制器硬件看门狗系统，该系统包括主看门狗模块和从看门狗模块，所述主控制看门狗模块和从看门狗模块均包括功能控制单元和看门狗芯片，所述功能控制单元连接看门狗芯片的SWT引脚，所述车辆控制器给功能控制单元和控制器供电，车辆控制器为功能控制单元提供睡眠可控电，所述功能控制单元用于控制参考电平信号的采集和看门狗芯片SWT引脚短地控制。所述主看门狗模块和从看门狗模块分别对应连接车辆控制器的主控制器和从控制器。该系统还包括用于设置参考电压的分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3和分压电阻R4。该系统还包括用于设置踢狗周期的电容C1、电容C2、电容C3和电容C4。所述看门狗芯片对分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、电容C1、电容C2、电容C3和电容C4进行参数选配，在看门狗芯片的WDI引脚收到周期性喂狗信号时，会通过看门狗芯片的SWT引脚输出周期的踢狗信号，当车辆控制器发生软件跑飞或软件错误时，看门狗芯片检测到WDI引脚的异常信号，通过reset引脚置高位进行系统复位。所述功能控制单元包括功率放大电路和功率开关管Q2，所述功率放大电路为单管共射极放大电路，包括开关型三极管Q1、偏置电阻R5和偏置电阻R6、限流电阻R7、和稳压电容C5；车辆控制器通过限流电阻R7分别与功率放大电路的开关型三极管Q1集电极和功率开关管Q2的G极端连接；开关型三极管Q1的发射极和功率开关管Q2的S极接负极；车辆控制器通过电阻R6接到开关型三极管Q1的基极，所述稳压电容C5和偏置电阻R5并联后连接到开关型三极管Q1基极和发射极上。步骤一、当睡眠可控电上电时，通过偏置电阻R5和电阻R6分压，开关型三极管Q1的基极电压大于0.7V，开关型三极管Q1的集电极和发射极之间导通，加在功率开关管Q2的G极的电压为0.7V，电压值小于功率开关管Q2的阈值电压，功率开关管Q2的D极和S极不通，D极与看门狗芯片的SWT功能引脚相连，功能控制单元不起任何作用，即对硬件看门狗芯片功能不受影响；步骤二、当睡眠可控电下电时，加在NPN型三极管Q1的基极电压为0V，故Q1的集电极和发射极断开，开关型三极管Q1断开，加在功率开关管Q2的G极的电压为5V，电压值大于功率开关管Q2的阈值电压，Q2的D极和S极被导通，D极与看门狗芯片的SWT功能引脚相连，看门狗芯片MAX6746的SWT被接地，硬件看门狗系统被屏蔽，车辆控制器主芯片根据整车控制策略进入正常模式、休眠模式和睡眠唤醒准备模式。