CN205983069U - 整车控制器及新能源汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种整车控制器及新能源汽车。其中，整车控制器包括：核心基本功能单元，所述核心基本功能单元设有扩展接口；扩展功能单元，所述扩展功能单元与所述扩展接口可拆卸的连接。本实用新型实施例通过对整车控制器进行配置和扩展，可以兼容多种车型，适用于不同的研发阶段，而不会造成整车控制器体积的增加和资源的浪费。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车控制领域，特别是涉及一种整车控制器及新能源汽车。
背景技术
新能源汽车已经成为汽车产业发展的主流方向，整车控制器(VCU，VehicleControl Unit)是新能源汽车实现整车控制决策的核心电子控制单元，它主要负责协电机控制器和电池管理***等各部件的工作，提高汽车的经济性、动力性、安全性并降低污染的排放。
现有的整车控制器为了满足新能源汽车在实际开发中不同车型对于控制器的不同需求，以及同一款车型在不同的研发阶段可能会存在的不同需求，往往设计有许多冗余的功能，这些固化在整车控制器中冗余的软硬件造成了整车控制器体积的增加和资源的浪费。
实用新型内容
本实用新型实施例要解决的一个技术问题是：提供一种整车控制器及新能源汽车，通过对整车控制器进行配置和扩展，可以兼容多种车型，适用于不同的研发阶段，而不会造成整车控制器体积的增加和资源的浪费。
根据本实用新型实施例的一个方面，提供一种整车控制器，包括：
核心基本功能单元，所述核心基本功能单元设有扩展接口；
扩展功能单元，所述扩展功能单元与所述扩展接口可拆卸的连接。
基于本实用新型上述***的另一实施例中，所述核心基本功能单元包括： 主控制电路，所述主控制电路设有预留接口，所述主控制电路通过所述预留接口与所述扩展接口连接。
基于本实用新型上述***的另一实施例中，所述核心基本功能单元还包括：
CAN总线通信电路，所述CAN总线通信电路与所述主控制电路连接，实现所述主控制电路与CAN总线的通信；
数字量输入电路，所述数字量输入电路与所述主控制电路连接，将输入的各种数字开关信号变换为所述主控制电路能够识别和处理的数字信号；
模拟量输入电路，所述模拟量输入电路与所述主控制电路连接，将输入的各种模拟信号变换为所述主控制电路能够识别和处理的信号；
驱动输出电路，所述驱动输出电路与所述主控制电路连接，对所述主控制电路输出的信号进行功率放大及对所述主控制电路发出的控制指令进行译码，转变为能够驱动各种执行元件的大电流或电压信号；
电压转换电路，所述电压转换电路与所述主控制电路、所述CAN总线通信电路、所述数字量输入电路、所述模拟量输入电路、所述驱动输出电路及所述扩展接口连接，将来自车载蓄电池的电压转换为所述整车控制器所需的电压，为所述整车控制器提供电能。
基于本实用新型上述***的另一实施例中，所述CAN总线通信电路包括：信息CAN总线通信电路及动力CAN总线通信电路。
基于本实用新型上述***的另一实施例中，所述驱动输出电路包括：高边驱动电路、低边驱动电路及桥式开关驱动电路。
基于本实用新型上述***的另一实施例中，所述主控制电路设有的所述预留接口包括：预留的CAN总线通信接口、预留的LIN总线通信接口、预留的A/D转换接口、预留的SPI接口及预留的数字I/O接口至少一种。
基于本实用新型上述***的另一实施例中，所述扩展功能单元包括以下扩展电路的至少一种：
电压转换扩展电路，所述电压转换扩展电路通过所述扩展接口与所述电压转换电路连接，将来自车载蓄电池的电压转换为所述电压转换电路能够转换的电压；
CAN收发电路，所述CAN收发电路通过所述扩展接口与所述主控制电路预留的CAN总线通信接口连接，增加所述主控制电路与CAN总线的通信接口；
LIN收发电路，所述LIN收发电路通过所述扩展接口与所述主控制电路预留的LIN总线通信接口连接，兼容所述主控制电路与LIN总线的通信；
D/A输出电路，所述D/A输出电路通过扩展接口与所述主控电路预留的A/D转换接口连接，将所述主控电路输出的数字信号转换为模拟信号输出；
I/O扩展电路，所述I/O扩展电路与所述扩展接口连接，并通过所述扩展接口与所述主控制电路预留的数字I/O接口连接，或者通过所述扩展接口与所述主控制电路预留的SPI接口连接，扩展所述整车控制器的数字I/O接口；
驱动输出扩展电路，所述驱动输出扩展电路通过所述扩展接口与所述主控电路预留的SPI接口连接，实现对整车控制器的驱动输出的扩展。
基于本实用新型上述***的另一实施例中，所述驱动输出扩展电路包括：高边驱动电路及低边驱动电路。
基于本实用新型上述***的另一实施例中，所述扩展接口为针孔连接器，所述扩展功能单元通过线束的连接端子与所述针孔连接器连接。
根据本实用新型实施例的另一个方面，提供一种新能源汽车，包括：上述任一实施例所述的整车控制器。
基于本实用新型实施例提供的整车控制器及新能源汽车，通过整车控制器采用核心基本功能单元和扩展功能单元的架构，可以在核心功能的基础上根据具体的需求对整车控制器的功能进行配置和扩展，使整车控制器可以兼容多种车型，适用于不同的研发阶段，而不会造成整车控制器体积的增加和资源的浪费，并且可以提高整车开发的速度，节约开发成本。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同描述一起用于解释本实用新型的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本实用新型，其中：
图1是本实用新型整车控制器一个实施例的结构图。
图2是本实用新型整车控制器一个具体实施例的结构图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1是本实用新型整车控制器一个实施例的结构图。如图1所示，本实用新型实施例的整车控制器包括：核心基本功能单元和扩展功能单元，其中核心基本功能单元设有扩展接口，扩展功能单元与扩展接口可拆卸的连接。基于本实用新型实施例提供的整车控制器，通过整车控制器采用核心基本功能单元和扩展功能单元的架构，可以在核心功能的基础上根据具体的需求对整车控制器的功能进行配置和扩展，使整车控制器可以兼容多种车型，适用于不同的研发阶段，而不会造成整车控制器体积的增加和资源的浪费，并且可以提高整车开 发的速度，节约开发成本。
图2是本实用新型整车控制器一个具体实施例的结构图。下面结合图2通过一个具体实施例对本实用新型整车控制器的结构进行说明：
如图2所示，核心基本功能单元包括：主控制电路，主控制电路设有预留接口，主控制电路是通过预留接口与扩展接口连接。主控制电路可以采用单片机(MicrocontrollerUnit，MCU)。
进一步地，核心基本功能单元还包括：电压转换电路、CAN总线通信电路、数字量输入电路、模拟量输入电路和驱动输出电路。
电压转换电路与核心基本功能单元中的其它电路及扩展接口连接，将来自车载蓄电池的电压转换为整车控制器所需的电压，为整车控制器提供电能。例如，车载蓄电池的电压为12V，整车控制器所需的电压为5V和3.8V，通过电压转换电路能够将来自车载蓄电池的12V供电转换为整车控制器所需的5V和3.8V。
CAN总线通信电路与主控制电路连接，实现主控制电路与CAN总线的通信。其中，CAN总线通信电路包括：信息CAN总线通信电路和动力CAN总线通信电路，信息CAN总线也称为低速CAN总线，用于车身***，例如中控锁、电动门窗、后视镜、车内照明灯等，速率一般为100kb/s，动力CAN总线也称为高速CAN总线，用于驱动***，例如发动机控制单元、ABS控制单元、安全气囊控制单元、组合仪表等，速率可达到500kb/s。
数字量输入电路与主控制电路连接，将输入的各种数字开关信号，例如制动开关信号、点火信号、输入输出轴速度传感器信号、空调请求开关信号等，变换为主控制电路能够识别和处理的数字信号。
模拟量输入电路与主控制电路连接，将输入的各种模拟信号，例如制动踏板位置传感器信号、加速踏板位置传感器信号、温度传感器信号等，变换为主控制电路能够识别和处理的信号。
驱动输出电路与主控制电路连接，对主控制电路输出的信号进行功率放大 及对主控制电路发出的控制指令进行译码，转变为能够驱动各种执行元件的大电流或电压信号，驱动执行元件动作。其中驱动输出电路包括：高边驱动电路、低边驱动电路和桥式开关驱动电路。
如图2所示，主控制电路设有的预留接口包括：预留的CAN总线通信接口、预留的LIN总线通信接口、预留的A/D转换接口、预留的SPI接口和预留的数字I/O接口。但本实用新型并不以此为限，在本实用新型整车控制器的其它实施例中，主控制电路设置的预留接口可以为上述预留接口中的至少一种。
进一步地，扩展功能单元包括以下扩展电路的至少一种：
电压转换扩展电路，通过扩展接口与电压转换电路连接，将其它电压转换为电压转换电路能够转换的电压。例如，电压转换电路能够将来自12V车载蓄电池的电压转换为整车控制器所需的电压，当将本实用新型的整车控制器应用于车载蓄电池的电压为24V的车型时，通过电压转换扩展电路能够将来自车载蓄电池的24V供电转换为压转换电路能够转换的12V。
CAN收发电路，通过扩展接口与主控制电路预留的CAN总线通信接口连接，在整车控制器与CAN总线通信的接口数量不够时，通过配置CAN收发电路增加主控制电路与CAN总线的通信接口。
LIN收发电路，通过扩展接口与主控制电路预留的LIN总线通信接口连接，在保留有LIN总线通信的车上，通过配置LIN收发电路兼容主控制电路与LIN总线的通信。
D/A输出电路，通过扩展接口与主控电路预留的A/D转换接口连接，可以将主控电路输出的数字信号转换为模拟信号输出。
I/O扩展电路，与扩展接口连接，并通过扩展接口与主控制电路预留的数字I/O接口连接，或者通过扩展接口与主控制电路预留的SPI接口连接，扩展整车控制器的数字I/O接口，其中通过主控电路预留的SPI接口对数字I/O接口进行扩展，可以有效节省主控电路的I/O资源。
驱动输出扩展电路，通过所述扩展接口与主控电路预留的SPI接口连接，实现对整车控制器的驱动输出的扩展，使整车控制器可以应用于大电流或多执行器需求的车型。其中，驱动输出扩展电路包括：高边驱动电路及低边驱动电路。
在本实施例中，扩展接口可以采用针孔连接器，扩展功能单元是通过线束的连接端子与针孔连接器连接，实现对整车控制器的配置和扩展。
另外，本实用新型实施例还提供了一种新能源汽车，设置有上述任一实施例的整车控制器。
基于本实用新型实施例提供的新能源汽车，设置有本实用新型上述任一实施例的整车控制器，通过整车控制器采用核心基本功能单元和扩展功能单元的架构，可以在核心功能的基础上根据具体的需求对整车控制器的功能进行配置和扩展，使整车控制器可以兼容多种车型，适用于不同的研发阶段，而不会造成整车控制器体积的增加和资源的浪费，并且可以提高整车开发的速度，节约开发成本。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (10)
1.一种整车控制器，其特征在于，包括：
核心基本功能单元，所述核心基本功能单元设有扩展接口；
扩展功能单元，所述扩展功能单元与所述扩展接口可拆卸的连接。
2.根据权利要求1所述的整车控制器，其特征在于，所述核心基本功能单元包括：主控制电路，所述主控制电路设有预留接口，所述主控制电路通过所述预留接口与所述扩展接口连接。
3.根据权利要求2所述的整车控制器，其特征在于，所述核心基本功能单元还包括：
CAN总线通信电路，所述CAN总线通信电路与所述主控制电路连接，实现所述主控制电路与CAN总线的通信；
数字量输入电路，所述数字量输入电路与所述主控制电路连接，将输入的各种数字开关信号变换为所述主控制电路能够识别和处理的数字信号；
模拟量输入电路，所述模拟量输入电路与所述主控制电路连接，将输入的各种模拟信号变换为所述主控制电路能够识别和处理的信号；
驱动输出电路，所述驱动输出电路与所述主控制电路连接，对所述主控制电路输出的信号进行功率放大及对所述主控制电路发出的控制指令进行译码，转变为能够驱动各种执行元件的大电流或电压信号；
电压转换电路，所述电压转换电路与所述主控制电路、所述CAN总线通信电路、所述数字量输入电路、所述模拟量输入电路、所述驱动输出电路及所述扩展接口连接，将来自车载蓄电池的电压转换为所述整车控制器所需的电压，为所述整车控制器提供电能。
4.根据权利要求3所述的整车控制器，其特征在于，所述CAN总线通信电路包括：信息CAN总线通信电路及动力CAN总线通信电路。
5.根据权利要求3所述的整车控制器，其特征在于，所述驱动输出电路包括：高边驱动电路、低边驱动电路及桥式开关驱动电路。
6.根据权利要求2所述的整车控制器，其特征在于，所述主控制电路设 有的所述预留接口包括：预留的CAN总线通信接口、预留的LIN总线通信接口、预留的A/D转换接口、预留的SPI接口及预留的数字I/O接口至少一种。
7.根据权利要求6所述的整车控制器，其特征在于，所述扩展功能单元包括以下扩展电路的至少一种：
电压转换扩展电路，所述电压转换扩展电路通过所述扩展接口与所述电压转换电路连接，将来自车载蓄电池的电压转换为所述电压转换电路能够转换的电压；
CAN收发电路，所述CAN收发电路通过所述扩展接口与所述主控制电路预留的CAN总线通信接口连接，增加所述主控制电路与CAN总线的通信接口；
LIN收发电路，所述LIN收发电路通过所述扩展接口与所述主控制电路预留的LIN总线通信接口连接，兼容所述主控制电路与LIN总线的通信；
D/A输出电路，所述D/A输出电路通过扩展接口与所述主控电路预留的A/D转换接口连接，将所述主控电路输出的数字信号转换为模拟信号输出；
I/O扩展电路，所述I/O扩展电路与所述扩展接口连接，并通过所述扩展接口与所述主控制电路预留的数字I/O接口连接，或者通过所述扩展接口与所述主控制电路预留的SPI接口连接，扩展所述整车控制器的数字I/O接口；
驱动输出扩展电路，所述驱动输出扩展电路通过所述扩展接口与所述主控电路预留的SPI接口连接，实现对整车控制器的驱动输出的扩展。
8.根据权利要求7所述的整车控制器，其特征在于，所述驱动输出扩展电路包括：高边驱动电路及低边驱动电路。
9.根据权利要求1所述的整车控制器，其特征在于，所述扩展接口为针孔连接器，所述扩展功能单元通过线束的连接端子与所述针孔连接器连接。
10.一种新能源汽车，其特征在于，包括：根据权利要求1至9中任一项所述的整车控制器。
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