[发明专利]基于AUTOSAR的电机控制器软件架构

说明书

本发明公开了一种基于AUTOSAR的电机控制器软件架构，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，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；运行环境层位于应用软件层和基础软件层之间，用于通过预设接口函数按照电机控制器需求双向传递两层之间的数据和信息，也管理两层自身内部的数据和信息；基础软件层为应用软件层提供电机控制需求的存储服务和诊断服务，对微控制器及硬件层进行统一封装，同时承担完成电机控制器中高实时性需求任务。该架构提升电机控制器整体上层软件的可移植性、底层硬件与软件的高度解耦性、整体架构的高安全性。

技术领域

本发明涉及汽车软件架构和电动汽车驱动电机控制器技术领域，特别涉及一种基于AUTOSAR的电机控制器软件架构。

背景技术

近年来汽车的电气化电子化程度不断提高，控制器和软件功能数量急剧增加，硬件平台呈现多样化，导致软件复用性低，开发成本上升。为了解决这些问题，2003年由9家汽车行业的巨头携手合作，提出了致力于为汽车工业开发的一个开放的、标准化的软件架构，即汽车开放系统架构AUTOSAR。目前汽车企业采用AUTOSAR标准架构定义控制软件已经是主要趋势。许多中国厂商也成为AUTOSAR联盟成员。在电动汽车驱动电机领域，随智能化控制趋势的逐步推进，电机控制器功能模块不断增多，软件越来越复杂，开发商也有多样选择，而传统电机控制器软件间、软硬件间耦合十分严重，不具备任意一端的可移植性和复用性，致使开发效率低下，因此进行软件架构解耦设计是必然趋势。

现有AUTOSAR在电机控制器软件架构上的研究中，主要针对电机内某一个具体功能需求如电机磁场定向矢量控制，所构建的AUTOSAR架构仅针对上层应用层软件进行模块化设计，未考虑软件与软件之间更进一步的优先级关系，对于控制器软件与硬件的交互未充分利用AUTOSAR架构中应用层以外其余层级的资源，且未对电机运行中高实时性需求任务进行特殊设计。

因此，亟待一种更为通用的电动汽车电机控制器的软件架构，以满足双向结合AUTOSAR整体架构特点及电机控制器数据解算、控制算法、整车交互、故障诊断等多种功能需求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于AUTOSAR的电机控制器软件架构。

为达到上述目的，本发明实施例提出了基于AUTOSAR的电机控制器软件架构，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。

本发明实施例的基于AUTOSAR的电机控制器软件架构，将电机控制器的各部分功能模块、硬软件资源的占用及其交互关系与AUTOSAR分层架构标准体系结合，并提出AUTOSAR在电机控制器软件架构应用的分层原则，将电机控制器数据采集、通讯服务、存储服务、数据解算、控制算法、故障诊断等功能按照标准架构分层级执行，同时对电机运行高实时性需求任务进行标准流程外的额外设计，即双向结合AUTOSAR整体架构特点及电机控制器数据解算、控制算法、整车交互、故障诊断等多种功能需求，从而提升控制器整体上层软件的可移植性、底层硬件与软件的高度解耦性、整体架构的高安全性。

另外，根据本发明上述实施例的基于AUTOSAR的电机控制器软件架构还可以具有以下附加的技术特征：