[发明专利]一种基于功能安全设计的32位整车控制器系统

权利要求书

1.一种基于功能安全设计的32位整车控制器系统，其特征在于，包括：控制系统电路、电源电路、CAN通信电路、PWM输出电路、高边驱动电路、模拟电压采集电路、低边驱动电路、脉冲采集电路及数字信号输入电路；其中，

所述电源电路，用于为控制系统电路、CAN通信电路、模拟电压采集电路提供所需的电能；

所述CAN通信电路，实现电机、电池、DCDC及DCAC信号的采集和控制；

所述PWM输出电路，将控制系统电路的3.3V PWM信号转换为24V脉冲信号输出；

所述高边驱动电路，通过在负载前，实现驱动控制；

所述模拟电压采集电路，实现模拟电压信号的采集；

所述低边驱动电路，通过在负载后，实现驱动控制；

所述数字信号输入电路，实现高低电平信号的采集；

所述脉冲采集电路，实现脉冲信号的采集。

2.根据权利要求1所述的一种基于功能安全设计的32位整车控制器系统，其特征在于，所述控制系统电路包括单片机U44、复位电路、晶振电路及程序烧写电路，所述复位电路、所述晶振电路及程序烧写电路均与所述单片机U44相连。

3.根据权利要求1所述的一种基于功能安全设计的32位整车控制器系统，其特征在于，所述电源电路主要分为两路，其中一路将外部供电电压24V经过保险F1和防反接二极管D22，再经过二极管D23和电容C153，电容C154滤波后作为高边驱动电路和低边驱动电路的输入电压，称为功率电；

另一路将外部供电电压从24V转换为12V、5V、3.3V供给整车控制器系统使用，称为控制电。

4.根据权利要求1所述的一种基于功能安全设计的32位整车控制器系统，其特征在于，所述CAN通信电路包括芯片U1，芯片U1的5号管脚接3.3V供电，5号管脚还连接电容C39作为耦合电容进行滤波，3号管脚接5V供电，5号管脚还连接电容C34进行滤波，单片机U44的113号管脚与芯片U1的4号管脚相连，单片机U44的115号管脚与芯片U1的1号管脚相连，芯片U1的5号管脚与6号管脚分别连接在终端电阻R50的两端，同时CAN-H1和CAN-L1之间连接有共模电感L2和静电保护芯片D6，共模电感L2与终端电阻R50相连。

5.根据权利要求1所述的一种基于功能安全设计的32位整车控制器系统，其特征在于，PWM输出电路包括光耦U18A和光耦U18B，单片机U44的128号管脚与光耦U18A的2号管脚相连，光耦U18A的1号管脚通过电阻R19与电压3.3V相连；光耦U18A的16号管脚输出PWM_0；单片机U44的129号管脚与光耦U18B的4号管脚相连，光耦U18B的3号管脚通过电阻R30与电压3.3V相连；光耦U18B的14号管脚输出PWM_1。

6.根据权利要求1所述的一种基于功能安全设计的32位整车控制器系统，其特征在于，高边驱动电路包括高边驱动电路一和高边驱动电路二，高边驱动电路一采用高边驱动芯片U2，共两路高边输出，单片机U44的15号管脚与芯片U47的4号管脚相连，D02经电平转换为D0_2由芯片U47的16号管脚输出；单片机U44的121号管脚与缓冲器U48的2号管脚相连，D04经电平转换为D0_4由缓冲器U48的18号管脚输出；DO_2通过限流电阻R26接入高边驱动芯片U2的6号管脚，DO_4通过限流电阻R3接入高边驱动芯片U2的2号管脚；高边驱动芯片U2的输出端OUT4设置防反接二极管D3和续流二极管D2，高边驱动芯片U2的输出端OUT2设置防反接二极管D4和续流二极管D5；

高边驱动电路二包括缓冲器芯片U45、达林顿反相器U36和板载的11个12V微型继电器，缓冲器芯片U45输出控制电5V，达林顿反相器U36输出12V，缓冲器芯片U45连接至微型继电器的线圈控制端，微型继电器的另一端接12V。