CN206287854U - 车辆整车控制器电路 - Google Patents

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CN206287854U CN201621364500.4U CN201621364500U CN206287854U CN 206287854 U CN206287854 U CN 206287854U CN 201621364500 U CN201621364500 U CN 201621364500U CN 206287854 U CN206287854 U CN 206287854U
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曹炬
姚晓崇
曹智
程奔
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Abstract

本实用新型涉及一种运行稳定可靠的车辆整车控制器电路。本实用新型高包括主MCU模块、备用MCU模块、电源模块、信号采集模块、功率驱动模块和通讯模块，其中，主MCU模块与备用MCU模块双向连接，电源模块分别与主MCU模块、备用MCU模块连接供电，电源模块分别对主MCU模块、备用MCU模块独立供电；信号采集模块与主MCU模块单向连接，信号采集模块采集整车的开关量与模拟量等信号并传送至主MCU模块；功率驱动模块与主MCU模块的输出端相连，通讯模块与主MCU模块双向连接，通讯模块是整车控制器的通信接口，动力系统中的各个控制节点之间的控制信息和状态信息全部经由通讯模块进行传递。

Description

车辆整车控制器电路
技术领域
本实用新型属于电动车辆整车控制技术领域，特别是一种运行稳定可靠的车辆整车控制器电路。
背景技术
整车控制器是整个车辆的核心控制部件，它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器的动作；通过采集司机驾驶信号和车辆状态，经CAN总线对网络信息进行管理、调度、分析和运算，针对不同车型的配置，进行相应的能量管理，实现整车驱动控制、能量优化控制、制动回馈控制和网络管理等功能。现有的纯电动汽车中的整车控制器通常设有微控制器模块、电源模块、信号处理模块、功率驱动模块以及通讯模块，电源模块同时为控制器和外部传感器供电，当电源电路出现故障时，所有模块都无法工作，增加了系统的不稳定性；控制器中采用安全监控芯片来监控控制器的运行情况，当系统不正常时，安全监控芯片直接禁止整车控制器的功率输出，直接切断功率输出容易造成整车其他模块的损坏；现有控制器中一般设置8路开关量采集、4路电压模拟量采集、4路脉冲采集和16路功率输出，支持串口通讯和2路CAN通讯，而整车需要采集的数字量和模拟量信息庞大，此设置无法满足整车的实际需求，无法做到最优化控制。此外，控制器中采用单一微控制芯片进行控制，当微控制芯片出现故障时，车辆无法完成紧急停车等应急动作，降低行车安全性。当整车控制器发生故障时，不能及时的保存当前状态，不利于后续的故障分析工作。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有车辆控制器存在的电源单一、信息量采集不够的不足之处，提供一种使用安全、可靠性高的车辆整车控制器电路。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种车辆整车控制器电路，该车辆整车控制器电路包括主MCU模块、备用MCU模块、电源模块、信号采集模块、功率驱动模块和通讯模块，其中，主MCU模块与备用MCU模块双向连接，电源模块分别与主MCU模块、备用MCU模块连接供电，电源模块分别对主MCU模块、备用MCU模块独立供电，当主MCU发生故障时，转入备用MCU模块控制整车，使车辆可以继续行进，提高控制器的使用可靠性；信号采集模块与主MCU模块单向连接，信号采集模块采集整车的开关量与模拟量等信号并传送至主MCU模块；功率驱动模块与主MCU模块的输出端相连，通讯模块与主MCU模块双向连接，通讯模块是整车控制器的通信接口，动力系统中的各个控制节点之间的控制信息和状态信息全部经由通讯模块进行传递。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的主MCU模块包括主MCU、存储器、定时器电路、时钟电路和复位电路，存储器、定时器电路、时钟电路、复位电路分别与主MCU相连，存储器用于存储车辆运行过程中的故障信息，方便系统的测试优化；定时器电路监控主MCU运行状态，当主MCU陷入死循环后能及时复位，确保正常运行。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的存储器包括主MCU和芯片二U2，主MCU的110脚与芯片二U2的1脚相接，主MCU的111脚与芯片二U2的2脚相接，主MCU的112脚与芯片二U2的3脚相接，主MCU的113脚与芯片二U2的4脚相接，芯片二U2的5脚接地，芯片二U2的6脚和8脚接至VCC。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的定时器电路包括芯片四U4，主MCU的71脚与芯片四U4的6脚相接，主MCU的84脚与芯片四U4的7脚相接，芯片四U4的1脚与8脚连通，芯片四U4的2脚接至VCC，芯片四U4的3脚和4脚接地。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的时钟电路包括晶振Y、电容一C1和电容二C2，晶振Y的一端与电容一C1的一端相接并接于晶振Y的79脚，晶振Y的另一端与电容二C2的一端相接并接于晶振Y的80脚，电容一C1的另一端、电容二C2的另一端相连并接地。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的复位电路包括电容三C3和电阻一R1，电容三C3的一端、电阻一R1的一端与主MCU的复位端相连，电阻一R1的另一端接至VCC，电容三C3的另一端接地。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的信号采集模块包括多个开关量信号采集电路和多个模拟量信号采集电路，开关量信号采集电路分别连至主MCU的开关量信号输入端，模拟量信号采集电路分别连至主MCU的模拟量信号输入端，模拟量信号采集电路对整车的踏板或传感器信号进行采集传输。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的开关量信号采集电路包括逻辑高电平输入电路和逻辑低电平输入电路，其中逻辑高电平输入电路包括电阻二R2、电阻三R3和电容四C4，开关量信号从电阻二R2的一端输入，电阻二R2的另一端与电阻三R3的一端、电容四C4的一端相接并输出信号至主MCU，电阻三R3的另一端、电容四C4的另一端分别接地。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的逻辑低电平输入电路包括二极管一D1、电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6、电阻七R7、电阻八R8和电容五C5，其中，二极管一D1的正极接至VCC，二极管一D1的负极与电阻四R4的一端相接，电阻四R4的另一端与电阻五R5的一端、电阻六R6的一端相接并接至信号输入端，电阻五R5的另一端接地，电阻六R6的另一端与电阻七R7的一端、电容五C5的一端相接并接至主MCU，电阻七R7的另一端、电容五C5的另一端分别接地。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的模拟量信号采集电路采用电压信号采集电路和电阻信号采集电路对踏板、传感器等器件上的电压、电阻信号进行采集，其中电压信号采集电路包括电阻八R8、电阻九R9、电阻十R10和电容六C6，电阻八R8的一端为信号端，电阻八R8的另一端与电阻九R9的一端、电阻十R10的一端相接，电阻十R10的另一端接地，电阻九R9的另一端与电容六C6的一端相连并接至主MCU，电容六C6的另一端接地。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的电阻信号采集电路包括电感一L1、电阻十一R11、电阻十二R12、电阻十三R13和电容七C7，电感一L1的一端接至VCC，电感一L1的另一端与电阻十一R11的一端相接，电阻十一R11的另一端与电阻十二R12的一端接至信号输入端，电阻十二R12的另一端与电阻十三R13的一端、电容七C7的一端接在一起并接至主MCU，电阻十三R13的另一端接地，电容七C7的另一端也接地。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的功率驱动模块控制整车系统中的指示灯、外部继电器等电阻性和电感性负载，由电源模块供电支持，功率驱动模块包括芯片五U5、电阻十四R14、电阻十五R15、电阻十六R16、电阻十七R17、电阻十八R18、二极管二D2、二极管三D3、二极管四D4，其中，芯片五U5的1脚、7脚、8脚和14脚均与电源相连接，芯片五U5的2脚、3脚、5脚、6脚接至主MCU，芯片五U5的2脚与6脚为功率输出的控制脚，芯片五U5的3脚与5脚为功率输出的反馈脚，芯片五U5的11脚接至VCC，芯片五U5的2脚接至电阻十四R14的一端，芯片五U5的6脚接至电阻十五R15的一端，芯片五U5的4脚分别与电阻十六R16的一端、二极管二D2的正极相接，电阻十四R14的另一端、电阻十五R15的另一端、电阻十六R16的另一端、二极管二D2的负极相接并接地；芯片五U5的9脚与10脚相接并与电阻十七R17的一端、二极管三D3的负极接在一起，芯片五U5的12脚与13脚相接并与二极管四D4的负极、电阻十八R18的一端相接，电阻十七R17的另一端、电阻十八R18的另一端、二极管三D3的正极、二极管四D4的正极接在一起并接地。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的功率驱动模块还包括PWM驱动电路，PWM驱动电路将主MCU传输过来的波形进行幅值放大处理后输出，通过控制PWM波的频率及占空比，可用于气泵、油泵的转速控制，该PWM驱动电路包括电阻二十九R29、电阻三十R30、电阻三十一R31、电阻三十二R32、电阻三十三R33、电阻三十四R34、二极管十六D16、三极管二Q2和三极管三Q3，电阻三十一R31的一端与主MCU相接，电阻三十一R31的另一端与电阻三十二R32的一端、三极管三Q3的基极连接，电阻三十二R32的另一端与三极管三Q3的发射极连在一起并接地，三极管三Q3的集电极连至电阻三十R30的一端，电阻三十R30的另一端与电阻二十九R29的一端、三极管二Q2的基极相接，电阻二十九R29的另一端、三极管二Q2的发射极相连并接至二极管十六D16的负极，二极管十六D16的正极接至VCC，三极管二Q2的集电极与电阻三十三R33的一端、电阻三十四R34的一端相接，电阻三十三R33的另一端输出PWM波，电阻三十四R34的另一端接地。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的通讯模块采用多路CAN总线通讯电路，所述的CAN总线通讯电路包括芯片六U6、共模滤波器B、ESD保护器P、电容八C8、电容九C9、电容十C10、电阻十九R19和电阻二十R20，芯片六U6的1脚和4脚接至主MCU，芯片六U6的8脚接至电阻二十R20的一端，芯片六U6的3脚与电容十C10的一端接至VCC，电阻二十R20的另一端、电容十C10的另一端、芯片六U6的2脚接至一起并接地，芯片六U6的6脚接至共模滤波器B的4脚，芯片六U6的7脚接至共模滤波器B的3脚，共模滤波器B的2脚、ESD保护器P的1脚、电容八C8的一端、电阻十九R19的一端连接在一起，电容八C8的另一端与ESD保护器P的3脚连接并接地，电阻十九R19的另一端、电容九C9的一端、ESD保护器P的2脚连在一起并接至共模滤波器B的1脚，电容九C9的另一端接地；共模滤波器B与ESD保护器P提高了通讯模块抵抗电磁干扰的能力，增加可靠性。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的电源模块包括为主MCU模块供电的主MCU供电电路和为备用MCU模块供电的备用MCU供电电路，主MCU供电电路包括芯片七U7、熔断器一F1、电容十一C11～电容二十C20、电阻二十一R21～电阻二十八R28、二极管五D5～二极管十三D13、电感二L2、电感三L3和三极管Q1，其中，二极管五D5为双向稳压二极管，芯片七U7的3脚和6脚接地，芯片七U7的1脚与电阻二十一R21的一端、电容十三C13的一端、电容十四C14的一端、电容十五C15的一端、电容十六C16的一端、二极管六D6的负极接在一起，电容十三C13的另一端、电容十四C14的另一端、电容十五C15的另一端、电容十六C16的另一端分别接地，二极管六D6的正极接至电感二L2的一端，电感二L2的另一端与熔断器一F1的一端、二极管五D5的一端、电容十一C11的一端相接，熔断器一F1的另一端与电源相接，二极管五D5的另一端接地，电容十一C11的另一端与电容十二C12的串联后接地，芯片七U7的7脚、电阻二十一R21的另一端、二极管七D7的正极、二极管八D8的正极、三极管Q1的集电极接在一起，二极管七D7的负极与电阻二十二R22串联，二极管八D8的负极与电阻二十三R23串联，电阻二十二R22、电阻二十三R23为低有效开关量输入端，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极与电阻二十五R25的一端、电容二十C20的一端、二极管十一D11的负极、二极管十二D12的负极、二极管十三D13的负极接在一起，二极管十一D11的正极与电阻二十六R26串联后接至主MCU，二极管十二D12的正极与电阻二十七R27串联，二极管十三D13的正极与电阻二十八R28串联，电阻二十七R27、电阻二十八R28为高有效开关量输入端；芯片七U7的2脚、芯片七U7的4脚、二极管九D9的负极、电感三L3的一端接在一起，二极管九D9的正极接地，电感三L3的另一端、电容十七C17的一端、电容十八C18的一端、电容十九C19的一端、电阻二十四R24的一端接在一起，电容十七C17的另一端、电容十八C18的另一端、电容十九C19的另一端分别接地，电阻二十四R24的另一端接至二极管十D10的正极，二极管十D10的负极接地，二极管十D10为发光二极管；当主MCU发出高电平或者其余任意开关量有效给电阻二十六R26时，都可以使芯片七U7,在电阻二十四R24上方输出5V电压给主MCU供电。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的备用MCU供电电路包括芯片八U8、二极管十四D14、电容二十一C21～电容二十五C25，二极管十四D14的正极与电源相接，二极管十四D14的负极与电容二十一C21的一端、电容二十二C22的一端相接并接至芯片八U8的1脚，电容二十一C21的另一端、电容二十二C22的另一端接地，芯片八U8的2脚接地，芯片八U8的3脚与电容二十三C23的一端、电容二十四C24的一端、电容二十五C25的一端相接并接至VCC，电容二十三C23的另一端、电容二十四C24的另一端、电容二十五C25的另一端分别接地。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的电源模块还包括踏板供电电路，踏板供电电路包括芯片一U1、电容二十六C26、电容二十七C27、电容二十八C28、熔断器二F2和熔断器三F3，芯片一U1的1脚接至电源，芯片一U1的2脚接地，芯片一U1的3脚与电容二十六C26的一端、电容二十七C27的一端、电容二十八C28的一端、熔断器二F2的一端、熔断器三F3的一端接在一起，电容二十六C26的另一端、电容二十七C27的另一端、电容二十八C28的另一端分别接地，熔断器二F2的另一端、熔断器三F3的另一端分别与踏板连接供电。
在所述的车辆整车控制器电路中，所述的电源模块还包括开关量上拉供电电路，对采集的低有效开关量上拉电压，开关量上拉供电电路包括芯片三U3、二极管十五D15、电容二十九C29～电容三十三C33，芯片三U3的1脚与二极管十五D15的负极、电容二十九C29的一端、电容三十C30的一端接在一起，电容二十九C29的另一端、电容三十C30的另一端分别接地，二极管十五D15的正极接至电源，芯片三U3的2脚接地，芯片三U3的3脚与电容三十一C31的一端、电容三十二C32的一端、电容三十三C33的一端相接并接至VCC,电容三十一C31的另一端、电容三十二C32的另一端、电容三十三C33的另一端分别接地。
本实用新型车辆整车控制器电路根据加速踏板位置、档位、制动踏板力等驾驶员的操作和蓄电池的荷电状态计算出运行所需要的电机输出转矩、电动机和电机转矩等参数，将控制指令通过CAN总线通讯电路以及各硬件接口传递给其它车载控制器和各执行机构，从而来协调各个动力部件的运动，保障电动汽车的正常行驶。本实用新型提高了整车的运算速度，并具有丰富的信号输入接口，包括20路开关量采集、10路功率输出、8路模拟量采集和3路CAN通讯，增加了整车控制器的通用性，使控制器能够应对更加复杂的整车环境；双MCU的设计、各部分分开供电以及定时器电路的加入有效地保障了控制器运行的稳定性和可靠性。本实用新型通过独立供电、双MCU控制以及故障存储，有效地解决了现有技术稳定性不高，可靠性差的缺点，功能完备，接口丰富，通用性强。
本实用新型与现有的整车控制器相比，具有双MCU可靠性高、独立安全供电的特点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型中主MCU模块的框图。
图3为本实用新型中存储器的电路图。
图4为本实用新型中定时器电路的电路图。
图5为本实用新型中时钟电路的电路图。
图6为本实用新型中复位电路的电路图。
图7为本实用新型中开关量信号采集电路的连接示意图。
图8为本实用新型中逻辑高电平输入电路的电路图。
图9为本实用新型中逻辑低电平电路的电路图。
图10为本实用新型中模拟量信号采集电路的连接示意图。
图11为本实用新型中电压信号采集电路的电路图。
图12为本实用新型中电阻信号采集电路的电路图。
图13为本实用新型中功率驱动模块的电路图。
图14为本实用新型中PWM驱动电路的电路图。
图15为本实用新型中CAN总线通讯电路的电路图。
图16为本实用新型中主MCU供电电路图。
图17为本实用新型中备用MCU供电电路图。
图18为本实用新型中踏板供电电路图。
图19为本实用新型中开关量上拉供电电路图。
在附图1～19中，U1～U8表示芯片一～芯片八；D1～D16表示二极管一～二极管十六；R1～R34表示电阻一～电阻三十四；C1～C33表示电容一～电容三十三；L1～L3表示电感一～电感三；F1～F3表示熔断器一～熔断器三；Q1～Q3表示三极管一～三极管三；P表示ESD保护器；B表示共模滤波器；Y表示晶振。
具体实施方式
下面对照附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。
参照附图1～19，一种车辆整车控制器电路，该车辆整车控制器电路包括主MCU模块、备用MCU模块、电源模块、信号采集模块、功率驱动模块和通讯模块，其中，主MCU模块与备用MCU模块双向连接，电源模块分别与主MCU模块、备用MCU模块连接供电，电源模块分别对主MCU模块、备用MCU模块独立供电，当主MCU发生故障时，转入备用MCU模块控制整车，使车辆可以继续行进，提高控制器的使用可靠性；信号采集模块与主MCU模块单向连接，信号采集模块采集整车的开关量与模拟量信号等信号；功率驱动模块与主MCU模块的输出端相连，通讯模块与主MCU模块双向连接，通讯模块是整车控制器的通信接口，动力系统中的各个控制节点之间的控制信息和状态信息全部经由通讯模块进行传递；
所述的主MCU模块包括主MCU、存储器、定时器电路、时钟电路和复位电路，主MCU采用32位MB96F338R芯片，存储器、定时器电路、时钟电路、复位电路分别与主MCU相连，存储器用于存储车辆运行过程中的故障信息，方便系统的测试优化；定时器电路监控主MCU运行状态，当主MCU陷入死循环后能及时复位，确保正常运行；所述的存储器包括主MCU和芯片二U2，主MCU的110脚与芯片二U2的1脚相接，主MCU的111脚与芯片二U2的2脚相接，主MCU的112脚与芯片二U2的3脚相接，主MCU的113脚与芯片二U2的4脚相接，芯片二U2的5脚接地，芯片二U2的6脚和8脚接至5V的VCC；所述的定时器电路包括主MCU和芯片四U4，主MCU的71脚与芯片四U4的6脚相接，主MCU的84脚与芯片四U4的7脚相接，芯片四U4的1脚与8脚连通，芯片四U4的2脚接至5V的VCC，芯片四U4的3脚和4脚接地；所述的时钟电路包括晶振Y、电容一C1和电容二C2，晶振Y的一端与电容一C1的一端相接并接于晶振Y的79脚，晶振Y的另一端与电容二C2的一端相接并接于晶振Y的80脚，电容一C1的另一端、电容二C2的另一端相连并接地；所述的复位电路包括电容三C3和电阻一R1，电容三C3的一端、电阻一R1的一端与主MCU的84脚相连，电阻一R1的另一端接至5V的VCC，电容三C3的另一端接地；备用MCU模块包括备用MCU、存储器、定时器电路、时钟电路和复位电路，备用MCU采用意法半导体的STM8A芯片，其他电路与主MCU模块相同；
所述的信号采集模块包括20路开关量信号采集电路和8路模拟量信号采集电路，开关量信号采集电路分别连至主MCU的开关量信号输入端，模拟量信号采集电路分别连至主MCU的模拟量信号输入端，模拟量信号采集电路对整车的踏板或传感器信号进行采集传输；所述的开关量信号采集电路包括逻辑高电平输入电路和逻辑低电平输入电路，其中逻辑高电平输入电路包括电阻二R2、电阻三R3和电容四C4，开关量信号从电阻二R2的一端输入，电阻二R2的另一端与电阻三R3的一端、电容四C4的一端相接并输出信号至主MCU，电阻三R3的另一端、电容四C4的另一端分别接地；所述的逻辑低电平输入电路包括二极管一D1、电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6、电阻七R7、电阻八R8和电容五C5，其中，二极管一D1的正极接至18V的VCC，二极管一D1的负极与电阻四R4的一端相接，电阻四R4的另一端与电阻五R5的一端、电阻六R6的一端相接并接至信号输入端，电阻五R5的另一端接地，电阻六R6的另一端与电阻七R7的一端、电容五C5的一端相接并接至主MCU，电阻七R7的另一端、电容五C5的另一端分别接地；
所述的模拟量信号采集电路采用电压信号采集电路和电阻信号采集电路对车辆内的踏板、传感器等器件的电压、电阻信息进行采集，其中电压信号采集电路包括电阻八R8、电阻九R9、电阻十R10和电容六C6，电阻八R8的一端为信号端，电阻八R8的另一端与电阻九R9的一端、电阻十R10的一端相接，电阻十R10的另一端接地，电阻九R9的另一端与电容六C6的一端相连，电容六C6的另一端接地；所述的电阻信号采集电路包括电感一L1、电阻十一R11、电阻十二R12、电阻十三R13和电容七C7，电感一L1的一端接至5V的VCC，电感一L1的另一端与电阻十一R11的一端相接，电阻十一R11的另一端与电阻十二R12的一端接至信号端，电阻十二R12的另一端与电阻十三R13的一端、电容七C7的一端接在一起并接至主MCU，电阻十三R13的另一端接地，电容七C7的另一端也接地；
所述的功率驱动模块控制整车系统中的指示灯、外部继电器等电阻性和电感性负载，由电源模块供电支持，功率驱动模块包括芯片五U5、电阻十四R14、电阻十五R15、电阻十六R16、电阻十七R17、电阻十八R18、二极管二D2、二极管三D3、二极管四D4，其中，芯片五U5的1脚、7脚、8脚和14脚均与电源相连接，芯片五U5的2脚、3脚、5脚、6脚接至主MCU，芯片五U5的2脚与6脚为功率输出的控制脚，芯片五U5的3脚与5脚为功率输出的反馈脚，芯片五U5的11脚接至VCC，芯片五U5的2脚接至电阻十四R14的一端，芯片五U5的6脚接至电阻十五R15的一端，芯片五U5的4脚分别与电阻十六R16的一端、二极管二D2的正极相接，电阻十四R14的另一端、电阻十五R15的另一端、电阻十六R16的另一端、二极管二D2的负极相接并接地；芯片五U5的9脚与10脚相接并与电阻十七R17的一端、二极管三D3的负极连接在一起，芯片五U5的12脚与13脚相接并与二极管四D4的负极、电阻十八R18的一端相接，电阻十七R17的另一端、电阻十八R18的另一端、二极管三D3的正极、二极管四D4的正极接在一起并接地；
所述的功率驱动模块还包括PWM驱动电路，PWM驱动电路将主MCU传输过来的5V波形进行幅值放大处理至12V后输出，通过控制PWM波的频率及占空比，可用于气泵、油泵的转速控制，该PWM驱动电路包括电阻二十九R29、电阻三十R30、电阻三十一R31、电阻三十二R32、电阻三十三R33、电阻三十四R34、二极管十六D16、三极管二Q2和三极管三Q3，电阻三十一R31的一端与主MCU相接，电阻三十一R31的另一端与电阻三十二R32的一端、三极管三Q3的基极连接，电阻三十二R32的另一端与三极管三Q3的发射极连在一起并接地，三极管三Q3的集电极连至电阻三十R30的一端，电阻三十R30的另一端与电阻二十九R29的一端、三极管二Q2的基极相接，电阻二十九R29的另一端、三极管二Q2的发射极相连并接至二极管十六D16的负极，二极管十六D16的正极接至12V的VCC，三极管二Q2的集电极与电阻三十三R33的一端、电阻三十四R34的一端相接，电阻三十三R33的另一端输出PWM波，电阻三十四R34的另一端接地。
所述的通讯模块采用3路CAN总线通讯电路，所述的CAN总线通讯电路包括芯片六U6、共模滤波器B、ESD保护器P、电容八C8、电容九C9、电容十C10、电阻十九R19和电阻二十R20，芯片六U6的1脚和4脚接至主MCU，芯片六U6的8脚接至电阻二十R20的一端，芯片六U6的3脚与电容十C10的一端接至VCC，电阻二十R20的另一端、电容十C10的另一端、芯片六U6的2脚接至一起并接地，芯片六U6的6脚接至共模滤波器B的4脚，芯片六U6的7脚接至共模滤波器B的3脚，共模滤波器B的2脚、ESD保护器P的1脚、电容八C8的一端、电阻十九R19的一端连接在一起，电容八C8的另一端与ESD保护器P的3脚连接并接地，电阻十九R19的另一端、电容九C9的一端、ESD保护器P的2脚连在一起并接至共模滤波器B的1脚，电容九C9的另一端接地；共模滤波器B与ESD保护器P提高了通讯模块抵抗电磁干扰的能力，增加可靠性；
所述的电源模块包括为主MCU模块供电的主MCU供电电路和为备用MCU模块供电的备用MCU供电电路，主MCU供电电路包括芯片七U7、熔断器一F1、电容十一C11～电容二十C20、电阻二十一R21～电阻二十八R28、二极管五D5～二极管十三D13、电感二L2、电感三L3和三极管Q1，其中，芯片七U7采用型号为LM2596-5.0S的电压转换芯片，输出稳定的5V电压，±4％的输出电压容差，最大输出电流3A，能够实现过流、过压、过温保护，适合汽车环境使用，二极管五D5为双向稳压二极管，芯片七U7的3脚和6脚接地，芯片七U7的1脚与电阻二十一R21的一端、电容十三C13的一端、电容十四C14的一端、电容十五C15的一端、电容十六C16的一端、二极管六D6的负极接在一起，电容十三C13的另一端、电容十四C14的另一端、电容十五C15的另一端、电容十六C16的另一端分别接地，二极管六D6的正极接至电感二L2的一端，电感二L2的另一端与熔断器一F1的一端、二极管五D5的一端、电容十一C11的一端相接，熔断器一F1的另一端与电源相接，二极管五D5的另一端接地，电容十一C11的另一端与电容十二C12的串联后接地，芯片七U7的7脚、电阻二十一R21的另一端、二极管七D7的正极、二极管八D8的正极、三极管Q1的集电极接在一起，二极管七D7的负极与电阻二十二R22串联，二极管八D8的负极与电阻二十三R23串联，电阻二十二R22、电阻二十三R23为低有效开关量输入端，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极与电阻二十五R25的一端、电容二十C20的一端、二极管十一D11的负极、二极管十二D12的负极、二极管十三D13的负极接在一起，二极管十一D11的正极与电阻二十六R26串联后接至主MCU，二极管十二D12的正极与电阻二十七R27串联，二极管十三D13的正极与电阻二十八R28串联，电阻二十七R27、电阻二十八R28为高有效开关量输入端；芯片七U7的2脚、芯片七U7的4脚、二极管九D9的负极、电感三L3的一端接在一起，二极管九D9的正极接地，电感三L3的另一端、电容十七C17的一端、电容十八C18的一端、电容十九C19的一端、电阻二十四R24的一端接在一起，电容十七C17的另一端、电容十八C18的另一端、电容十九C19的另一端分别接地，电阻二十四R24的另一端接至二极管十D10的正极，二极管十D10的负极接地，二极管十D10为发光二极管；当主MCU发出高电平或者其余任意开关量有效给电阻二十六R26时，都可以使芯片七U7,在电阻二十四R24上方输出5V电压给主MCU供电；
所述的备用MCU供电电路包括芯片八U8、二极管十四D14、电容二十一C21～电容二十五C25，芯片八U8采用型号为MC78M05BDTRKG的芯片，二极管十四D14的正极与电源相接，二极管十四D14的负极与电容二十一C21的一端、电容二十二C22的一端相接并接至芯片八U8的1脚，电容二十一C21的另一端、电容二十二C22的另一端接地，芯片八U8的2脚接地，芯片八U8的3脚与电容二十三C23的一端、电容二十四C24的一端、电容二十五C25的一端相接并接至VCC，电容二十三C23的另一端、电容二十四C24的另一端、电容二十五C25的另一端分别接地；
所述的电源模块还包括踏板供电电路，踏板供电电路包括芯片一U1、电容二十六C26、电容二十七C27、电容二十八C28、熔断器二F2和熔断器三F3，芯片一U1的1脚接至电源，芯片一U1的2脚接地，芯片一U1的3脚与电容二十六C26的一端、电容二十七C27的一端、电容二十八C28的一端、熔断器二F2的一端、熔断器三F3的一端接在一起，电容二十六C26的另一端、电容二十七C27的另一端、电容二十八C28的另一端分别接地，熔断器二F2的另一端、熔断器三F3的另一端分别与踏板连接提供5V的供电；
所述的电源模块还包括开关量上拉供电电路，对采集的低有效开关量上拉电压，开关量上拉供电电路包括芯片三U3、二极管十五D15、电容二十九C29～电容三十三C33，芯片三U3的1脚与二极管十五D15的负极、电容二十九C29的一端、电容三十C30的一端接在一起，电容二十九C29的另一端、电容三十C30的另一端分别接地，二极管十五D15的正极接至电源，芯片三U3的2脚接地，芯片三U3的3脚与电容三十一C31的一端、电容三十二C32的一端、电容三十三C33的一端相接并接至12V的VCC,电容三十一C31的另一端、电容三十二C32的另一端、电容三十三C33的另一端分别接地。

Claims (10)

1.一种车辆整车控制器电路，其特征在于该车辆整车控制器电路包括主MCU模块、备用MCU模块、电源模块、信号采集模块、功率驱动模块和通讯模块，其中，主MCU模块与备用MCU模块双向连接，电源模块分别与主MCU模块、备用MCU模块连接供电，电源模块分别对主MCU模块、备用MCU模块独立供电，信号采集模块与主MCU模块单向连接，信号采集模块采集整车的开关量与模拟量信号；功率驱动模块与主MCU模块的输出端相连，通讯模块与主MCU模块双向连接。
2.根据权利要求1所述的车辆整车控制器电路，其特征在于所述的主MCU模块包括主MCU、存储器、定时器电路、时钟电路和复位电路，存储器、定时器电路、时钟电路、复位电路分别与主MCU相连。
3.根据权利要求2所述的车辆整车控制器电路，其特征在于所述的存储器包括芯片二U2，主MCU的110脚与芯片二U2的1脚相接，主MCU的111脚与芯片二U2的2脚相接，主MCU的112脚与芯片二U2的3脚相接，主MCU的113脚与芯片二U2的4脚相接，芯片二U2的5脚接地，芯片二U2的6脚和8脚接至VCC；所述的定时器电路包括芯片四U4，主MCU的71脚与芯片四U4的6脚相接，主MCU的84脚与芯片四U4的7脚相接，芯片四U4的1脚与8脚连通，芯片四U4的2脚接至VCC，芯片四U4的3脚和4脚接地；所述的时钟电路包括晶振Y、电容一C1和电容二C2，晶振Y的一端与电容一C1的一端相接并接于晶振Y的79脚，晶振Y的另一端与电容二C2的一端相接并接于晶振Y的80脚，电容一C1的另一端、电容二C2的另一端相连并接地；所述的复位电路包括电容三C3和电阻一R1，电容三C3的一端、电阻一R1的一端与主MCU的复位端相连，电阻一R1的另一端接至VCC，电容三C3的另一端接地。
4.根据权利要求1或2所述的车辆整车控制器电路，其特征在于所述的信号采集模块包括多个开关量信号采集电路和多个模拟量信号采集电路，开关量信号采集电路分别连至主MCU的开关量信号输入端，模拟量信号采集电路分别连至主MCU的模拟量信号输入端。
5.根据权利要求4所述的车辆整车控制器电路，其特征在于所述的开关量信号采集电路包括逻辑高电平输入电路和逻辑低电平输入电路，其中逻辑高电平输入电路包括电阻二R2、电阻三R3和电容四C4，开关量信号从电阻二R2的一端输入，电阻二R2的另一端与电阻三R3的一端、电容四C4的一端相接并输出信号至主MCU，电阻三R3的另一端、电容四C4的另一端分别接地；所述的逻辑低电平输入电路包括二极管一D1、电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6、电阻七R7、电阻八R8和电容五C5，其中，二极管一D1的正极接至VCC，二极管一D1的负极与电阻四R4的一端相接，电阻四R4的另一端与电阻五R5的一端、电阻六R6的一端相接并接至信号输入端，电阻五R5的另一端接地，电阻六R6的另一端与电阻七R7的一端、电容五C5的一端相接并接至信号端并接至主MCU，电阻七R7的另一端、电容五C5的另一端分别接地。
6.根据权利要求4所述的车辆整车控制器电路，其特征在于所述的模拟量信号采集电路采用电压信号采集电路和电阻信号采集电路，其中电压信号采集电路包括电阻八R8、电阻九R9、电阻十R10和电容六C6，电阻八R8的一端为信号端，电阻八R8的另一端与电阻九R9的一端、电阻十R10的一端相接，电阻十R10的另一端接地，电阻九R9的另一端与电容六C6的一端相连并接至主MCU，电容六C6的另一端接地；所述的电阻信号采集电路包括电感一L1、电阻十一R11、电阻十二R12、电阻十三R13和电容七C7，电感一L1的一端接至VCC，电感一L1的另一端与电阻十一R11的一端相接，电阻十一R11的另一端与电阻十二R12的一端接至信号输入端，电阻十二R12的另一端与电阻十三R13的一端、电容七C7的一端接在一起并接至主MCU，电阻十三R13的另一端接地，电容七C7的另一端也接地。
7.根据权利要求1或2所述的车辆整车控制器电路，其特征在于所述的功率驱动模块包括芯片五U5、电阻十四R14、电阻十五R15、电阻十六R16、电阻十七R17、电阻十八R18、二极管二D2、二极管三D3、二极管四D4，其中，芯片五U5的1脚、7脚、8脚和14脚均与电源相连接，芯片五U5的2脚、3脚、5脚、6脚接至主MCU，芯片五U5的2脚与6脚为功率输出的控制脚，芯片五U5的3脚与5脚为功率输出的反馈脚，芯片五U5的11脚接至VCC，芯片五U5的2脚接至电阻十四R14的一端，芯片五U5的6脚接至电阻十五R15的一端，芯片五U5的4脚分别与电阻十六R16的一端、二极管二D2的正极相接，电阻十四R14的另一端、电阻十五R15的另一端、电阻十六R16的另一端、二极管二D2的负极相接并接地；芯片五U5的9脚与10脚相接并与电阻十七R17的一端、二极管三D3的负极接在一起，芯片五U5的12脚与13脚相接并与二极管四D4的负极、电阻十八R18的一端相接，电阻十七R17的另一端、电阻十八R18的另一端、二极管三D3的正极、二极管四D4的正极接在一起并接地。
8.根据权利要求1或2所述的车辆整车控制器电路，其特征在于所述的通讯模块采用多路CAN总线通讯电路，所述的CAN总线通讯电路包括芯片六U6、共模滤波器B、ESD保护器P、电容八C8、电容九C9、电容十C10、电阻十九R19和电阻二十R20，芯片六U6的1脚和4脚接至主MCU，芯片六U6的8脚接至电阻二十R20的一端，芯片六U6的3脚与电容十C10的一端接至VCC，电阻二十R20的另一端、电容十C10的另一端、芯片六U6的2脚接至一起并接地，芯片六U6的6脚接至共模滤波器B的4脚，芯片六U6的7脚接至共模滤波器B的3脚，共模滤波器B的2脚、ESD保护器P的1脚、电容八C8的一端、电阻十九R19的一端连接在一起，电容八C8的另一端与ESD保护器P的3脚连接并接地，电阻十九R19的另一端、电容九C9的一端、ESD保护器P的2脚连在一起并接至共模滤波器B的1脚，电容九C9的另一端接地。
9.根据权利要求1或2所述的车辆整车控制器电路，其特征在于所述的电源模块包括为主MCU模块供电的主MCU供电电路和为备用MCU模块供电的备用MCU供电电路，主MCU供电电路包括芯片七U7、熔断器一F1、电容十一C11～电容二十C20、电阻二十一R21～电阻二十八R28、二极管五D5～二极管十三D13、电感二L2、电感三L3和三极管一Q1，其中，二极管五D5为双向稳压二极管，芯片七U7的3脚和6脚接地，芯片七U7的1脚与电阻二十一R21的一端、电容十三C13的一端、电容十四C14的一端、电容十五C15的一端、电容十六C16的一端、二极管六D6的负极接在一起，电容十三C13的另一端、电容十四C14的另一端、电容十五C15的另一端、电容十六C16的另一端分别接地，二极管六D6的正极接至电感二L2的一端，电感二L2的另一端与熔断器一F1的一端、二极管五D5的一端、电容十一C11的一端相接，熔断器一F1的另一端与电源相接，二极管五D5的另一端接地，电容十一C11的另一端与电容十二C12的串联后接地，芯片七U7的7脚、电阻二十一R21的另一端、二极管七D7的正极、二极管八D8的正极、三极管一Q1的集电极接在一起，二极管七D7的负极与电阻二十二R22串联，二极管八D8的负极与电阻二十三R23串联，电阻二十二R22、电阻二十三R23为低有效开关量输入端，三极管一Q1的发射极接地，三极管一Q1的基极与电阻二十五R25的一端、电容二十C20的一端、二极管十一D11的负极、二极管十二D12的负极、二极管十三D13的负极接在一起，二极管十一D11的正极与电阻二十六R26串联后接至主MCU，二极管十二D12的正极与电阻二十七R27串联，二极管十三D13的正极与电阻二十八R28串联，电阻二十七R27、电阻二十八R28为高有效开关量输入端；芯片七U7的2脚、芯片七U7的4脚、二极管九D9的负极、电感三L3的一端接在一起，二极管九D9的正极接地，电感三L3的另一端、电容十七C17的一端、电容十八C18的一端、电容十九C19的一端、电阻二十四R24的一端接在一起，电容十七C17的另一端、电容十八C18的另一端、电容十九C19的另一端分别接地，电阻二十四R24的另一端接至二极管十D10的正极，二极管十D10的负极接地，二极管十D10为发光二极管。
10.根据权利要求1或2所述的车辆整车控制器电路，其特征在于所述的备用MCU供电电路包括芯片八U8、二极管十四D14、电容二十一C21～电容二十五C25，二极管十四D14的正极与电源相接，二极管十四D14的负极与电容二十一C21的一端、电容二十二C22的一端相接并接至芯片八U8的1脚，电容二十一C21的另一端、电容二十二C22的另一端接地，芯片八U8的2脚接地，芯片八U8的3脚与电容二十三C23的一端、电容二十四C24的一端、电容二十五C25的一端相接并接至VCC，电容二十三C23的另一端、电容二十四C24的另一端、电容二十五C25的另一端分别接地。
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