[发明专利]基于AUTOSAR的电机控制器软件架构

权利要求书

1.一种基于AUTOSAR的电机控制器软件架构，其特征在于，包括：应用软件层、运行环境层、基础软件层和微控制器及硬件层，其中，

所述应用软件层位于最顶层，用于根据电机控制器需求进行整车信息交互、运行控制算法、故障诊断算法和逻辑运算设计；

所述运行环境层位于所述应用软件层和所述基础软件层之间，用于通过预设接口函数按照电机控制器需求双向传递所述应用软件层与所述基础软件层之间的数据和信息，同时管理所述应用软件层、所述基础软件层自身内部的数据和信息；

所述基础软件层用于为所述应用软件层提供电机控制需求的存储服务和诊断服务，对所述微控制器及硬件层进行统一封装，使所述应用软件层的软件算法与硬件交互仅限于特定接口，同时承担完成电机控制器中高实时性需求任务；

所述微控制器及硬件层为电机控制器中MCU及传感器、外扩电路硬件资源。

2.根据权利要求1所述的基于AUTOSAR的电机控制器软件架构，其特征在于，所述应用软件层根据电机控制器需求将内部再划分为数据解算层、控制算法层、状态监测层及整车控制层。

3.根据权利要求2所述的基于AUTOSAR的电机控制器软件架构，其特征在于，

所述数据解算层用于实现Clarke、Park、iPark、Svpwm电机运行计算算法软件组件；

所述控制算法层包括电机矢量控制和直接转矩控制，仅需考虑具体控制策略的切换和选择，与所述数据解算层只需定时的进行数据交互而无其他耦合；

所述状态监测层用于承担电机的故障诊断、过压/过流/过温保护，调用所述基础软件层中的存储器、故障诊断和通信模块完成一系列电机故障诊断功能，同时利用数据的云端上传为数字孪生、预测诊断实现提供架构支持；

所述整车控制层用于完成电机控制器和整车开发控制端的信息交互，二者仅需通过特定接口设计，传递对电机工作状态的设定要求，并实时监控电机及控制器重要状态参数，与具体电机控制器类别无关。

4.根据权利要求1所述的基于AUTOSAR的电机控制器软件架构，其特征在于，所述基础软件层包括呈自下而上的微控制器抽象层、ECU抽象层和服务层的三层结构以及一个独立的复杂驱动层。

5.根据权利要求4所述的基于AUTOSAR的电机控制器软件架构，其特征在于，所述微控制器抽象层包括：电机控制器中PWM、ADC、旋转变压器的I/O驱动，SPI、CAN/CANFD、FLEXRAY的通信驱动，FLASH、RAM、ROM的存储器驱动，以及定时器、Watchdog的MCU驱动，以对各个驱动进行统一封装使所述应用软件层与具体MCU型号无关。

6.根据权利要求4所述的基于AUTOSAR的电机控制器软件架构，其特征在于，所述服务层承担电机运行数据存储和故障诊断功能，利用非易失性存储器NVRAM建立电机正余弦、MTPA标定数表与故障信息库，利用诊断事件管理器DEM、诊断通信管理器DCM、函数禁止管理器FIM结合所述应用软件层的故障诊断算法完成电机故障诊断功能。

7.根据权利要求4所述的基于AUTOSAR的电机控制器软件架构，其特征在于，所述复杂驱动层承担电机运行高实时性需求任务，不按照AUTOSAR标准架构逐层实现，不经过所述应用软件层。

8.根据权利要求1所述的基于AUTOSAR的电机控制器软件架构，其特征在于，所述外扩电路包括ADC采样电路、温度采样电路、旋变解码电路、通信驱动电路以及功率电路。

9.根据权利要求1所述的基于AUTOSAR的电机控制器软件架构，其特征在于，所述微控制器及硬件层中与转速、位置、温度相关的硬件接口与电机及硬件电路连接，电机控制器与整车进行数据交互的预设通讯接口与整车控制器相连。