一种国产微控制器变速箱换挡控制器TCU系统的制作方法

本发明涉及tcu系统，具体涉及一种国产微控制器变速箱换挡控制器tcu系统。

背景技术：

随着我国科技的迅速发展，以及汽车电子行业的快速前进，需要我们自主研发新时代的汽车控制系统，任重道远；而tcu作为现代汽车变速箱控制的核心单元，我国已经投入大量的人力去自主创新研发。tcu的合理设计，以及自主研发迫在眉睫。tcu关系着车辆运行过程中的变速系统，尤其对于现代车辆中at系统更是至关重要。

传统tcu均采用国外mcu和功率器件才能实现的问题，受很大限制，具体限制在于经济成本上投入较大，并且现阶段的国内tcu系统无法完成对at的控制要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：传统tcu均采用国外mcu和功率器件才能实现的问题，具体限制在于经济成本上投入较大，并且现阶段的国内tcu系统无法完成对at的控制要求。本发明提供了解决上述问题的一种国产微控制器变速箱换挡控制器tcu系统。

mcu选取型号为gd32f450的国产微控制器，隔离光耦ic选取的型号为6n137，驱动ic选取的型号为eg3002，采集ic选取的型号为mc2543，通过国产隔离光耦ic6n137实现和外设驱动的连接，保护性能强，采集部分中采用国产ad多通道转换ic型号为mc2543；功率驱动采用国产mos以及eg3002驱动器设计，可控制输出阀，同时具有短路、过流等保护功能。有效的解决了传统tcu均采用国外mcu和功率器件才能实现的问题，为我国车辆控制的发展产生较大影响，使用车辆种类多，性能检测稳定可靠，成本较低，具有极大的推广和应用价值。

本发明通过下述技术方案实现：

一种国产微控制器变速箱换挡控制器tcu系统，包括mcu、驱动ic、can总线和隔离光耦ic，所述mcu的输出数据通过隔离光耦ic后传输到驱动ic；

所述mcu采用国产gd32f450微控制器；

所述隔离光耦ic采用6n137；

所述驱动ic采用eg3002；

所述mcu与所述隔离光耦ic之间，所述隔离光耦ic与所述驱动ic之间均采用can总线连接，数据输出路径：gd32f450的16脚接6n137的2脚，6n137的4脚接eg3002的3脚；

6n137的1脚通过阻值为39ohm的电阻连接+5伏特电压v0，6n137的3脚接地，6n137的4脚还同时通过1kohm阻值的电阻连接3.3伏特电压vcc。

进一步地，还包括采集ic和多种多个传感器，所述采集ic控制多种多个传感器，所述传感器对车辆变速箱产生的多种数据进行采集，所述传感器包括液位检测传感器、温度检测传感器、压力检测传感器和发动机转速检测传感器，所述传感器通过采集ic控制输出采集数据到mcu，所述传感器与所述mcu之间通过所述隔离光耦ic连接，采集ic型号为mc2543。

进一步地，还包括调试串口，所述调试串口调试mc2543的程序，所述调试串口接入mc2543的17脚。

进一步地，还包括控制阀，所述mcu通过所述隔离光耦ic对采集到车辆变速箱的多种数据，所述mcu利用采集到的多种数据进行分析后对所述控制阀进行自动控制，并得到当前车辆运行状态是否匹配发动机状态的结果，利用所述can总线将结果上报至车辆ecu系统。

进一步地，所述驱动ic还包括检测电路与检测保护电路，eg3002为大功率双极性晶体管门极或基极驱动专用ic，检测电路与检测保护电路如下：

检测电路为：eg3002的7脚连入阻值大小为1ohm的电阻r1后与eg3002的6脚并联输出到mos管q1的g极，mos管q1为n沟道mosfet，mos管q1的s极连入检测电路，检测电路为电流检测电阻接地后与电阻r2并联电路，所述电阻r2的另外一脚接入eg3002的2脚vcp+，所述电阻r2的阻值为1kohm，所述电流检测电阻接地的阻值为0.01ohm；

检测保护电路为：mos管q1的d极输出到具有隔离和过载保护功能的变压器，隔离和过载保护功能通过单向二极管与电容配合实现；

mos管q1有由s极指向d极的寄生二极管。

利用国产gd32f450系列微控制器作为tcu核心控制部分，利用隔离采样的方案对车辆变速箱的压力、温度、相关转速信号进行采集，进行gd32f450mcu内部处理，mcu根据采集到的数据对控制阀进行自动控制，利用采集数据进行车辆数据分析，并决策出当前车辆运行状态是否匹配发动机状态，利用can通信上报相关的处理信息至车辆系统。

本发明具有如下的优点和有益效果：

本发明具有国产gd32f450微控制器控制功能，通过国产隔离光耦ic实现和外设驱动的连接，保护性能强，采集部分采用国产ad多通道转换ic；

本发明的功率驱动采用国产mos以及eg3002驱动器设计，可控制输出阀，同时具有短路、过流等保护功能，有效的解决了传统tcu均采用国外mcu和功率器件才能实现的问题，为我国车辆控制的发展产生较大影响，使用车辆种类多，性能检测稳定可靠，成本较低，具有极大的推广和应用价值。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的系统组成结构功能图。

图2为本发明的gd32f450电路图。

图3为本发明的6n137电路图。

图4为本发明的eg3002电路图。

具体实施方式

在对本发明的任意实施例进行详细的描述之前，应该理解本发明的应用不局限于下面的说明或附图中所示的结构的细节。本发明可采用其它的实施例，并且可以以各种方式被实施或被执行。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性改进前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

一种国产微控制器变速箱换挡控制器tcu系统，如图1所示，包括mcu、驱动ic、can总线和隔离光耦ic，所述mcu的输出数据通过隔离光耦ic后传输到驱动ic；

所述mcu采用国产gd32f450微控制器；

所述隔离光耦ic采用6n137；

所述驱动ic采用eg3002；

如图2所示，所述mcu与所述隔离光耦ic之间，所述隔离光耦ic与所述驱动ic之间均采用can总线连接，数据输出路径：gd32f450的16脚接6n137的2脚，6n137的4脚接eg3002的3脚；

如图3所示，6n137的1脚通过阻值为39ohm的电阻连接+5伏特电压v0，6n137的3脚接地，6n137的4脚还同时通过1kohm阻值的电阻连接3.3伏特电压vcc。

进一步地，还包括采集ic和多种多个传感器，所述采集ic控制多种多个传感器，所述传感器对车辆变速箱产生的多种数据进行采集，所述传感器包括液位检测传感器、温度检测传感器、压力检测传感器和发动机转速检测传感器，所述传感器通过采集ic控制输出采集数据到mcu，所述传感器与所述mcu之间通过所述隔离光耦ic连接，采集ic型号为mc2543。

进一步地，还包括调试串口，所述调试串口调试mc2543的程序，所述调试串口接入mc2543的17脚。

进一步地，还包括控制阀，所述mcu通过所述隔离光耦ic对采集到车辆变速箱的多种数据，所述mcu利用采集到的多种数据进行分析后对所述控制阀进行自动控制，并得到当前车辆运行状态是否匹配发动机状态的结果，利用所述can总线将结果上报至车辆ecu系统。

进一步地，如图4所示，所述驱动ic还包括检测电路与检测保护电路，eg3002为大功率双极性晶体管门极或基极驱动专用ic，检测电路与检测保护电路如下：

检测电路为：eg3002的7脚连入阻值大小为1ohm的电阻r1后与eg3002的6脚并联输出到mos管q1的g极，mos管q1为n沟道mosfet，mos管q1的s极连入检测电路，检测电路为电流检测电阻接地后与电阻r2并联电路，所述电阻r2的另外一脚接入eg3002的2脚vcp+，所述电阻r2的阻值为1kohm，所述电流检测电阻接地的阻值为0.01ohm；

检测保护电路为：mos管q1的d极输出到具有隔离和过载保护功能的变压器，隔离和过载保护功能通过单向二极管与电容配合实现；

mos管q1有由s极指向d极的寄生二极管。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。