[发明专利]一种集成网关功能的低功耗整车控制器

权利要求书

1.一种集成网关功能的低功耗整车控制器，其特征在于：包括主控单元，数字量输入信号处理单元，模拟量信号处理单元，高边输出单元，低边输出单元，存储单元，网关通讯处理单元，故障诊断单元以及高级电源管理单元；

所述主控单元通过高速SPI通信接口与数字量输入信号处理单元连接；主控单元与高边输出单元连接，还通过高速SPI通信接口与低边输出单元连接；

主控单元通过高速SPI通信接口与存储单元连接；

所述主控单元通过AD端口与模拟量信号处理单元连接；

所述主控单元通过CAN接口与网关通讯处理单元进行数据连接，实现整车CAN总线网络信息互联；

所述主控单元与故障诊断单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种集成网关功能的低功耗整车控制器，其特征在于：

所述主控单元包括微处理器，时钟电路，复位电路、供电电路以及CAN Boot Loader调试接口电路；

时钟电路为主控单元提供时钟源；

供电电路为单片机，存储芯片及CAN Boot Loader调试接口电路供电；

复位电路采用电源芯片内部自带看门狗，当系统出现故障时，产生复位；

CAN Boot Loader调试接口电路用于满足系统程序调试，仿真，参数标定以及满足后期产品版本升级需求。

3.根据权利要求1所述的一种集成网关功能的低功耗整车控制器，其特征在于：

所述高级电源单元输入端为12V蓄电池，正常供电范围为9V～16V；高级电源管理单元可稳定输出三路电压：一路为主输出电压，给控制器内各个单元供电，保证安全可靠工作；另两路输出电压给外部传感器供电，保证外部传感器稳定工作；高级电源电路采用汽车级专用芯片，可以通过ON档，ACC档，CAN使能信号，充电使能信号以及主控单元自杀使能信号，实现整车控制器的多路硬线唤醒机制，从而降低整车控制器待机静电功耗，满足电动汽车厂商对整车控制器低功耗的需求。

4.根据权利要求1所述的一种集成网关功能的低功耗整车控制器，其特征在于：输入信号处理单元包括模拟量输入电路，数字量输入电路以及PWM输入电路；

模拟量输入电路实现电压式与电阻式采集，电压式与电阻式采集可通过硬件配置；

数字量输入电路由数字量采集专用集成芯片实现，每路采集电路实现硬件上高、低电平可配置，采集电路拥有滤波功能，可屏蔽高频干扰；

PWM输入电路由二极管和三级管组成PWM采集电路，前端由双三极管组成的恒流电路，可根据硬件需求进行可配置设计；该输入电路可实现多路频率范围为100Hz～5KHz频率输入，完成车速等频率采集。

5.根据权利要求1所述的一种集成网关功能的低功耗整车控制器，其特征在于：输出处理单元包括高、低边功率输出电路，PWM输出电路；

高边输出采用专用集成芯片，选择由点火开关ON档供电，实现系统的低功耗需求。高边可实现多路1A，2A电流输出，满足开路测试，并通过输出端与法拉第笼连接实现防静电保护；

低边输出采用专用集成芯片实现。通过SPI接口实现与主控单元的数据通信，低边输出可实现多路0.5A,1A功率输出；

PWM输出电路由三极管和限流电阻组成，实现车速输出以及风扇控制。

6.根据权利要求1所述的一种集成网关功能的低功耗整车控制器，其特征在于：存储单元采用EEPROM专用芯片，通过SPI接口与主控单元实现数据连接。

7.根据权利要求1所述的一种集成网关功能的低功耗整车控制器，其特征在于：故障诊断单元通过SPI串口通信把信息传递给主控单元，主控单元把故障码进行存储同时做响应保护。

8.根据权利要求1所述的一种集成网关功能的低功耗整车控制器，其特征在于：CAN总线采用隔离设计，稳定性与抗干扰性更优；CAN总线网络完成网关最基本的路由功能，速率转换，信号路由，网络诊断以及唤醒睡眠机制；CAN总线网络通过CAN接口实现主控单元与其他车身电子控制器之间的信息互联，为各个控制器的功能执行提供所需数据，不同网络间CAN Frame的ID可通过网关进行优化，提高CAN仲裁效率；当ON档、ACC档、充电使能信号处于OFF时，具有唤醒功能的CAN控制器处于激活状态；当四路CAN网络中，待任意一路CAN网络中存在CAN总线信号时，则系统结束休眠状态，实现系统唤醒，有效地保证系统低功耗运行。