[发明专利]一种基于互联网的新能源汽车电子控制单元ECU

说明书

技术领域

本发明涉及汽车电子领域，特别面向新能源汽车整车电子控制单元ECU的设计与 应用，可为新能源汽车电子控制单元提供基于互联网的强大数据处理功能，进而为新能源 汽车整车优化控制与信息共享提供互联网络实现途径。

背景技术

以电动汽车为代表的新能源车替代传统化石能源汽车已成为不可逆转的趋势。新 能源汽车的设计与制造基于现代科技成果，其设计起点的电子化和信息化就远高于传统汽 车，因此将车辆整车运行数据及各独立总成部件的运转信息传递至互联网建立与其它外部 系统共享的信息网络，以及运用互联网大数据分析处理形成反馈控制，有客观需要和技术 上实现的可能。迄今，将车辆一般信息与互联网连接已经实现，但是采用某种方式将车辆内 部控制单元运行参数通过网络发送至设计部门进行大数据分析并优化反馈给控制单元鲜 有先例。

发明内容

本发明提供一种新能源车电子控制单元ECU（ElectronicControlUnit），将互联 网通信技术嵌入传统汽车电控单元，具有WiFi无线互联网连接功能，可将ECU采集的车辆信 息及运行参数发送到互联网中以及ECU接收源于互联网的数据和指令。

所述ECU整体功能分为五个模块，其中包括输入模块、输出模块、通信模块、处理器 模块、电源模块。

其中处理器模块在其中起到主要的关联作用，ECU通过处理器模块控制输入模块、 输出模块，实现信号采集和对外控制；通信模块则实现外界网络与处理器模块的通信和数 据交换；电源模块则保证其余四个模块的正常工作，是ECU设计中的基础模块。

所述输入模块，由开关量输入单元、模拟量输入单元、频率量输入单元组成。

其中，开关量输入单元由20路高有效开关量输入电路和低有效开关量输入电路组 成，高有效开关量输入电路应用于开关量信号为高电平时有效的情况，反之低有效开关量 输入电路应用于开关量信号为低电平时有效的情况。例如，ECU采集车辆换挡器的前进挡信 号，成功换到前进挡时输出高电平，退出前进挡时输出低电平，此种情况应用高有效开关量 输入电路。

其中，模拟量输入单元由4路常用输入电压范围处理电路和7路非常用输入电压范 围处理电路组成，常用输入电压范围为0V~5V，非常用输入电压范围指0V~5V以外的范围，用 于采集温度、压力及剩余燃料等模拟量信号。

其中，频率量输入单元包含4路频率量输入电路，可将磁电式转速传感器脉冲信号 调理整形成规则的方波信号，用于计算转速。

所述输出模块，由开关量输出单元、模拟量输出单元、小电流低位驱动单元和大电 流低位驱动单元组成。

其中，开关量输出单元由8路开关量信号输出电路组成，0V/24V输出，用以驱动信 号灯、继电器等负载，可实施对装备上某些装置的控制，如必要时切断燃料通路，锁定装备 的位置。

其中，模拟量输出单元由4路模拟量信号输出电路组成，可输出DC-10V~+10V。

其中，小电流低位驱动单元由8路小电流低位驱动电路组成，这些电路可用于驱动 继电器、冷却风扇等驱动电流较小的负载，同时这些电路具有负载的开路与短路诊断功能。

其中，大电流低位驱动单元由6路大电流低位驱动电路组成，这些电路可用于驱动 电流较大的负载，同时这些电路具有负载开路与短路诊断功能。

所述通信模块，由RS485通信单元和CAN通信单元组成。

其中，RS485通信单元具有1路RS485通信接口电路，支持与车辆设备中需要RS485 通信的设备通信。

其中，CAN通信单元由3路CAN通信接口电路组成，CAN通讯单元用于采集车辆装备 CAN总线上的数据信息，配合主处理器单元中的软件支持SAEJ1939/ISO11783、ISO15031等 协议，用于获取发动机及发动机控制器状态、故障诊断信息等。

所述电源模块，由±12V电源单元、5V电源单元和3.3V电源单元组成。

其中，±12V电源单元由开关电源电路构成，用于ECU中大电流低位驱动单元、模拟 量输出单元供电。

其中，5V电源由线性稳压电路构成，用于ECU中主处理器单元、频率量输入单元、小 电流低位驱动单元、模拟量输入单元、CAN通信单元、RS485通信单元供电。