CN203397136U

CN203397136U - 一种控制单元

Info

Publication number: CN203397136U
Application number: CN201320520087.6U
Authority: CN
Inventors: 张宏明; 逄中波; 刘兆强
Original assignee: AEROSPACE NEW CHANGZHENG ELECTRIC VEHICLE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Beijing Institute of Space Launch Technology
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2023-08-23

Abstract

本实用新型公开了一种控制单元，包括CAN控制器局域网络模块，电源模块、主控模块、外围接口模块；所述CAN控制器局域网络模块、电源模块、外围接口模块分别与所述主控模块连接；所述主控模块包括32位ECU电子控制单元芯片；所述CAN控制器局域网络模块包括三路CAN控制器局域网络单元。

Description

一种控制单元

技术领域

本实用新型涉及车辆电路，特别是指一种控制单元。

背景技术

随着汽车工业的发展，对汽车控制器的处理速率要求越来越快，接口资源需求越来越多，集成度也越来越高，然而我们现行的ECU（控制单元）主要采用的是16位单片机设计，处理速率较低，接口资源较少，集成度较低，已经不能满足我们对汽车控制的需要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种控制单元。该控制单元用于车辆中央控制。

基于上述目的本实用新型提供的控制单元，包括CAN控制器局域网络模块，电源模块、主控模块、外围接口模块；所述CAN控制器局域网络模块、电源模块、外围接口模块分别与所述主控模块连接；所述主控模块包括32位ECU电子控制单元芯片；所述CAN控制器局域网络模块包括三路CAN控制器局域网络单元。

可选的，所述32位ECU电子控制单元包括型号为MPC6544A的芯片。

可选的，所述CAN控制器局域网络单元包括控制器、双行CAN控制器局域网络总线保护器；所述控制器包括电源端、接收端高电平信号端、低电平信号端；接收端、发送端与主控模块连接；高电平信号端、低电平信号端与外部CAN控制器局域网络总线连接，并分别通过双行CAN控制器局域网络总线保护器接地；接收端与主控模块之间、发送端与主控模块之间、高电平信号端与外部CAN控制器局域网络总线之间、低电平信号端与外部CAN控制器局域网络总线之间均设有平衡电阻。

可选的，所述控制器包括型号为ISO1050的芯片。

可选的，所述电源模块包括电源控制器、电压正极输入端、电压负极输入端、防反接二极管、自恢复保险管、正极储能电容、滤波电容、稳压二极管、功率电感；外部输入的电压经防反接二极管、自恢复保险管、正极储能电容、滤波电容进入到电源控制器的电压输入管脚，再经过电源控制器的电压输出管脚输出，依次经过稳压二极管，功率电感输出变为输出电压，输送到所述主控模块。

可选的，所述电源控制器包括型号为LM2676的芯片。

可选的，所述外围接口模块包括15路地输入接口、6路可编程输入接口、6路数模采集接口、2路车速采集接口、6路4安培带过流保护输出接口、10路继电器输出接口、2路1安培小功率输入接口、2路模拟电压输出接口。

从上面所述可以看出，本实用新型提供的控制单元，用于车辆中央控制，采用32位ECU芯片，处理速率更高；同时其外围接口模块能够为车辆提供更多的接口资源，具有更高的集成度。在实际使用过程中，本实用新型实施例采用型号为MPC5644A的飞思卡尔32位芯片，最高工作频率可达150M，同时该芯片采用了双通路内核，每个时钟周期可执行2个指令，比相同频率的单指令内核有更高的性能，可配置多种停止或是休眠模式，满足恶劣环境下对静态功耗要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例的32位ECU结构示意简图；

图2为本实用新型实施例的CAN单元结构示意图；

图3为本实用新型实施例的电源模块结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的32位控制单元结构示意简图。包括CAN（控制器局域网络）模块，电源模块、主控模块、外围接口模块。其中主控模块包括型号为MPC6544A的芯片，该芯片为32位ECU芯片，用于数据运算并对车辆中的相应设备机构进行控制；CAN模块包括三路CAN单元，用于实现主控模块与车辆中前部模块、后部模块、仪表模块等模块的数据交换，这种三路CAN单元的设计可以解决现有车辆中CAN总线负载过高的问题。电源模块与主控模块相连，为主控模块提供电能；外围接口模块与主控模块相连，用于对车辆中相应被控设备的参数进行采集。所述主控模块通过外围接口模块采集信号和输出控制信号；CAN模块与主控模块相连，所述主控模块通过CAN模块与控制系统中的其它模块进行数据交换。

图2为本实用新型实施例的CAN单元结构示意图，包括控制器21、多个平衡电阻22、双行CAN总线保护器23；所述控制器型号为ISO1050，包括第一电源端VCC1、第二电源端VCC2、接收端RXD、发送端TXD、高电平信号端CANH、低电平信号端CANL、第一接地端GND1、第二接地端GND2；接收端RXD、发送端TXD分别经过一个平衡电阻22与主控模块连接，高电平信号端CANH、低电平信号端CANL分别通过平衡电阻22连接到外部CAN总线。外部CAN信号经过平衡电阻22从所述控制器21的高电平信号端CANH和低电平信号端CANL输入，再由控制器21的接收端RXD、发送端TXD经相应的平衡电阻22传输到主控模块的MPC5644A芯片。当主控模块发出内部信号时，内部信号从MPC5644A发出，经相应的平衡电阻22进入到控制器的接收端RXD和发送端TXD，再由控制器21的高电平信号端CANH和低电平信号端CANL经过相应的平衡电阻22传输到外部CAN总线。第一电源端VCC1和第二电源端VCC2分别连接5V电源。第一接地端GND1和第二接地端GND2接地。接收端RXD还通过相应的平衡电阻22和一个电容接地。发送端TXD还通过一个电容接地。

图3为本实用新型实施例的电源模块结构示意图。包括电源控制器31、电压正极输入端32、电压负极输入端33、防反接二极管34、自恢复保险管35、正极储能电容36、滤波电容37、稳压二极管38、功率电感39以及相应的平衡稳压元件。在本实施例中，电源控制器31采用型号为LM2676的芯片，它的电压输入范围为0-45V。外部输入的电压经防反接二极管34、自恢复保险管35、正极储能电容36、滤波电容37进入到LM2676的2号电压输入管脚，再经过LM2676的1号电压输出管脚输出，依次经过稳压二极管38，功率电感39输出变为输出电压。

在图3所示的实施例中，电压正极输入端32通过防反接二极管34、自恢复保险管35与LM2676的2号管脚连接；电压负极输入端33通过第一电阻310与LM2676的8号管脚连接；同时，防反接二极管34和电压负极输入端33之间串联有一个第二电阻311和第二二极管312；正极储能电容36、滤波电容37并联接于LM2676的2号管脚和8号管脚之间；LM2676的4号管脚和8号管脚接地，5号管脚和7号管脚悬空，3号管脚通过第二滤波电容313与稳压二极管38的负极连接，6号管脚通过第二储能电容314、第三滤波电容315与电压输出端316连接，1号管脚通过功率电感39与电压输出端316连接；同时，稳压二极管38的正极与第三滤波电容315连接。

外围接口模块包括15路地输入接口、6路可编程输入接口、6路数模采集接口、2路车速采集接口、6路4安培带过流保护输出接口、10路继电器输出接口、2路1安培小功率输入接口、2路模拟电压输出接口。15路低输入接口和6路可编程输入接口用于采集车辆的档位、离合位置开关、接触器状态、油门开关、制动开关等开关量；6路数模采集接口，可用采集电池电压、制动状态、点火电压等；2路车速采集接口，用于采集车速信号；6路4安培带过流保护输出接口和10路继电器输出接口，用于驱动外部大功率器件，如：继电器，灯等；2路1安培小功率输入接口，用于一些低输入控制开关；2路模拟电压输出接口，用于满足对发动机进行控制的需求。本实施例的外围接口模块相比现有技术设计了更多的接口，适应目前车辆的高集成化程度而对接口数量的要求。同时，在MPC5644A与外围电路间的输入输出信号采用数据隔离技术，增强了对主处理器的保护功能。

从上面所述可以看出，本实用新型所提供的控制单元，采用32位ECU芯片，处理速率更高；同时其外围接口模块能够为车辆提供更多的接口资源，具有更高的集成度。在实际使用过程中，本实用新型实施例采用型号为MPC5644A的飞思卡尔32位芯片，最高工作频率可达150M，同时该芯片采用了双通路内核，每个时钟周期可执行2个指令，比相同频率的单指令内核有更高的性能，可配置多种停止或是休眠模式，满足恶劣环境下对静态功耗要求。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种控制单元，其特征在于，包括CAN控制器局域网络模块，电源模块、主控模块、外围接口模块；所述CAN控制器局域网络模块、电源模块、外围接口模块分别与所述主控模块连接；所述主控模块包括32位ECU电子控制单元芯片；所述CAN控制器局域网络模块包括三路CAN控制器局域网络单元。

2.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，所述32位ECU电子控制单元包括型号为MPC6544A的芯片。

3.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，所述CAN控制器局域网络单元包括控制器、双行CAN控制器局域网络总线保护器；所述控制器包括电源端、接收端高电平信号端、低电平信号端；接收端、发送端与主控模块连接；高电平信号端、低电平信号端与外部CAN控制器局域网络总线连接，并分别通过双行CAN控制器局域网络总线保护器接地；接收端与主控模块之间、发送端与主控模块之间、高电平信号端与外部CAN控制器局域网络总线之间、低电平信号端与外部CAN控制器局域网络总线之间均设有平衡电阻。

4.根据权利要求3所述的控制单元，其特征在于，所述控制器包括型号为ISO1050的芯片。

5.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，所述电源模块包括电源控制器、电压正极输入端、电压负极输入端、防反接二极管、自恢复保险管、正极储能电容、滤波电容、稳压二极管、功率电感；外部输入的电压经防反接二极管、自恢复保险管、正极储能电容、滤波电容进入到电源控制器的电压输入管脚，再经过电源控制器的电压输出管脚输出，依次经过稳压二极管，功率电感输出变为输出电压，输送到所述主控模块。

6.根据权利要求5所述的控制单元，其特征在于，所述电源控制器包括型号为LM2676的芯片。

7.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，所述外围接口模块包括15路地输入接口、6路可编程输入接口、6路数模采集接口、2路车速采集接口、6路4安培带过流保护输出接口、10路继电器输出接口、2路1安培小功率输入接口、2路模拟电压输出接口。