[发明专利]双MCU的电动汽车控制器

说明书

本发明公开了一种双MCU的电动汽车控制器，包括主控微控制器单元，辅微控制器单元，主控电源模块，辅控电源模块，主控传感器电源控制模块，辅控传感器电源控制模块，主控低边驱动模块，辅控低边驱动模块，主控高边驱动模块，辅控高边驱动模块，主控信号采样模块，辅控信号采样模块，主控控制器局域网通信模块和辅控控制器局域网通信模块。本发明具有可有效提高行车安全性、提高系统可靠性的特点。

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其是涉及一种可有效提高行车安全性、提高系统可靠性的双MCU的电动汽车控制器。

背景技术

整车控制器作为整车控制的核心单元，与整车其他控制器(如电机控制器、电池管理单元、车身控制器、智能仪表)通过CAN进行通信。整车控制器还负责采样、加速踏板、制动踏板等外部硬线信号。现有技术所有这些信号的处理都是由一个主控处理器完成，这样就会面临系统失效时通信和信号处理异常，造成车辆处于失控状态。即使在具有双处理单元的控制器上，由于其供电和信号处理系统只有一个，所面临的失效风险是几乎一致的。而市面上部分双控制器的整车控制器由于系统复杂度高，兼容性差，从而导致整体可靠性降低。因此，具有独立的双系统处理单元的整车控制器可以提高系统可靠性，降低失效风险。

现有具有双MCU的整车控制器，一旦主控制器异常，辅控制器很难接管整车动力安全相关信号，无法控制车辆安全停下或者低速行驶。现有的双MCU的整车控制器中的辅控制器只是作为一个监控单元，或者是在主控制器产生异常后，对数据通道进行切换。这种情况下，当主控制器异常后，辅控制器很难对整车进行动力安全的控制。

现有的整车控制器在控制器失效后，无法处理通信数据和硬线信号，会造成动力电池的高压电无法正常下电，或者按某种单一模式强制下电。现有的整车控制器在控制器失效后，制动踏板只能靠机械方式强制踩下，这种情况制动踏板踩下的难度非常高，行车过程当中出现危险的几率非常大。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的软件可靠性不强，难以做冗余备份、控制器异常时安全性较低、制动困难的不足，提供了一种可有效提高行车安全性、提高系统可靠性的双MCU的电动汽车控制器。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种双MCU的电动汽车控制器，包括主控微控制器单元，辅控微控制器单元，主控电源模块，辅控电源模块，主控传感器电源控制模块，辅控传感器电源控制模块，主控低边驱动模块，辅控低边驱动模块，主控高边驱动模块，辅控高边驱动模块，主控信号采样模块，辅控信号采样模块，主控控制器局域网通信模块和辅控控制器局域网通信模块；主控微控制器单元分别与主控电源模块、主控传感器电源控制模块、主控低边驱动模块、主控高边驱动模块、主控信号采样模块、主控控制器局域网通信模块电连接；辅控微控制器单元分别与辅控电源模块、辅控传感器电源控制模块、辅控低边驱动模块、辅控高边驱动模块、辅控信号采样模块、辅控控制器局域网通信模块电连接；主控微控制器单元与辅控微控制器单元通过串行外设接口连接。

本发明是基于双MCU的整车控制器，是具备双系统的控制器，含一个主控MCU，一个辅控MCU，两个MCU软件独立运行，互不干扰。两者之间含有SPI(Serial PeripheralInterface,串行外设接口)通信接口。两者之间的通信数据和校验数据通过板内SPI传输，降低了外部线束走线时的传导和辐射干扰。两套独立系统，能够在一套系统失效后，另一套系统完全接管动力安全相关信号和数据。两套系统能够同时完成对油门踏板、制动踏板、温度传感器、真空度信号等的采样，并且同时接入了同一CAN(Controller Area Network,控制器局域网)网络，可根据整车策略在异常情况下控制整车动力安全信号。

作为优选，主控微控制器单元与辅控微控制器单元之间设有用于互相监控的通用异步收发传输器UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)。UART为主控MCU和辅控MCU的心跳信号，一旦心跳信号异常，非异常的MCU可马上接管整车数据。