[发明专利]一种集成网关功能的低功耗整车控制器

说明书

本发明公开了一种集成网关功能的低功耗整车控制器。包括主控单元，网关通讯处理单元，高级电源管理单元，输入信号处理单元，输出处理单元，系统存储单元以及故障处理单元。电源单元为蓄电池供电，经电源单元输出稳定电压为系统及系统外围电路供电，保证系统的正常工作。主控单元通过高速SPI通信接口、AD端口、CAN接口，与输入信号处理单元，输出处理单元，存储单元，故障诊断单元以及网关通讯单元进行数据连接，实现整车CAN总线网络信息互联。本发明专利可应用于纯电动和混动车型作为整车的主控单元协调各子控制器工作，功能上实现新能源整车控制器功能，兼顾实现网关功能，减少了车身电子控制器的数量，有效利用车身空间。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及新能源电动汽车整车控制器，更具体的说涉及一种集成网关功能的低功耗整车控制器。

技术背景

在低碳经济成为国内发展主题的背景下，国内外近百个汽车企业纷纷进入电动汽车研发领域。电动汽车具有零排放、一定的续航里程及低噪音等优势，已成为未来汽车发展的重要方向，世界各大汽车公司投入巨资研发电动汽车核心部件，已经出现了各大品牌电动汽车。

电动汽车控制系统的应用是当今汽车行业高新技术发展的必然趋势，电动汽车控制系统的四个主要控制单元为电动汽车整车控制系统，电机控制系统，充电机控制系统和电池管理系统。电动汽车整车控制系统由整车控制器、通讯系统、零部件控制器以及驾驶员操作系统构成，其主要功能是根据驾驶员的操作和当前整车和零部件工作状况，在保证安全和动力性的前提下，选择尽可能优化的工作模式和能量分配比例，以达到最佳的经济性和动力性，可靠性。整车控制器技术的研发对于未来电动汽车的发展极其有意义，可使我国在未来的汽车行业竞争中占据一席之地。

整车控制器，是整个汽车的核心控制部件，它采集油门踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器的动作，驱动汽车正常行驶。作为汽车的指挥管理中心，整车控制器主要功能包括：制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN网络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视等，它起着控制车辆运行的作用。因此整车控制器的优劣直接影响着整车性能。

虽然市场上国内、外整车控制器的占有量已经相当大，但由于整车控制器要实现各种信号采集、大功率输出以及监测整车各单元工作状态。这就给整车控制的冗余设计提供可能。由于电动汽车内部有近几十个电子控制器，数量繁多的电子控制器给车内布线空间带来很大麻烦，各大电动汽车厂商对多功能集成电子控制器的需求迫在眉睫。目前，大多整车控制器已经实现车身CAN网络互联信息，为了减少车内电子控制器的数量，在此发明中将汽车网关装置与整车控制器集成到同一电子控制器中，这种设计可以提高整车控制器的数据信息传输效率，减少车内电子控制器的数量，增加车内布线空间。由于集成网关功能的CAN总线控制器具有唤醒机制，可有效的降低整车控制器在待机时的系统静态功耗，保证静态功耗小于120uA，满足了各大电动汽车厂家对汽车电子产品的低功耗需求。

发明内容

针对相关技术领域的文献以及现有整车控制器技术存在的不足，在经过长期相关领域研发实践的基础上，根据整车控制器的特点，本发明提出了“一种集成网关功能的低功耗整车控制器”，使整车控制器更好的应用在电动汽车行业。不仅提高了整车控制器的CAN数据传输速率，而且降低了系统待机静态功耗。并通过将整车控制器与网关的功能集成，减少了车身电子控制器的数量，节省了车身空间，进一步提高了整车系统运行的可靠性与安全性。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案。

一种集成网关功能的低功耗整车控制器，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；