[实用新型]一种纯电动汽车整车控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车装置，尤其是涉及一种纯电动汽车整车控制器。

背景技术

整车控制器作为纯电动汽车的核心控制单元，需要采集驾驶员的操作意识(启动开关、加速踏板、制动踏板等)，结合动力总成各子系统的状态，输出空调开关信号、刹车开关信号、电暖风、除霜器等开关量信号以控制整车的各种功能。以及输出车速转速信号、转矩转速信号、水温信号、SOC信号其他PWM输出信号给车用仪表，以便驾驶员能够清晰知道车辆行驶工况，从而高效安全地驱动汽车行驶。整车控制器集汽车电子、网络化、信息化、智能化等控制技术于一体。而提高整车在复杂环境下的抗干扰性和可靠性、稳定性则是汽车安全行驶的基础，但目前国内的纯电动汽车整车控制器在硬件设计上大多采用分立元器件设计方法，这样不仅需要大量的光耦隔离芯片，且分立元器件的设计方法还带来了大量的安全隐患，只要有个别的分立元器件损坏，便会导致整车控制器无法正常的运行。

整车控制器的主要功能有：驾驶员操作意图识别、通信管理、制动能量回馈控制、错误诊断、安全控制、状态监视、系统标定。

在整车控制器设计中，IO输入模块、IO输出模块、PWM输出模块以及CAN通讯模块基本采用的是光耦隔离和分立元器件设计联合设计的电路，但是光耦隔离有着很多缺陷，比如光耦器件通常具有的电流传输比不确定、非线性函数传输以及温度和使用寿命等问题，而且IO输出和PWM输出功率电路的稳定也是非常重要的问题，而在分立元器件设计中，最常见的问题是分立元器件比较容易损坏，比如二极管、三极管、MOSFET等元器件就容易在大电流及高电压的瞬间冲击中损坏。

实用新型内容

本实用新型针对上述四个问题设计了一款纯电动汽车整车控制器，解决了整车控制器中IO输入模块、IO输出模块、PWM输出模块以及CAN通讯模块的集成化及其他问题，并通过硬件设计有效地将这四个问题加以改进，其技术方案如下所述：

一种纯电动汽车整车控制器，包括电源模块，以及MCU微处理器模块和分别与其相连接的IO输入模块、IO输出模块、AD输入采集模块、PWM输出模块、PWM输入模块、CAN通讯模块，所述CAN通讯模块采用集成芯片TJA1052I，用于解决微处理器芯片与电机控制器、电源管理系统、DC/DC、车用仪表、远程终端监控系统、车用显示屏的车载信号之间的通讯。

所述IO输出模块包括空调开关、刹车开关、倒车灯开关、延时继电器开关、电暖风开关、除霜器开关。

所述PWM输入模块的输入信号包括电机转速信号、车速信号。

所述PWM输出模块包括车速转速表、转矩转速表、水温表、SOC表。

所述IO输入模块采用集成芯片MC33972/MC33975。

所述IO输出模块采用集成芯片MC33879/MC33880。

所述PWM输出模块采用集成芯片MC33879/MC33880。

所述纯电动汽车整车控制器，通过IO输入输出、PWM输出采用模块集成化设计，增加了整车控制器的抗干扰能力，并且可以减少外部环境对整车控制器的影响，降低整车控制器成本以及节约MCU微处理器的接口资源，提高了整车控制器的性能，保证了整车控制器的稳定性和可靠性，进而保证了汽车在行驶过程中的动力性和安全性。

IO输入模块采用了多开开关检测接口芯片MC33972/MC33975，此芯片可以检测多达22路外部IO输入，通讯使用SPI与微处理器通讯，这样不仅可以满足电路冗余设计，而且可以节省微处理器接口资源，且满足IO输入电压的宽范围要求。

IO输出模块与PWM输出模块采用8路高边/低边输出芯片MC33879/MC33880，此芯片可以通过SPI与微处理器通讯，这样不仅可以满足电路冗余设计，而且可以节省微处理器接口资源。

CAN通讯模块采用了隔离高速CAN收发器TJA1052I芯片，此芯片自带隔离功能，使用此芯片不仅使CAN通讯具有更好的EMI和EMC性能，而且更适合车用12V或24V电压系统。

附图说明

图1是所述纯电动汽车整车控制器的硬件示意图；

图2是所述IO输入模块的示意图；

图3是IOIN开关的示意图；

图4是所述IO输出模块的示意图；

图5是所述PWM输出模块的示意图；

图6a是所述CAN第一路通讯模块的示意图；

图6b是所述CAN第二路通讯模块的示意图；

图6c是所述CAN第三路通讯模块的示意图。

具体实施方式