[发明专利]一种用于轮毂电机驱动电动汽车的整车控制器

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车控制技术领域，尤其是涉及一种用于轮毂电机驱动电动汽车的整车控制器。

背景技术

在汽车行驶过程中，电控系统经常会遇到多个任务需要同时执行的情况。这种情况不同于传统ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）多任务操作处理。多任务操作处理实质上是各个任务分时占用MCU（Micro Control Unit，微控制单元）资源，进程管理部分负责调度各个进程和线程对CPU（Central Processing Unit，中央处理器）的控制权，把时间片按照设定的优先级别轮流分配给各个进程和线程。由此，从时间段的角度来看，这些任务仿佛是被同时完成的。而事实上，只是CPU不停地切换服务对象，从而达到了并发的效果。这种并发机制耗费不少代价，因为CPU在管理和调度进程或线程时需要一定的开销，而实际上单核时代的并行，是以牺牲一定的CPU效率为前提的。

传统电动汽车都是采用的基于单核MCU的整车控制器，在汽车行驶过程中，针对如今电动汽车ECU需要处理越来越多的信号，对重要信号的处理难免会有一定的延后，对行驶安全带来隐患。

发明内容

本发明的目的在于，针对基于单核MCU的整车控制器已经不能胜任电动汽车需要处理越来越多信号的工作，提出一种用于轮毂电机驱动电动汽车的整车控制器，所述整车控制器1包括中央处理模块2以及和中央处理模块2相连的输入信号处理电路3和通讯电路4；其中，所述中央处理模块2包括三核MCU5以及和三核MCU5相连的外围电路6；所述外围电路6包括防反接保护电路7、电源电路8、时钟电路9、复位电路10、OCDS1-Debug接口插件11，和双MCU5相连；所述输入信号处理电路3包括开关信号处理电路14、磁电信号处理电路15、模拟信号处理电路16、脉冲信号处理电路17和数字信号处理电路18，和双MCU5相连；所述通讯电路4包括CAN通讯电路19、RS232通讯电路20、FlexRay通讯电路21和外部通讯模块相连。

所述三核MCU5采用的是英飞凌公司的AUTO Future系列的多核MCU中的TC1767作为整车控制器的核心MCU。

所述防反接保护电路7选用NMOS场效应管AOS4100，NMOS管通过S管脚和D管脚串接于电源和负载之间，电阻R11为NMOS管提供电压偏置。

所述电源电路8和三核MCU5、防反接保护电路7、通讯电路4相连，主要包括基于TLE7368G的电压转化电路12和电压正常指示电路13；其中电压转化电路12是将12V或者24V的车载电池电压转化成所需的5V和3.3V电压，给TC1767单片机、通讯电路和传感器进行供电，电压正常指示电路13用于检测TLE7368G电压转化电路所转化的5V或3.3V电压是否正常。

所述开关信号处理电路14和三核MCU5相连的有启动钥匙开关24、充电开关25和档位开关26；其中档位开关信号包括前进档位信号、后退档位信号、空档信号、制动信号以及继电器控制信号；对开关信号采用了光电隔离的方法，减少相互干扰，并在电路设计中采用了稳压、整流处理，在软件上采用防抖处理，使信号变得更加稳定。

所述磁电信号处理电路15和加速踏板霍尔传感器27相连，采用LM331集成电路将方波脉冲信号转换为数字信号。

所述模拟信号处理电路16和电池电压信号28、电池电流信号29、电池温度信号30、电机电压信号31、电机电流信号32、电机温度信号33、制动液压信号34、横摆角速度信号35以及纵向、侧向加速度信号36相连，采用ADC0808作为A/D转换器。

所述脉冲信号处理电路17和车速和电机转速传感器37相连；所述数字信号处理电路18和方向盘转角传感器38相连。

所述CAN通讯电路19和轮毂电机控制器39相连，采用TLE6250GV33收发器；MCU的CAN接口的发送、接收端分别通过光电隔离器件与TJA1050收发器的TXD、RXD连接。

所述RS232通讯电路20和无线通讯GPRS模块40相连，采用MAX232CPE芯片，通过无线通讯GPRS模块对整车控制器的控制参数进行监控和标定，同时支持同车内其他RS232通讯的控制节点进行通讯。

所述FlexRay通讯电路21包括用于支持FlexRay通讯的控制器电路22和转换器电路23，其中控制器电路22采用SAKCIC310芯片，转换器电路23采用TJA1080芯片，和无线通讯GPRS模块40相连，对整车控制器的控制参数进行监控和标定，同时支持同车内其他RS232通讯的控制节点进行通讯。