一種控制單元的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種控制單元，包括CAN控制器局域網(wǎng)絡模塊，電源模塊、主控模塊、外圍接口模塊；所述CAN控制器局域網(wǎng)絡模塊、電源模塊、外圍接口模塊分別與所述主控模塊連接；所述主控模塊包括32位ECU電子控制單元芯片；所述CAN控制器局域網(wǎng)絡模塊包括三路CAN控制器局域網(wǎng)絡單元。
【專利說明】—種控制單元
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及車輛電路，特別是指一種控制單元。
【背景技術】
[0002]隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，對汽車控制器的處理速率要求越來越快，接口資源需求越來越多，集成度也越來越高，然而我們現(xiàn)行的ECU (控制單元)主要采用的是16位單片機設計，處理速率較低，接口資源較少，集成度較低，已經(jīng)不能滿足我們對汽車控制的需要。
實用新型內(nèi)容
[0003]有鑒于此，本實用新型的目的在于提出一種控制單元。該控制單元用于車輛中央控制。
[0004]基于上述目的本實用新型提供的控制單元，包括CAN控制器局域網(wǎng)絡模塊，電源模塊、主控模塊、外圍接口模塊；所述CAN控制器局域網(wǎng)絡模塊、電源模塊、外圍接口模塊分別與所述主控模塊連接；所述主控模塊包括32位E⑶電子控制單元芯片；所述CAN控制器局域網(wǎng)絡模塊包括三路CAN控制器局域網(wǎng)絡單元。
[0005]可選的，所述32位E⑶電子控制單元包括型號為MPC6544A的芯片。
[0006]可選的，所述CAN控制器局域網(wǎng)絡單元包括控制器、雙行CAN控制器局域網(wǎng)絡總線保護器；所述控制器包括電源端、接收端高電平信號端、低電平信號端；接收端、發(fā)送端與主控模塊連接；高電平信號端、低電平信號端與外部CAN控制器局域網(wǎng)絡總線連接，并分別通過雙行CAN控制器局域網(wǎng)絡總線保護器接地；接收端與主控模塊之間、發(fā)送端與主控模塊之間、高電平信號端與外部CAN控制器局域網(wǎng)絡總線之間、低電平信號端與外部CAN控制器局域網(wǎng)絡總線之間均設有平衡電阻。
[0007]可選的，所述控制器包括型號為IS01050的芯片。
[0008]可選的，所述電源模塊包括電源控制器、電壓正極輸入端、電壓負極輸入端、防反接二極管、自恢復保險管、正極儲能電容、濾波電容、穩(wěn)壓二極管、功率電感；外部輸入的電壓經(jīng)防反接二極管、自恢復保險管、正極儲能電容、濾波電容進入到電源控制器的電壓輸入管腳，再經(jīng)過電源控制器的電壓輸出管腳輸出，依次經(jīng)過穩(wěn)壓二極管，功率電感輸出變?yōu)檩敵鲭妷?，輸送到所述主控模塊。
[0009]可選的，所述電源控制器包括型號為LM2676的芯片。
[0010]可選的，所述外圍接口模塊包括15路地輸入接口、6路可編程輸入接口、6路數(shù)模采集接口、2路車速采集接口、6路4安培帶過流保護輸出接口、10路繼電器輸出接口、2路I安培小功率輸入接口、2路模擬電壓輸出接口。
[0011]從上面所述可以看出，本實用新型提供的控制單元，用于車輛中央控制，采用32位ECU芯片，處理速率更高；同時其外圍接口模塊能夠為車輛提供更多的接口資源，具有更高的集成度。在實際使用過程中，本實用新型實施例采用型號為MPC5644A的飛思卡爾32位芯片,最高工作頻率可達150M，同時該芯片采用了雙通路內(nèi)核，每個時鐘周期可執(zhí)行2個指令，比相同頻率的單指令內(nèi)核有更高的性能，可配置多種停止或是休眠模式，滿足惡劣環(huán)境下對靜態(tài)功耗要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型實施例的32位E⑶結構示意簡圖；
[0013]圖2為本實用新型實施例的CAN單元結構示意圖；
[0014]圖3為本實用新型實施例的電源模塊結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。
[0016]圖1為本實用新型實施例的32位控制單元結構示意簡圖。包括CAN(控制器局域網(wǎng)絡)模塊，電源模塊、主控模塊、外圍接口模塊。其中主控模塊包括型號為MPC6544A的芯片，該芯片為32位ECU芯片，用于數(shù)據(jù)運算并對車輛中的相應設備機構進行控制；CAN模塊包括三路CAN單元，用于實現(xiàn)主控模塊與車輛中前部模塊、后部模塊、儀表模塊等模塊的數(shù)據(jù)交換，這種三路CAN單元的設計可以解決現(xiàn)有車輛中CAN總線負載過高的問題。電源模塊與主控模塊相連，為主控模塊提供電能；外圍接口模塊與主控模塊相連，用于對車輛中相應被控設備的參數(shù)進行采集。所述主控模塊通過外圍接口模塊采集信號和輸出控制信號；CAN模塊與主控模塊相連，所述主控模塊通過CAN模塊與控制系統(tǒng)中的其它模塊進行數(shù)據(jù)交換。
[0017]圖2為本實用新型實施例的CAN單元結構示意圖，包括控制器21、多個平衡電阻22、雙行CAN總線保護器23 ;所述控制器型號為IS01050，包括第一電源端VCC1、第二電源端VCC2、接收端RXD、發(fā)送端TXD、高電平信號端CANH、低電平信號端CANL、第一接地端GND1、第二接地端GND2 ;接收端RXD、發(fā)送端TXD分別經(jīng)過一個平衡電阻22與主控模塊連接，高電平信號端CANH、低電平信號端CANL分別通過平衡電阻22連接到外部CAN總線。外部CAN信號經(jīng)過平衡電阻22從所述控制器21的高電平信號端CANH和低電平信號端CANL輸入，再由控制器21的接收端RXD、發(fā)送端TXD經(jīng)相應的平衡電阻22傳輸?shù)街骺啬K的MPC5644A芯片。當主控模塊發(fā)出內(nèi)部信號時，內(nèi)部信號從MPC5644A發(fā)出，經(jīng)相應的平衡電阻22進入到控制器的接收端RXD和發(fā)送端TXD，再由控制器21的高電平信號端CANH和低電平信號端CANL經(jīng)過相應的平衡電阻22傳輸?shù)酵獠緾AN總線。第一電源端VCCl和第二電源端VCC2分別連接5V電源。第一接地端GNDl和第二接地端GND2接地。接收端RXD還通過相應的平衡電阻22和一個電容接地。發(fā)送端TXD還通過一個電容接地。
[0018]圖3為本實用新型實施例的電源模塊結構示意圖。包括電源控制器31、電壓正極輸入端32、電壓負極輸入端33、防反接二極管34、自恢復保險管35、正極儲能電容36、濾波電容37、穩(wěn)壓二極管38、功率電感39以及相應的平衡穩(wěn)壓元件。在本實施例中，電源控制器31采用型號為LM2676的芯片，它的電壓輸入范圍為0-45V。外部輸入的電壓經(jīng)防反接二極管34、自恢復保險管35、正極儲能電容36、濾波電容37進入到LM2676的2號電壓輸入管腳，再經(jīng)過LM2676的I號電壓輸出管腳輸出，依次經(jīng)過穩(wěn)壓二極管38，功率電感39輸出變?yōu)檩敵鲭妷?。[0019]在圖3所示的實施例中，電壓正極輸入端32通過防反接二極管34、自恢復保險管35與LM2676的2號管腳連接；電壓負極輸入端33通過第一電阻310與LM2676的8號管腳連接；同時，防反接二極管34和電壓負極輸入端33之間串聯(lián)有一個第二電阻311和第二二極管312 ;正極儲能電容36、濾波電容37并聯(lián)接于LM2676的2號管腳和8號管腳之間；LM2676的4號管腳和8號管腳接地，5號管腳和7號管腳懸空，3號管腳通過第二濾波電容313與穩(wěn)壓二極管38的負極連接，6號管腳通過第二儲能電容314、第三濾波電容315與電壓輸出端316連接，I號管腳通過功率電感39與電壓輸出端316連接；同時，穩(wěn)壓二極管38的正極與第三濾波電容315連接。
[0020]外圍接口模塊包括15路地輸入接口、6路可編程輸入接口、6路數(shù)模采集接口、2路車速采集接口、6路4安培帶過流保護輸出接口、10路繼電器輸出接口、2路I安培小功率輸入接口、2路模擬電壓輸出接口。15路低輸入接口和6路可編程輸入接口用于采集車輛的檔位、離合位置開關、接觸器狀態(tài)、油門開關、制動開關等開關量；6路數(shù)模采集接口，可用采集電池電壓、制動狀態(tài)、點火電壓等；2路車速采集接口，用于采集車速信號；6路4安培帶過流保護輸出接口和10路繼電器輸出接口，用于驅動外部大功率器件，如:繼電器，燈等；2路I安培小功率輸入接口，用于一些低輸入控制開關；2路模擬電壓輸出接口，用于滿足對發(fā)動機進行控制的需求。本實施例的外圍接口模塊相比現(xiàn)有技術設計了更多的接口，適應目前車輛的高集成化程度而對接口數(shù)量的要求。同時，在MPC5644A與外圍電路間的輸入輸出信號采用數(shù)據(jù)隔離技術，增強了對主處理器的保護功能。
[0021 ] 從上面所述可以看出，本實用新型所提供的控制單元，采用32位E⑶芯片，處理速率更高；同時其外圍接口模塊能夠為車輛提供更多的接口資源，具有更高的集成度。在實際使用過程中，本實用新型實施例采用型號為MPC5644A的飛思卡爾32位芯片，最高工作頻率可達150M，同時該芯片采用了雙通路內(nèi)核，每個時鐘周期可執(zhí)行2個指令，比相同頻率的單指令內(nèi)核有更高的性能，可配置多種停止或是休眠模式，滿足惡劣環(huán)境下對靜態(tài)功耗要求。
[0022]所屬領域的普通技術人員應當理解:以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種控制單元，其特征在于，包括CAN控制器局域網(wǎng)絡模塊，電源模塊、主控模塊、夕卜圍接口模塊；所述CAN控制器局域網(wǎng)絡模塊、電源模塊、外圍接口模塊分別與所述主控模塊連接；所述主控模塊包括32位ECU電子控制單元芯片；所述CAN控制器局域網(wǎng)絡模塊包括三路CAN控制器局域網(wǎng)絡單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的控制單元，其特征在于，所述32位ECU電子控制單元包括型號為MPC6544A的芯片。
3.根據(jù)權利要求1所述的控制單元，其特征在于，所述CAN控制器局域網(wǎng)絡單元包括控制器、雙行CAN控制器局域網(wǎng)絡總線保護器；所述控制器包括電源端、接收端高電平信號端、低電平信號端；接收端、發(fā)送端與主控模塊連接；高電平信號端、低電平信號端與外部CAN控制器局域網(wǎng)絡總線連接，并分別通過雙行CAN控制器局域網(wǎng)絡總線保護器接地；接收端與主控模塊之間、發(fā)送端與主控模塊之間、高電平信號端與外部CAN控制器局域網(wǎng)絡總線之間、低電平信號端與外部CAN控制器局域網(wǎng)絡總線之間均設有平衡電阻。
4.根據(jù)權利要求3所述的控制單元，其特征在于，所述控制器包括型號為IS01050的芯片。
5.根據(jù)權利要求1所述的控制單元，其特征在于，所述電源模塊包括電源控制器、電壓正極輸入端、電壓負極輸入端、防反接二極管、自恢復保險管、正極儲能電容、濾波電容、穩(wěn)壓二極管、功率電感；外部輸入的電壓經(jīng)防反接二極管、自恢復保險管、正極儲能電容、濾波電容進入到電源控制器的電壓輸入管腳，再經(jīng)過電源控制器的電壓輸出管腳輸出，依次經(jīng)過穩(wěn)壓二極管，功率電感輸出變?yōu)檩敵鲭妷?，輸送到所述主控模塊。
6.根據(jù)權利要求5所述的控制單元，其特征在于，所述電源控制器包括型號為LM2676的芯片。
7.根據(jù)權利要求1所述的控制單元，其特征在于，所述外圍接口模塊包括15路地輸入接口、6路可編程輸入接口、6路數(shù)模采集接口、2路車速采集接口、6路4安培帶過流保護輸出接口、10路繼電器輸出接口、2路I安培小功率輸入接口、2路模擬電壓輸出接口。
【文檔編號】G05B19/04GK203397136SQ201320520087
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權日:2013年8月23日
【發(fā)明者】張宏明, 逄中波, 劉兆強 申請人:航天新長征電動汽車技術有限公司