集成网关功能的纯电动汽车的整车控制器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纯电动汽车技术领域，尤其涉及一种集成网关功能的纯电动汽车的 VCU (Vehicle Control Unit，整车控制器）。
【背景技术】
[0002] 在石油资源枯竭和环境污染严重的双重压力下，纯电动汽车的高节能、低污染的 优点，使其成为了当代汽车发展的主要方向，对纯电动汽车关键技术进行开发和研宄具有 非常重要的意义。
[0003] 纯电动汽车的整车网络具有种类多、节点多、内容杂的特点，使用一个网关既可以 对整车网络进行梳理，又可以在一定程度上改善整车网络的信号质量。而VCU作为纯电动 汽车核心控制部件，需要和不同总线网络上的各种控制器进行信息交互。将网关同VCU进 行集成，由一个部件变为两个部件，即节省了空间，又降低了成本。
[0004] 在纯电动汽车中，VCU取代传统汽车中的发动机控制单元，是进行纯电动汽车动力 控制及电能管理的载体。一方面，VCU通过自身数据采集模块获取驾驶员需求信息，另一方 面VCU与电机控制器、电池管理系统、电动辅助系统等部件组成总线网络，可以实时获取当 前整车状态、电机、电池、电动辅助等部件的参数，采用优化算法协调电动辅助部件和电机 运行，在满足驾驶员对整车的动力性和舒适性需求的前提下，最大限度的节约电能的消耗。
[0005] 目前市场上有部分纯电动汽车，根据各网络节点对实时性的要求，设计了高、低速 两个速率不同的CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网络）通信网络。将实时性要求 严格的节点组成高速CAN通信网络，将其他实时性要求相对较低的节点组成低速CAN通信 网络，并安排整车控制器将这两个速率不同的CAN通信网络连接起来，实现全部节点之间 的数据共享。
[0006] 随着纯电动汽车的不断发展，整车网络节点不断增多，安全性能要求不断提高，总 线的类型已经不局限于CAN总线，即使是CAN总线也不仅仅是靠速度来划分，还会涉及到安 全与专业网络的划分。这时，就需要一种集成网关功能的VCU，该VCU需要具备更大的网络 通讯能力，能够兼容更多的总线类型，具有更多的总线通道。而且为了匹配更大的通讯数据 量，需要有足够多的数据存储或缓存模块。现有的纯电动汽车VCU，其工作状态仅限制于点 火钥匙开启、车辆充电等2-3个状态，而如果要作为整车网关出现，VCU就不应当仅仅限制 在这几个工作状态，其他状态也需要作为网关的VCU启动工作，比如报警激活状态，远程唤 醒工作状态，车辆静止预警状态等多个状态。
【发明内容】
[0007] 本发明的实施例提供了一种集成网关功能的纯电动汽车的VCU，以实现一种具有 网关功能的V⑶。
[0008] 一种集成网关功能的纯电动汽车的整车控制器，包括：单片机、电源芯片、多种总 线类型的收发器；
[0009] 所述的收发器，用于通过收发总线和所述单片机连接，接入所述收发器对应类型 的总线；
[0010] 所述的单片机，用于分别通过多条收发总线和各种总线类型的收发器连接，通过 串行外设接口 SPI总线和所述电源芯片连接；
[0011] 所述的电源芯片，用于通过串行外设接口 SPI总线和所述单片机连接，为所述整 车控制器提供供电电压，通过唤醒信号输入接口接收外部输入的多种类型的唤醒信号，所 述多种类型的唤醒信号包括每种总线对应的唤醒信号，当所述唤醒信号有效时，所述整车 控制器处于唤醒状态；
[0012] 优选地，所述收发总线包括：CAN总线、LIN总线和FlexRay总线，所述收发器包括： CAN总线收发器、LIN总线收发器和FlexRay总线收发器，所述CAN收发器具有CAN总线唤 醒功能，所述LIN收发器具有LIN总线唤醒功能，所述FlexRay收发器具有FlexRay总线唤 醒功能。
[0013] 优选地，所述的整车控制器还包括：
[0014] 输入信号处理电路，用于通过串行外设接口 SPI总线和所述单片机连接，通过唤 醒信号采样接口接收外部输入的多种类型的唤醒信号的采样信号，计算出所述采样信号的 电压值，通过SPI总线将所述采样信号的电压值传输给所述单片机，以使得所述单片机根 据所述采样信号和所述采样信号的电压值判断出所述整车控制器的工作状态。
[0015] 优选地，所述的输入信号处理电路，还用于通过SPI总线和所述电源芯片连接，当 所述采样信号的电压值高于所述单片机的供电电源电平时，通过钳位二极管将所述采样信 号中的高于所述单片机的允许输入电平值的部分电压导出到所述电源芯片的输出端口；当 所述采样信号的电压值低于所述单片机的GND电平时，通过钳位二极管将所述采样信号中 的低于所述单片机的允许最低输入电平值的部分电压导出到GND。
[0016] 优选地，所述的整车控制器还包括：
[0017] 输出信号处理电路，用于通过串行外设接口 SPI总线和所述单片机连接，向外输 出继电器类控制信号、电阻型输出信号和LED驱动信号。
[0018] 优选地，所述电源芯片，用于包括三路独立的电源输出VDD、VDDl和VDD2,每一路 电源输出都带有去耦电容，所述VDD为单片机提供电源，所述VDDl和VDD2为外部传感器和 内部隔离电路提供电源。
[0019] 优选地，所述的单片机，还用于设置有所述电源芯片的电源控制信号，当所述单片 机工作时，将所述电源控制信号拉高，当所述电源芯片的外部唤醒信号全部失效时，所述单 片机通过SPI总线将所述电源控制信号传输到所述电源芯片，利用所述电源控制信号将所 述电源芯片唤醒。
[0020] 优选地，所述的单片机，还用于通过CAN总线接收CAN总线收发器发送过来的待刷 写程序，或者，利用单片机的片上诊断接口通过无线通信网络接收服务器发送过来的待刷 写程序，将所述待刷写程序存储在单片机的存储单元中。
[0021] 优选地，所述电源芯片，用于设置看门狗电路输入接口，所述看门狗电路输入接口 连接所述单片机的看门狗电路输出接口，当所述单片机正常工作时，所述电源芯片通过所 述看门狗电路输入接口接收所述单片机输出的看门狗脉冲，当所述电源芯片间隔设定时间 没有接收到所述单片机输出的看门狗脉冲，则判断所述单片机工作异常。
[0022] 优选地，所述电源芯片，用于设置复位输出接口，该复位输出接口连接所述单片机 的复位输入接口，当所述电源芯片判断所述单片机工作异常后，通过所述复位输出接口向 所述单片机输出复位信号，通过所述复位信号将所述单片机复位。
[0023] 由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例提出了一种性能 安全可靠的用于纯电动汽车的集成网关功能的VCU，该VCU配备了大量的外围总线芯片，并 且能够兼容更多的总线类型，从而具备更大的网络通讯能力，实现了网关功能。V⑶中的电 源芯片的唤醒输入包括：点火钥匙唤醒、充电唤醒、远程唤醒、时钟唤醒、CAN总线唤醒、LIN 总线唤醒、FlexRay总线唤醒和车身系统唤醒等，且每个唤醒输入都有检测信号，保证V⑶ 可以在各种必需工作状态下启动相应的工作模式。
[0024] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将