CN208128152U - 支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构，包括相互连接的三合一电驱动控制模块和安全监测模块，且所述的三合一电驱动控制模块集成有MCU控制单元、TCU控制单元以及VCU控制单元，所述的安全监测模块与三合一电驱动控制模块互相连接，由所述的安全监测模块为所述的三合一电驱动控制模块供电，并监测所述的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构的安全状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及电驱动控制器领域，具体是指一种支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构。
背景技术
随着新能源电动汽车的技术发展，对电动汽车的电控单元高功率、高密度、小型化要求越来越高。现有的电动汽车的电驱动控制单元分别为VCU、MCU、TCU，三个单独电控制单元如附图1所示。控制器间通过CAN通讯数据线进行数据传输，存在电磁干扰通讯风险，三个箱体、三个单片芯片、三个控制板电源等引起成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种克服了上述现有技术的缺点、将MCU、TCU和VCU集成于一体的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构。
为了实现上述目的，本实用新型的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构如下：
该支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构的主要特点是，包括相互连接的三合一电驱动控制模块和安全监测模块，且所述的三合一电驱动控制模块集成有MCU控制单元、TCU控制单元以及VCU控制单元，所述的安全监测模块与三合一电驱动控制模块互相连接。
较佳地，MCU控制单元连接到车辆的永磁同步电机，TCU控制单元连接到车辆的变速箱，VCU控制单元连接到车辆的通讯部分、模拟信号电路部分、数字信号电路部分和高低边开关电路部分。
更佳地，MCU控制单元通过三相全桥IGBT驱动电路连接到永磁同步电机，该永磁同步电机也通过旋变位置传感器和相电流反馈电路连接到所述的MCU控制单元。
更佳地，TCU控制单元通过预驱动电路驱动三相全桥的MOS电路连接到所述的变速箱控制单元。
更佳地，所述的通讯部分包括整车CAN总线、标定CAN总线、车身CAN总线、充电CAN总线以及LIN总线和Flexray总线。
更佳地，模拟信号电路部分包括加速踏板、制动踏板和传感器。
更佳地，数字信号电路部分包括主继电器、风扇继电器、雷达继电器。
更佳地，高低边开关电路部分包括水泵EN、ECO+开关、SPORT开关。
较佳地，所述的三合一电驱动控制模块为TC297芯片，其中，所述的MCU控制单元由该TC297芯片分配对应的MCU控制相关管脚实现，所述的TCU控制单元由该TC297芯片分配对应的TCU控制相关管脚实现，所述的VCU控制单元由该TC297芯片分配对应的VCU控制相关管脚实现。
更佳地，所述的安全监测模块包括TLF35584芯片。
采用本实用新型的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构，具有以下益处：
(1)能够有效的节省空间；
(2)能够有效的降低成本；
(3)VCU、MCU和TCU之间的数据传输取消，且能够实现VCU、MCU和TCU各自的功能，运行处理速度更快，抗干扰性增强；
(4)集成VCU、MCU和TCU中三个单片机功能于一体，能够同时运算完成电机和变速箱控制的功能；
(5)后续便于升级为功能安全的控制器。
附图说明
图1为现有技术中VCU、MCU和TCU独立单元电驱动示意图。
图2为本实用新型的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构的示意图。
图3为本实用新型的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构的功能示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
该支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构的主要特点是，包括相互连接的三合一电驱动控制模块和安全监测模块，且所述的三合一电驱动控制模块集成有MCU控制单元、TCU控制单元以及VCU控制单元，所述的安全监测模块与三合一电驱动控制模块互相连接。由所述的安全监测模块为所述的三合一电驱动控制模块供电，所述的安全监测模块还用于监测所述的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构的安全状态。
在一种较佳的实施例中，MCU控制单元连接到车辆的永磁同步电机，TCU控制单元连接到车辆的变速箱控制单元，VCU控制单元连接到车辆的通讯部分、模拟信号电路部分、数字信号电路部分和高低边开关电路部分。所述的VCU控制单元分别向所述的模拟信号电路部分传输模拟信号、向所述的数字信号电路部分传输数字信号、以及向所述的高低边开关电路部分传输开关信号。
在一种更佳的实施例中，MCU控制单元通过三相全桥IGBT驱动电路连接到永磁同步电机，该永磁同步电机也通过旋变位置传感器和相电流反馈电路连接到所述的MCU控制单元。
在一种更佳的实施例中，TCU控制单元通过预驱动电路驱动三相全桥的MOS电路连接到所述的变速箱控制单元。
在一种更佳的实施例中，所述的通讯部分包括整车CAN总线、标定CAN总线、车身CAN总线、充电CAN总线以及LIN总线和Flexray总线。
在一种更佳的实施例中，模拟信号电路部分包括加速踏板、制动踏板和传感器。
在一种更佳的实施例中，数字信号电路部分包括主继电器、风扇继电器、雷达继电器。
在一种更佳的实施例中，高低边开关电路部分包括水泵EN、ECO+开关、SPORT开关。
在一种较佳的实施例中，所述的三合一电驱动控制模块由TC297芯片实现，其中，所述的MCU控制单元由该TC297芯片分配对应的MCU控制相关管脚实现，所述的TCU控制单元由该TC297芯片分配对应TCU控制相关管脚实现，所述的VCU控制单元由该TC297芯片分配对应VCU控制相关管脚实现。
在具体实施方式中，TC297芯片上的MCU控制单元包括电机控制部分的PWM驱动部分、位置及电流采样反馈部分和故障逻辑处理部分等；VCU控制单元包括驾驶者意图识别部分及相关通讯部分等；TCU控制单元包括相关PWM驱动及状态反馈部分等，具体接线方式可参考图3。
所述的安全检测模块的内部设置有电源状态监控单元，用于监测自身的供电相关电源状态，还设置有智能看门狗单元，用于实现对相关的芯片及软件的监控，该安全监测模块还设置有安全通路开关，可作为支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构的安全关断路径，使得该支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构在故障状态能够进入安全状态。
在一种更佳的实施例中，所述的安全监测模块包括TLF35584芯片，在具体实施例中，该安全监测模块还包括TLF35584的辅助电路，TLF35584的辅助电路相关是本领域的公知常识，在具体的实施方式中，TLF35584芯片具有电源状态监控单元，用于供电电源电压检测，TLF35584芯片还可设置SS1和SS2进行安全路径的控制。
在具体实施例中，该支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构采用英飞凌的主控芯片TC297+电源芯片TLF35584来实现，其TC297强大的多核运算能力、众多的AD口、IO口和通讯接口能够同时满足VCU、MCU、TCU集合在一起的外部电路控制需求。同时主控芯片TC297和TLF35584都是为了功能安全功能而设计的芯片，经后续升级能够满足更多的功能安全需求。
如图2所示，本实用新型的支持实现车用三合一电驱动控制功能的。装置结构在具体实施例中利用TC297集成VCU、MCU和TCU中三个控制单元于一体，能够同时运算完成电机控制和变速箱控制的功能。
采用TC297和TLF35584芯片是为了满足功能安全设计，且所述的TC297和TLF35584芯片都经过了ISO26262验证；所述的TC297内部有三个核，运算速度高达300MHZ，能够同时满足VCU、TCU、MCU三种控制单元的运算处理和相应的控制功能，当用于电动汽车中时，能够同时实现对变速箱和电动机的控制，所述的电源芯片TLF35584内置安全监测功能，还为TC297提供电压，与TC297芯片搭配使用能够满足功能安全方案的需求，只需外部电路升级功能安全要求(多点监测)，即可成为功能安全方案。如图3所示。
采用本实用新型的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构，具有以下益处：
(1)能够有效的节省空间；
(2)能够有效的降低成本；
(3)VCU、MCU和TCU之间的数据传输取消，且能够实现VCU、MCU和TCU各自的功能，运行处理速度更快，抗干扰性增强；
(4)集成VCU、MCU和TCU中三个单片机功能于一体，能够同时运算完成电机和变速箱控制的功能；
(5)后续便于升级为功能安全的控制器。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (10)
1.一种支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构，其特征在于，包括相互连接的三合一电驱动控制模块和安全监测模块，且所述的三合一电驱动控制模块集成有MCU控制单元、TCU控制单元以及VCU控制单元，所述的安全监测模块与三合一电驱动控制模块互相连接。
2.根据权利要求1所述的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构，其特征在于，MCU控制单元连接到车辆的永磁同步电机，TCU控制单元连接到车辆的变速箱，VCU控制单元连接到车辆的通讯部分、模拟信号电路部分、数字信号电路部分和高低边开关电路部分。
3.根据权利要求2所述的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构，其特征在于，MCU控制单元通过三相全桥IGBT驱动电路连接到永磁同步电机，该永磁同步电机也通过旋变位置传感器和相电流反馈电路连接到所述的MCU控制单元。
4.根据权利要求2所述的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构，其特征在于，TCU控制单元通过预驱动电路驱动三相全桥的MOS电路连接到所述的变速箱控制单元。
5.根据权利要求2所述的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构，其特征在于，所述的通讯部分包括整车CAN总线、标定CAN总线、车身CAN总线、充电CAN总线以及LIN总线和Flexray总线。
6.根据权利要求2所述的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构，其特征在于，模拟信号电路部分包括加速踏板、制动踏板和传感器。
7.根据权利要求2所述的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构，其特征在于，数字信号电路部分包括主继电器、风扇继电器、雷达继电器。
8.根据权利要求2所述的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构，其特征在于，高低边开关电路部分包括水泵EN、ECO+开关、SPORT开关。
9.根据权利要求1所述的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构，其特征在于，所述的三合一电驱动控制模块为TC297芯片，其中，所述的MCU控制单元由该TC297芯片分配对应的MCU控制相关管脚实现，所述的TCU控制单元由该TC297芯片分配对应TCU控制相关管脚实现，所述的VCU控制单元由该TC297芯片分配对应VCU控制相关管脚实现。
10.根据权利要求1所述的支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构，其特征在于，所述的安全监测模块包括TLF35584芯片。
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| CN201820730658.1U CN208128152U (zh) | 2018-05-16 | 2018-05-16 | 支持实现车用三合一电驱动控制功能的装置结构 |
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| CN (1) | CN208128152U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111976619A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-11-24 | 浙江飞碟汽车制造有限公司 | 一种集成式控制系统 |
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2018
- 2018-05-16 CN CN201820730658.1U patent/CN208128152U/zh active Active
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