一種汽車控制系統(tǒng)及具有該控制系統(tǒng)的汽車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車控制系統(tǒng)及具有該控制系統(tǒng)的汽車，所述汽車控制系統(tǒng)包括整車控制器，整車控制器分別與電機(jī)控制器、電池管理模塊、高壓盒控制器、整車標(biāo)定模塊、儀表裝置、車載信息服務(wù)模塊和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向模塊通信連接；所述整車控制器包括硬件部分：控制模塊，其頂部設(shè)置有第一機(jī)械接口和第一電氣接口，其底部設(shè)置有第二機(jī)械接口和第二電氣接口；接口模塊，其頂部設(shè)有接插件接口，其底部設(shè)有第三機(jī)械接口和第三電氣接口；所述接口模塊放置在控制模塊頂部，第三機(jī)械接口與第一機(jī)械接口連接，第三電氣接口與第一電氣接口連接。本發(fā)明中的整車控制器采用模塊化的硬件和軟件架構(gòu)，有利于實(shí)現(xiàn)整車控制功能的解耦、移植和擴(kuò)展。
【專利說明】
一種汽車控制系統(tǒng)及具有該控制系統(tǒng)的汽車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種汽車控制系統(tǒng)及具有該控制系統(tǒng)的汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]整車控制器(V⑶)是新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)的核心組成部分之一，承擔(dān)著整車動(dòng)力分配、能量管理、診斷與監(jiān)控等重要任務(wù)。目前，大部分新能源汽車整車控制器的硬件通常都包括控制器殼體、集成電路板、接插件等組成部分，其中，集成電路板和接插件(兩者往往采用一體式設(shè)計(jì))往往需要根據(jù)整車控制功能的具體需求、輸入輸出信號的類型和數(shù)量等進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)。因此，在設(shè)計(jì)定型后，這類整車控制器的硬件架構(gòu)在可移植性和可擴(kuò)展性方面都有著較大的局限性。相應(yīng)地，在此基礎(chǔ)上搭建的軟件架構(gòu)(包括底層驅(qū)動(dòng)、控制策略等)也具有相當(dāng)程度的針對性和專有性。這類控器的軟/硬件架構(gòu)在整車動(dòng)力系統(tǒng)方案發(fā)生較大變化或是整車控制功能進(jìn)行升級或擴(kuò)展時(shí)，往往都需要重新設(shè)計(jì)，從而會導(dǎo)致控制器開發(fā)成本的增加和開發(fā)周期的延長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種汽車控制系統(tǒng)及具有該控制系統(tǒng)的汽車。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種汽車控制系統(tǒng)，包括整車控制器，整車控制器分別與電機(jī)控制器、電池管理模塊、高壓盒控制器、整車標(biāo)定模塊、儀表裝置、車載信息服務(wù)模塊和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向模塊通信連接，整車控制器還與電源模塊連接;所述整車控制器包括硬件部分和軟件部分，所述硬件部分包括:控制模塊，其頂部設(shè)置有第一機(jī)械接口和第一電氣接口，其底部設(shè)置有第二機(jī)械接口和第二電氣接口 ；接口模塊，其頂部設(shè)有接插件接口，其底部設(shè)有第三機(jī)械接口和第三電氣接口 ；所述接口模塊放置在控制模塊頂部，第三機(jī)械接口與第一機(jī)械接口連接，第三電氣接口與第一電氣接口連接。
[0005]所述還包括報(bào)警裝置，報(bào)警裝置與整車控制器連接。
[0006]所述控制模塊包括第一殼體，第一殼體的頂部設(shè)置有第一機(jī)械接口、第一電氣接口、第一機(jī)械固定裝置和第一散熱裝置，第一殼體的底部設(shè)置有第二機(jī)械接口和第二電氣接口，第一殼體內(nèi)設(shè)置有控制模塊電路板、第一數(shù)據(jù)總線和第一電源總線，控制模塊電路板分別與第一數(shù)據(jù)總線和第一電源總線連接，第一數(shù)據(jù)總線和第一電源總線均與第一電氣接口連接，第一數(shù)據(jù)總線和第一電源總線均與第二電氣接口連接;控制模塊電路板通過第一機(jī)械固定裝置與第一殼體的內(nèi)部下表面相連接，控制模塊電路板通過第一散熱裝置與第一殼體的內(nèi)部上表面相連接;所述第一數(shù)據(jù)總線包括動(dòng)力總線和儀表總線。
[0007]所述接口模塊包括第二殼體，第二殼體的頂部設(shè)有接插件接口，第二殼體的底部設(shè)有第三機(jī)械接口和第三電氣接口，第二殼體內(nèi)設(shè)置有接口模塊電路板、第二數(shù)據(jù)總線、第二電源總線、第二機(jī)械固定裝置和第二散熱裝置，接口模塊電路板分別與接插件接口、第二數(shù)據(jù)總線和第二電源總線連接，第二數(shù)據(jù)總線和第二電源總線連接均與第三電氣接口連接;接口模塊電路板通過第二機(jī)械固定裝置與第二殼體的內(nèi)部下表面相連接，接口模塊電路板通過第二散熱裝置與第二殼體的內(nèi)部上表面相連接;所述第二數(shù)據(jù)總線包括動(dòng)力總線和儀表總線。
[0008]所述第一數(shù)據(jù)總線與所述第二數(shù)據(jù)總線連接，所述第一電源總線與所述第二電源總線連接。
[0009]所述第一殼體與第二殼體的截面相同。
[0010]所述整車控制器通過接插件接口分別與電機(jī)控制器、電池管理模塊、高壓盒控制器、整車標(biāo)定模塊、儀表裝置、車載信息服務(wù)模塊和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向模塊通信連接。
[0011]所述軟件部分包括:實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，位于控制模塊的軟件框架中，用于實(shí)現(xiàn)各模塊間的任務(wù)調(diào)度、資源分配和通訊管理;通訊層配置庫，根據(jù)所述控制模塊和所述接口模塊選擇相應(yīng)的通訊組件，將所述通訊組件分別添加到控制模塊和接口模塊的軟件框架中；底層驅(qū)動(dòng)庫，根據(jù)接口模塊的硬件構(gòu)成選擇相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)組件，并將所述驅(qū)動(dòng)組件添加到接口模塊的軟件框架中；應(yīng)用層控制庫，根據(jù)控制模塊以及與整車控制器連接的外部設(shè)備選擇相應(yīng)的控制組件，并將所述控制組件添加到控制模塊的軟件框架中。
[0012]一種汽車，包含上述的汽車控制器。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明中的整車控制器采用模塊化的硬件和軟件架構(gòu)，有利于實(shí)現(xiàn)整車控制功能的解耦、移植和擴(kuò)展。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明汽車控制系統(tǒng)的示意圖；
圖2為本發(fā)明中整車控制器的硬件部分示意圖；
圖3為本發(fā)明中整車控制器的軟件部分示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0016]如圖1所示，一種汽車控制系統(tǒng)，包括整車控制器，整車控制器通過插接件接口分別與電機(jī)控制器、電池管理模塊、高壓盒控制器、整車標(biāo)定模塊、儀表裝置、車載信息服務(wù)模塊和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向模塊通信連接，整車控制器還與電源模塊連接。
[0017]如圖2所示，所述整車控制器包括硬件部分和軟件部分，所述硬件部分包括:控制模塊，其頂部設(shè)置有第一機(jī)械接口和第一電氣接口，其底部設(shè)置有第二機(jī)械接口和第二電氣接口 ；接口模塊，其頂部設(shè)有接插件接口，其底部設(shè)有第三機(jī)械接口和第三電氣接口 ；所述接口模塊放置在控制模塊頂部，第三機(jī)械接口與第一機(jī)械接口連接，第三電氣接口與第一電氣接口連接。
[0018]所述還包括報(bào)警裝置，報(bào)警裝置與整車控制器連接。當(dāng)整車控制器檢測到電機(jī)控制器、電池管理模塊、高壓盒控制器、整車標(biāo)定模塊、儀表裝置、車載信息服務(wù)模塊和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向模塊中任意一個(gè)的信號異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警。所述報(bào)警裝置可以是語音報(bào)警裝置、光報(bào)警裝置和圖文報(bào)警裝置中的一種或多種。
[0019]所述控制模塊包括第一殼體，第一殼體的頂部設(shè)置有第一機(jī)械接口、第一電氣接口、第一機(jī)械固定裝置和第一散熱裝置，第一殼體的底部設(shè)置有第二機(jī)械接口和第二電氣接口，第一殼體內(nèi)設(shè)置有控制模塊電路板、第一數(shù)據(jù)總線和第一電源總線，控制模塊電路板分別與第一數(shù)據(jù)總線和第一電源總線連接，第一數(shù)據(jù)總線和第一電源總線均與第一電氣接口連接，第一數(shù)據(jù)總線和第一電源總線均與第二電氣接口連接;控制模塊電路板通過第一機(jī)械固定裝置與第一殼體的內(nèi)部下表面相連接，控制模塊電路板通過第一散熱裝置與第一殼體的內(nèi)部上表面相連接;所述第一數(shù)據(jù)總線包括動(dòng)力總線和儀表總線。
[0020]所述控制模塊電路板通過第一電源總線、第一電氣接口、第二電氣接口從外界獲取運(yùn)行所需要的電能，控制模塊電路板通過第一數(shù)據(jù)總線、第一電氣接口、第二電氣接口實(shí)現(xiàn)同其他模塊的數(shù)據(jù)交換。其中第一電源總線可以由多條通道構(gòu)成，例如，支持不同的電壓平臺，24V/12V/5V等，第一數(shù)據(jù)總線也可以由多條通道構(gòu)成，例如，支持不同傳輸機(jī)制和傳輸速率的總線，SPI/CAN/LAN等。所述控制模塊電路板包括:主控模塊，用于實(shí)現(xiàn)整車常規(guī)控制功能;功能擴(kuò)展模塊，用于擴(kuò)展整車常規(guī)控制以外的功能，如:電池管理功能、電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制功能、智能駕駛輔助功能、數(shù)據(jù)采集及通訊功能、人機(jī)交互控制功能等。
[0021 ]所述接口模塊包括第二殼體，第二殼體的頂部設(shè)有接插件接口，第二殼體的底部設(shè)有第三機(jī)械接口和第三電氣接口，第二殼體內(nèi)設(shè)置有接口模塊電路板、第二數(shù)據(jù)總線、第二電源總線、第二機(jī)械固定裝置和第二散熱裝置，接口模塊電路板分別與接插件接口、第二數(shù)據(jù)總線和第二電源總線連接，第二數(shù)據(jù)總線和第二電源總線連接均與第三電氣接口連接;接口模塊電路板通過第二機(jī)械固定裝置與第二殼體的內(nèi)部下表面相連接，接口模塊電路板通過第二散熱裝置與第二殼體的內(nèi)部上表面相連接;所述第二數(shù)據(jù)總線包括動(dòng)力總線和儀表總線。所述接口模塊中的第二電源總線與控制模塊中的第一電源總線相同，所述接口模塊中的第二數(shù)據(jù)總線與控制模塊中的第一數(shù)據(jù)總線相同。所述第一數(shù)據(jù)總線與所述第二數(shù)據(jù)總線連接，所述第一電源總線與所述第二電源總線連接。
[0022]所述接口模塊是根據(jù)具體應(yīng)用場景進(jìn)行定制的，可以疊加在所有的控制模塊之上，是所有控制模塊同外界進(jìn)行能量和信息交換的門戶，可以根據(jù)具體應(yīng)用場景中所需要的輸入輸出信號進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。接口模塊通過接插件接口連接有接插件，接插件通過接口模塊電路板實(shí)現(xiàn)接插件與第二電源總線的能量交換、以及接插件與第二數(shù)據(jù)總線的信息交換。
[0023]當(dāng)有多個(gè)控制模塊時(shí)，所有控制模塊層疊式組合連接，接口模塊與最上方的控制模塊進(jìn)行連接。
[0024]所述第一殼體與第二殼體的截面相同。
[0025]所述控制模塊與所述接口模塊之間設(shè)置有密封墊，提高了控制模塊和接口模塊之間的連接接口的防水性能。
[0026]如圖3所示，所述軟件部分包括實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、通訊層配置庫、底層驅(qū)動(dòng)庫和應(yīng)用層控制庫。
[0027]所示實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，位于控制模塊中的主控模塊的軟件框架中，用于實(shí)現(xiàn)各模塊間的任務(wù)調(diào)度、資源分配和通訊管理;實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可以自動(dòng)識別新增加的模塊(如接口模塊控制模塊中的功能擴(kuò)展模塊)，并且支持模塊的熱插拔。
[0028]通訊層配置庫，采用模塊化結(jié)構(gòu)、可擴(kuò)展，根據(jù)所述控制模塊和所述接口模塊從通訊層配置庫中選擇相應(yīng)的通訊組件，將所述通訊組件分別添加到控制模塊和接口模塊的軟件框架中，以實(shí)現(xiàn)接口模塊和控制模塊之間的信息交換。
[0029]底層驅(qū)動(dòng)庫，采用模塊化結(jié)構(gòu)、可擴(kuò)展，根據(jù)接口模塊的硬件構(gòu)成(例如，輸入輸出芯片、電源管理芯片的型號等)從底層驅(qū)動(dòng)庫中選擇相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)組件，并將所述驅(qū)動(dòng)組件添加到接口模塊的軟件框架中。
[0030]應(yīng)用層控制庫，采用模塊化結(jié)構(gòu)、可擴(kuò)展，根據(jù)控制模塊(例如，主控模塊、電池管理模塊、智能駕駛輔助模塊等)以及與整車控制器連接的外部設(shè)備(例如，傳感器、執(zhí)行器等)選擇相應(yīng)的控制組件，并將所述控制組件添加到控制模塊的軟件框架中。
[0031 ]所述軟件部分還包括交互層組件庫，采用模塊化結(jié)構(gòu)、可擴(kuò)展，用于實(shí)現(xiàn)各控制模塊同外部設(shè)備(如下載器、標(biāo)定儀、診斷儀、遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備等)的信息交互。例如，在包含程序燒寫、標(biāo)定、診斷等常規(guī)組件的基礎(chǔ)上，還可以擴(kuò)展交通部JT808組件、高速數(shù)據(jù)讀寫組件等。
[0032]一種汽車，包含上述的汽車控制器。
[0033]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車控制系統(tǒng)，其特征在于:包括整車控制器，整車控制器分別與電機(jī)控制器、電池管理模塊、高壓盒控制器、整車標(biāo)定模塊、儀表裝置、車載信息服務(wù)模塊和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向模塊通信連接，整車控制器還與電源模塊連接； 所述整車控制器包括硬件部分和軟件部分，所述硬件部分包括:控制模塊，其頂部設(shè)置有第一機(jī)械接口和第一電氣接口，其底部設(shè)置有第二機(jī)械接口和第二電氣接口 ； 接口模塊，其頂部設(shè)有接插件接口，其底部設(shè)有第三機(jī)械接口和第三電氣接口 ； 所述接口模塊放置在控制模塊頂部，第三機(jī)械接口與第一機(jī)械接口連接，第三電氣接口與第一電氣接口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車控制系統(tǒng)，其特征在于:所述還包括報(bào)警裝置，報(bào)警裝置與整車控制器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制模塊包括第一殼體，第一殼體的頂部設(shè)置有第一機(jī)械接口、第一電氣接口、第一機(jī)械固定裝置和第一散熱裝置，第一殼體的底部設(shè)置有第二機(jī)械接口和第二電氣接口，第一殼體內(nèi)設(shè)置有控制模塊電路板、第一數(shù)據(jù)總線和第一電源總線，控制模塊電路板分別與第一數(shù)據(jù)總線和第一電源總線連接，第一數(shù)據(jù)總線和第一電源總線均與第一電氣接口連接，第一數(shù)據(jù)總線和第一電源總線均與第二電氣接口連接;控制模塊電路板通過第一機(jī)械固定裝置與第一殼體的內(nèi)部下表面相連接，控制模塊電路板通過第一散熱裝置與第一殼體的內(nèi)部上表面相連接;所述第一數(shù)據(jù)總線包括動(dòng)力總線和儀表總線。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車控制系統(tǒng)，其特征在于:所述接口模塊包括第二殼體，第二殼體的頂部設(shè)有接插件接口，第二殼體的底部設(shè)有第三機(jī)械接口和第三電氣接口，第二殼體內(nèi)設(shè)置有接口模塊電路板、第二數(shù)據(jù)總線、第二電源總線、第二機(jī)械固定裝置和第二散熱裝置，接口模塊電路板分別與接插件接口、第二數(shù)據(jù)總線和第二電源總線連接，第二數(shù)據(jù)總線和第二電源總線連接均與第三電氣接口連接;接口模塊電路板通過第二機(jī)械固定裝置與第二殼體的內(nèi)部下表面相連接，接口模塊電路板通過第二散熱裝置與第二殼體的內(nèi)部上表面相連接;所述第二數(shù)據(jù)總線包括動(dòng)力總線和儀表總線。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種汽車控制系統(tǒng)，其特征在于:所述第一數(shù)據(jù)總線與所述第二數(shù)據(jù)總線連接，所述第一電源總線與所述第二電源總線連接。6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種汽車控制系統(tǒng)，其特征在于:所述第一殼體與第二殼體的截面相同。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種汽車控制系統(tǒng)，其特征在于:所述整車控制器通過接插件接口分別與電機(jī)控制器、電池管理模塊、高壓盒控制器、整車標(biāo)定模塊、儀表裝置、車載信息服務(wù)模塊和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向模塊通信連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車控制系統(tǒng)，其特征在于:所述軟件部分包括: 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，位于控制模塊的軟件框架中，用于實(shí)現(xiàn)各模塊間的任務(wù)調(diào)度、資源分配和通訊管理； 通訊層配置庫，根據(jù)所述控制模塊和所述接口模塊選擇相應(yīng)的通訊組件，將所述通訊組件分別添加到控制模塊和接口模塊的軟件框架中； 底層驅(qū)動(dòng)庫，根據(jù)接口模塊的硬件構(gòu)成選擇相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)組件，并將所述驅(qū)動(dòng)組件添加到接口模塊的軟件框架中； 應(yīng)用層控制庫，根據(jù)控制模塊以及與整車控制器連接的外部設(shè)備選擇相應(yīng)的控制組件，并將所述控制組件添加到控制模塊的軟件框架中。9.一種汽車，其特征在于:包含權(quán)利要求1-權(quán)利要求8任意一條權(quán)利要求所述的汽車控制器。
【文檔編號】B60R16/02GK106080441SQ201610588251
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月25日 公開號201610588251.5, CN 106080441 A, CN 106080441A, CN 201610588251, CN-A-106080441, CN106080441 A, CN106080441A, CN201610588251, CN201610588251.5
【發(fā)明人】徐錚, 曾帆, 劉力, 蔣聰, 黃德銘, 成軍
【申請人】成都云科新能汽車技術(shù)有限公司