CN103507729B - 电动汽车整车控制器电源自保持系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车整车控制器电源自保持系统，包括整车控制器系统电源、主处理器、收发器、监控单元电源和监控单元；整车控制器系统电源、监控单元电源和收发器均连接常电；整车控制器系统电源包括第一使能脚、第二使能脚和第三使能脚，分别与钥匙开关、监控单元、收发器电连接；当三个使能脚中的一个或多个有效时，整车控制器系统电源打开主处理器供电；当三个使能脚均无效时，整车控制器系统电源关闭主处理器供电；监控单元电源与监控单元电连接，为监控单元供电；主处理器与监控单元电连接，当主处理器上电工作后，监控单元监控主处理器的运行；本发明能够实现整车控制器延迟下电，保证整车控制系统功能的完整性。

Description

电动汽车整车控制器电源自保持系统

技术领域

本发明属于汽车整车控制技术，具体涉及一种电动汽车整车控制器电源自保持系统。

背景技术

随着全球石油资源的日益枯竭以及对排放要求的提高，相比常规汽车更加经济环保的新能源汽车成了各大汽车厂商的设计重点。凭借低耗能、零污染的特性，混合动力汽车或纯电动汽车成为众多汽车厂商的首要选择。

对于混合动力或纯电动汽车而言，整车控制器控制着整车动力系统及其它重要子部件，关系到整车的安全及能效。在整车系统中，为了降低静态电流，防止小电瓶亏电，当整车系统下电时，整车控制器需进入休眠状态，以降低自身功耗。进入休眠状态时，整车控制器的主处理器（CPU）供电切断，易失性存储RAM中存储的数据将无法保存。为防止故障码，冻结帧，标定量等关键数据丢失，在整车控制器进入休眠状态前需将该系列数据转移到非易失性存储如FLASH ROM或EEPROM中，上电后再载入RAM中，从而实现数据的一致性。因此需提供一种解决方案，在钥匙关闭时，整车控制器不会立即切断电源，仍保持一段时间，待关键数据存储完成后再掉电，以保证整车控制系统功能的完整性。

现有的方案一般通过在电源前端增加开关管，主处理器参与开关管控制，待数据存储完成后再由主处理器控制开关管最后断开，来实现延迟下电。该种方案增加了成本和功耗，同时亦增加了失效风险。因此，如何设计一种电源自保持系统，降低成本和功耗，同时满足新的基于硬件功能安全的整车控制器架构，是一个需要深入研究的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动汽车整车控制器电源自保持系统，以实现整车控制器延迟下电，保证整车控制系统功能的完整性。

本发明所述的电动汽车整车控制器电源自保持系统，包括整车控制器系统电源、主处理器、收发器、监控单元电源和监控单元；

所述整车控制器系统电源、监控单元电源和收发器均连接常电；

所述整车控制器系统电源包括第一使能脚、第二使能脚和第三使能脚，第一使能脚与钥匙开关电连接，第二使能脚与监控单元电连接，第三使能脚与收发器电连接，当整车控制器系统电源的第一使能脚、第二使能脚和第三使能脚中至少一个有效时，整车控制器系统电源输出电源为主处理器供电；

所述监控单元电源与监控单元电连接，为所述监控单元供电；

所述主处理器与监控单元连接，当所述主处理器上电工作后，所述监控单元监控主处理器的运行；

在整车控制器上电工作后，监控单元立即拉高第二使能脚；当整车控制器检测到第一、第三使能脚均无效时，整车控制器将进入休眠状态；此时，因第二使能脚仍有效，主处理器将先进行关键数据的存储，然后与监控单元进行下电握手，握手成功后由监控单元拉低第二使能脚；此时，第一、第二、第三使能脚均无效，整车控制器进入休眠状态；在休眠状态下，整车控制器系统电源关闭5V_MAIN电源输出，主处理器掉电不工作；监控单元电源与监控单元仍工作；收发器处于休眠状态，能接收CAN总线信号而唤醒；

所述的监控单元监控本地唤醒信号，在整车控制器休眠状态下，可以接收本地唤醒信号而唤醒整车控制器。

所述关键数据包括故障码、冻结帧和标定量。

所述收发器为CAN收发器，当主处理器上电工作后，主处理器控制收发器进行CAN数据收发。

本发明具有以下优点：通过主处理器和监控单元之间的交互来实现下电延迟，从而确保了系统关键数据的可靠存储，满足整车系统及安全的需要。该整车控制器电源自保持系统是基于新的功能安全架构设计开发的，既满足了功能安全要求，同时也降低了硬件成本。

附图说明

图1是本发明的整车控制器系统框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示的电动汽车整车控制器电源自保持系统，包括整车控制器系统电源101、主处理器102、收发器103、监控单元电源104、监控单元105和SPI总线106；

所述整车控制器系统电源101包括第一使能脚EN1、第二使能脚EN2和第三使能脚EN3，第一使能脚EN1与钥匙开关IGN_ON电连接，第二使能脚EN2与监控单元电连接，第三使能脚EN3与收发器电连接。整车控制器系统电源101的第一使能脚EN1、第二使能脚EN2和第三使能脚EN3为“或”逻辑关系，使能脚中至少一个有效时，整车控制器系统电源101输出5V_MAIN电源，三个同时无效时，整车控制器系统电源101关闭5V_MAIN电源输出。

所述整车控制器系统电源101、收发器103和监控单元电源104均连接常电BATTERY KL30；

所述监控单元电源104与监控单元105电连接，为监控单元105供电；

所述收发器103为CAN收发器，当主处理器102上电工作后，控制收发器103进行CAN数据收发。

所述监控单元105与主处理器102通过SPI总线106进行通讯，当主处理器102上电工作后，监控主处理器102的运行。

所述整车控制器系统电源101为主处理器102提供5V_MAIN电源，当第一使能脚EN1、第二使能脚EN2、第三使能脚EN3中的至少一个有效时，整车控制器系统电源101将输出5V_MAIN电源，从而使主处理器102上电工作。当第一使能脚EN1、第二使能脚EN2和第三使能脚EN3均无效时，整车控制器系统电源101关闭5V_MAIN输出，主处理器102掉电不工作；CAN收发器103进入待机状态，能接收CAN信号唤醒；监控单元电源104和监控单元105仍然运行，但监控单元105可以休眠，从而使整车控制器处于最低功耗状态。

所述的监控单元105监控本地唤醒LOCAL_WUP信号，在整车控制器休眠状态下，可以接收本地唤醒LOCAL_WUP信号而唤醒整车控制器。

在整车控制器上电完成后，监控单元105拉高第二使能脚EN2。当检测到第一使能脚EN1、第三使能脚EN3均无效时，主处理器102将进入休眠状态。此时，因第二使能脚EN2仍有效，整车控制器不会立即进入休眠，待主处理器102存储故障码，冻结帧，标定量等关键数据后，主处理器102与监控单元105进行下电握手，然后由监控单元105拉低第二使能脚EN2，此时第一使能脚EN1、第二使能脚EN2、第三使能脚EN3均无效，整车控制器进入休眠状态。

本发明公开的电动汽车整车控制器电源自保持系统是基于新的功能安全架构设计开发的，既满足了功能安全要求，同时也降低了硬件成本。此新型的整车控制器是一个控制器平台，能够匹配到各种混合动力或纯电动汽车上，大大降低了开发成本。

Claims (3)

1.一种电动汽车整车控制器电源自保持系统，包括整车控制器系统电源（101）、主处理器（102）、收发器（103）、监控单元电源（104）、监控单元（105）和SPI总线（106）；其特征在于：

所述整车控制器系统电源（101）、监控单元电源（104）和收发器（103）均连接常电（BATTERY KL30）；

所述整车控制器系统电源（101）包括第一使能脚（EN1）、第二使能脚（EN2）和第三使能脚（EN3），第一使能脚（EN1）与钥匙开关（IGN_ON）电连接，第二使能脚（EN2）与监控单元（105）电连接，第三使能脚（EN3）与收发器（103）电连接，当整车控制器系统电源（101）的第一使能脚（EN1）、第二使能脚（EN2）和第三使能脚（EN3）中至少一个有效时，整车控制器系统电源（101）输出电源为主处理器（102）供电；

所述监控单元电源（104）与监控单元（105）电连接，为所述监控单元（105）供电；

所述主处理器（102）与监控单元（105）通过SPI总线（106）连接，当所述主处理器（102）上电工作后，所述监控单元（105）监控主处理器（102）的运行；

在整车控制器上电工作后，监控单元（105）拉高第二使能脚（EN2）；当主处理器（102）检测到第一、第三使能脚（EN1、EN3）均无效时，主处理器（102）将进入休眠状态，此时，因第二使能脚（EN2）仍有效，主处理器（102）先进行关键数据的存储，然后主处理器（102）和监控单元（105）进行下电握手，握手成功后由监控单元（105）拉低第二使能脚（EN2），此时，第一、第二、第三使能脚（EN1、EN2、EN3）均无效，整车控制器进入休眠状态；在休眠状态下，整车控制器系统电源（101）关闭电源输出，主处理器（102）掉电不工作；监控单元电源（104）与监控单元（105）仍工作，收发器（103）处于休眠状态，能接收CAN总线信号而唤醒；

所述的监控单元（105）监控本地唤醒（LOCAL_WUP）信号，在整车控制器休眠状态下，可接收本地唤醒（LOCAL_WUP）信号而唤醒整车控制器。

2.根据权利要求1所述的电动汽车整车控制器电源自保持系统，其特征在于：所述关键数据包括故障码、冻结帧和标定量。

3.根据权利要求1或2所述的电动汽车整车控制器电源自保持系统，其特征在于：所述收发器（103）为CAN收发器，当主处理器（102）上电工作后，主处理器（102）控制收发器（103）进行CAN数据收发。