CN115951659A - 一种基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法及系统，属能源汽车领域。现有的电机控制器的功能函数和电池管理系统的功能函数一般由电机相关工程师实现，本发明集成多个领域功能控制功能，通过获取域控制系统的电唤醒信号或者15电的状态，上电唤醒信号与15电唤醒信号均置1，表示整车有功能需求，根据需求变更域控制系统的状态，来实现合理调度控制。比如延时驱动状态，是控制器能够保证功能正常的同时，可以预存储数据，执行数据存储功能，防止掉电过程数据丢失。因此，本发明提出的本发明提出的控制方法能够解决现有技术进行调度时不能实现合理的功能调度的问题，还可扩展于其他域控制器的融合调度策略。

Description

一种基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法及系统

技术领域

本发明属于能源汽车领域，涉及一种基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法及系统。

背景技术

域控已成为整车控制领域的趋势，域控可以满足面向对象的服务功能扩展需求，对于未来数字化功能升级给予了无限的可能。

域控集成了不同领域的控制功能，如新能源汽车的动力域控制器，集成了传统分布式控制的整车控制器、电机控制器、电池管理空控制器、热管理控制器、充电及高低压转换控制器等控制单元的控制功能，合理的功能调度对于域控制器的来说至关重要。但是现有技术在实现多合一域控时，进行调度时不能实现合理的功能调度。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中实现多合一域控时，进行调度时不能实现合理的功能调度的问题，提供一种基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法及系统。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提出的一种基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、域控制器获取上电唤醒信号置1或15电置1，域控制器跳转到初始化状态后，域控制系统调度整车控制器功能初始化函数、电机控制器功能初始化函数、电池管理系统功能初始化函数、热管理控制器功能初始化函数、充电机及高低压转换控制功能初始化函数；

S2、初始化函数执行完毕，域控制系统跳转执行预驱动状态，域控制系统上电唤醒信号置1或15电置1，域控制系统状态跳转至驱动状态，域控制系统调度控制器主功能函数、电机控制主功能函数、电池管理系统主功能函数、热管理控制器主功能函数、充电机及高低压转换控制主功能函数；

S3、域控制系统判断上电唤醒信号置1或15电置1，域控制系统跳转至延时驱动状态，域控制系统调度控制器主功能函数、电机控制主功能函数、电池管理系统主功能函数、热管理控制器主功能函数、充电机及高低压转换控制主功能函数，实现整车的域控制集成调度控制。

优选地，域控制系统包括初始化状态init、预驱动状态predriver、延时驱动状态postdriver、驱动状态driver、停机状态shutdown和关机状态OFF。

优选地，在S1中，域控制器获取上电唤醒信号置0和15电置0，域控制器保持关机状态OFF。

优选地，在S2中，域控制系统获取上电唤醒信号置0和15电置0，域控制系统跳转至shutdown状态，控制器进入下电状态，域控制器跳转至关机状态OFF。

优选地，在S3中，域控制系统获取上电唤醒信号置0和15电置0，域控制系统跳转至驱动状态driver。

优选地，app_status≠shutdown，则控制系统有功能需求；app_status＝shutdown，则控制系统无功能需求。

优选地，app_status＝shutdown，则域控制系统跳转至预驱动状态predriver；

app_status≠shutdown，则域控制系统跳转至驱动状态driver。

优选地，上电唤醒信号表示CAN唤醒信号，包括充电唤醒和计时唤醒。

本发明提出的一种基于新能源汽车的域控器集成调度控制系统，包括：

初始化模块，所述初始化模块用于域控制器获取上电唤醒信号置1或15电置1，域控制器跳转到初始化状态后，域控制系统调度整车控制器功能初始化函数、电机控制器功能初始化函数、电池管理系统功能初始化函数、热管理控制器功能初始化函数、充电机及高低压转换控制功能初始化函数；

预驱动模块，所述预驱动用于初始化函数执行完毕，域控制系统跳转执行预驱动状态，域控制系统上电唤醒信号置1或15电置1，域控制系统状态跳转至驱动状态，域控制系统调度控制器主功能函数、电机控制主功能函数、电池管理系统主功能函数、热管理控制器主功能函数、充电机及高低压转换控制主功能函数；

延时驱动模块，所述延时驱动模块用于域控制系统判断上电唤醒信号置1或15电置1，域控制系统跳转至延时驱动状态，域控制系统调度控制器主功能函数、电机控制主功能函数、电池管理系统主功能函数、热管理控制器主功能函数、充电机及高低压转换控制主功能函数，实现整车的域控制集成调度控制。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提出的一种基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法，如电机控制器的功能函数一般由电机相关工程师实现，电池管理系统的功能函数一般由电池相关工程师实现，本发明集成多个领域功能控制功能，通过获取域控制系统的电唤醒信号或者15电的状态，上电唤醒信号与15电唤醒信号均置1，表示整车有功能需求，根据需求变更域控制系统的状态，来实现合理调度控制。比如延时驱动状态，是控制器能够保证功能正常的同时，可以预存储数据，执行数据存储功能，防止掉电过程数据丢失。因此，本发明提出的本发明提出的控制方法能够解决现有技术中实现多合一域控时，进行调度时不能实现合理的功能调度的问题，还可以扩展于其他域控制器的融合调度策略。

本发明提出的一种基于新能源汽车的域控器集成调度控制系统，通过将系统划分为初始化模块、预驱动模块和延时驱动模块，采用模块化思想使各个模块之间相互独立，方便对各模块进行统一管理。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法流程图。

图2为本发明的域控制程序控制详细流程图。

图3为本发明的基于新能源汽车的域控器集成调度控制系统图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

本发明提出的一种基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1、域控制器获取上电唤醒信号置1或15电置1，域控制器跳转到初始化状态后，域控制系统调度整车控制器功能初始化函数、电机控制器功能初始化函数、电池管理系统功能初始化函数、热管理控制器功能初始化函数、充电机及高低压转换控制功能初始化函数；

域控制系统包括初始化状态init、预驱动状态predriver、延时驱动状态postdriver、驱动状态driver、停机状态shutdown和关机状态OFF。

在S1中，域控制器获取上电唤醒信号置0和15电置0，域控制器保持关机状态OFF。

S2、初始化函数执行完毕，域控制系统跳转执行预驱动状态，域控制系统上电唤醒信号置1或15电置1，域控制系统状态跳转至驱动状态，域控制系统调度控制器主功能函数、电机控制主功能函数、电池管理系统主功能函数、热管理控制器主功能函数、充电机及高低压转换控制主功能函数；

在S2中，域控制系统获取上电唤醒信号置0和15电置0，域控制系统跳转至shutdown状态，控制器进入下电状态，域控制器跳转至关机状态OFF。

S3、域控制系统判断上电唤醒信号置1或15电置1，域控制系统跳转至延时驱动状态，域控制系统调度控制器主功能函数、电机控制主功能函数、电池管理系统主功能函数、热管理控制器主功能函数、充电机及高低压转换控制主功能函数，实现整车的域控制集成调度控制。

在S3中，域控制系统获取上电唤醒信号置0和15电置0，域控制系统跳转至驱动状态driver。

app_status≠shutdown，则控制系统有功能需求；app_status＝shutdown，则控制系统无功能需求。

app_status＝shutdown，则域控制系统跳转至预驱动状态predriver；

app_status≠shutdown，则域控制系统跳转至驱动状态driver。

上电唤醒信号表示CAN唤醒信号，包括充电唤醒和计时唤醒。

其中，域控制系统为动力域控制系统，动力域控制系统实行软件分层控制包括功能层，基础软件层。

功能层集成传统分布式控制整车控制器VCU、电机控制器MCU、电池管理空控制器BMS、热管理控制器TMM、充电及高低压转换控制器CMDC等控制系统的驱动控制、换挡控制、巡航控制、扭矩仲裁、能量回收、高压控制、空调控制、电机热管理控制、电池热管理控制、电机三相控制，电机模式控制、电机故障诊断、电池继电器管理、充电控制、放电控制、电量估算、电池单体均衡、高低压转换控制等功能。

基础软件层包括任务调度、内存管理、安全监控、防盗算法、OBD诊断、网络管理、EE管理、XCP标定、BootLoader、电源管理、IO驱动、CAN驱动等；

域控制系统包括初始化状态init，预驱动状态predriver状态，延时驱动状态postdriver、驱动状态driver、停机状态shutdown、关机状态OFF。

控制其处于完全下电即OFF状态，控制器获取上电唤醒信号或者15电，进一步的控制器跳转到init状态。

init状态下，域控系统调度VCU整车控制器功能初始化函数init_vcu_strategy、MCU电机控制器功能初始化函数init_mcu_strategy、BMS电池管理系统功能初始化函数init_bms_strategy、TMM热管理控制器功能初始化函数init_tmm_strategy、CMDC充电机及高低压转换控制功能初始化函数init_cmdc_strategy，初始化函数执行完毕进一步的判断上电唤醒信号或者15电置位，控制状态跳转执行predriver。

predriver状态下保持初始化完成状态，进一步的判断上电唤醒信号或者15电的状态，上电唤醒信号与15电唤醒信号均置0，表示整车无功能需求，域控制状态跳转至shutdown状态。

Shutdown状态下，域控制完成数据存储等功能直接跳转至off状态。

predriver状态下保持初始化完成状态，进一步的判断上电唤醒信号或者15电的状态，上电唤醒信号与15电唤醒信号均置1，表示整车有功能需求，域控制状态跳转至driver状态。

driver状态下，域控制系统调度VCU控制器主功能函数vcu_strategy、电机控制主功能函数mcu_strategy、电池管理系统主功能函数bms_strategy、TMM热管理控制器主功能函数tmm_strategy、CMDC充电机及高低压转换控制主功能函数cmdc_strategy，实现整车的域控制集成功能，该状态下监测到上电唤醒信号与15电唤醒信号均置0，域控系统跳转至postdrive。

postdriver状态下，域控制执行数据的存储，域控制系统调度VCU控制器主功能函数vcu_strategy、电机控制主功能函数mcu_strategy、电池管理系统主功能函数bms_strategy、TMM热管理控制器主功能函数tmm_strategy、CMDC充电机及高低压转换控制主功能函数cmdc_strategy，同时判断vcu_app_status、mcu_app_status、bms_app_status、tmm_app_status、cmdc_app_status是否进入全部shutdown，全部进入shutdown状态同时15电机唤醒信号置零，域控系统跳转回predriver状态，等待下电。

postdriver状态下，域控制系统调度VCU控制器主功能函数vcu_strategy、电机控制主功能函数mcu_strategy、电池管理系统主功能函数bms_strategy、TMM热管理控制器主功能函数tmm_strategy、CMDC充电机及高低压转换控制主功能函数cmdc_strategy，同时判断15电机唤醒信号置零，域控系统进一步判断app_status其中包括vcu_app_status、mcu_app_status、bms_app_status、tmm_app_status、cmdc_app_status是否全部进入shutdown状态，若其中存在非shutdown状态，域控调用postdrverdelay延时函数，保持postdriver状态，等待功能执行完毕。

postdriver状态下功能执行完毕，控制系统跳转至predriver，执行下电流程。

postdriver状态下，上电唤醒信号或15电唤醒信号重新置1，表示控制器再次有功能需求，域控控制状态跳转至driver状态。

driver状态下，域控系统判断vcu_app_status、mcu_app_status、bms_app_status、tmm_app_status、cmdc_app_status为app_restar，说明控制器有复位功能需求，系统调度VCU整车控制器复位函数restar_vcu_strategy、MCU电机控制器功能复位函数restar_mcu_strategy、BMS电池管理系统功能复位函数restar_bms_strategy、TMM热管理控制器功能复位函数restar_tmm_strategy、CMDC充电机及高低压转换控制功能复位函数restar_cmdc_strategy，函数复位完成后，执行VCU控制器主功能函数vcu_strategy、电机控制主功能函数mcu_strategy、电池管理系统主功能函数bms_strategy、TMM热管理控制器主功能函数tmm_strategy、CMDC充电机及高低压转换控制主功能函数cmdc_strategy保证控制系统的功能正常执行。

init_xxx_strategy表示功能层IO初始化函数。xxx_strategy表示功能块主函数，以vcu_strategy为例，该函数包含驱动控制、换挡控制、巡航控制、扭矩仲裁、能量回收、高压控制等控制算法。xxx_app_status表示控制模块的功能执行状态，该执行状态包括nomal正常运行状态，restart复位状态，shutdown功能执行完成状态。restar_vcu_strategy表示功能层过程变量复位函数。

功能执行完毕包括如下：第一vcu_app_status＝shutdown，第二mcu_app_status＝shutdown，第三，bms_app_status＝shutdown，第四，tmm_app_status＝shutdown，第五，cmdc_app_status＝shutdown。

域控制系统默认控制状态其处于完全下电即OFF状态，进一步的域控制系统执行step1，如图2所示：

step1：域控制系统获取上电唤醒信号置1或者15电置1，则执行step2；否则域控制系统保持OFF状态；

step2：域控制系统跳转到init状态，init状态下，域控制系统调度VCU整车控制器功能初始化函数init_vcu_strategy、MCU电机控制器功能初始化函数init_mcu_strategy、BMS电池管理系统功能初始化函数init_bms_strategy、TMM热管理控制器功能初始化函数init_tmm_strategy、CMDC充电机及高低压转换控制功能初始化函数init_cmdc_strategy，初始化函数执行完毕，执行step3；

step3：域控制系统状态跳转执行predriver，则执行step4；

step4：域控制系统判断上电唤醒信号置1或者15电置1，执行step5，否则执行step6；

step5：域控制状态跳转至driver，域控制系统调度VCU控制器主功能函数vcu_strategy、电机控制主功能函数mcu_strategy、电池管理系统主功能函数bms_strategy、TMM热管理控制器主功能函数tmm_strategy、CMDC充电机及高低压转换控制主功能函数cmdc_strategy，实现整车的域控制集成功能，执行step:8；

step6：域控制系统跳转至shutdown状态，控制器进入下电状态，执行step7；

step7：域控制器跳转至OFF，进入休眠；

step8：域控制系统判断上电唤醒信号置1或者15电置1，执行step9，否则保持driver状态；

step9：域控制系统跳转至postdriver，域控制执行数据的存储，同时监控app_status状态，app_status＝shutdown，执行step10，否则执行step11；

step10：域控制系统跳转至predriver，执行step4；

step11：app_status≠shutdown，表示控制系统仍有功能需求，该状态下调用postdiverdelay函数，保持postdriver状态，postdriver状态域控制系统调度VCU控制器主功能函数vcu_strategy、电机控制主功能函数mcu_strategy、电池管理系统主功能函数bms_strategy、TMM热管理控制器主功能函数tmm_strategy、CMDC充电机及高低压转换控制主功能函数cmdc_strategy，实现整车的域控制集成功能，执行step12；

step12：域控制系统检测到上电唤醒信号再次置1或者15电再次置1，执行step5。

本发明提出的一种基于新能源汽车的域控器集成调度控制系统，如图3所示，包括初始化模块、预驱动模块和延时驱动模块；

所述初始化模块用于域控制器获取上电唤醒信号置1或15电置1，域控制器跳转到初始化状态后，域控制系统调度整车控制器功能初始化函数、电机控制器功能初始化函数、电池管理系统功能初始化函数、热管理控制器功能初始化函数、充电机及高低压转换控制功能初始化函数；

所述预驱动用于初始化函数执行完毕，域控制系统跳转执行预驱动状态，域控制系统上电唤醒信号置1或15电置1，域控制系统状态跳转至驱动状态，域控制系统调度控制器主功能函数、电机控制主功能函数、电池管理系统主功能函数、热管理控制器主功能函数、充电机及高低压转换控制主功能函数；

所述延时驱动模块用于域控制系统判断上电唤醒信号置1或15电置1，域控制系统跳转至延时驱动状态，域控制系统调度控制器主功能函数、电机控制主功能函数、电池管理系统主功能函数、热管理控制器主功能函数、充电机及高低压转换控制主功能函数，实现整车的域控制集成调度控制。

本发明提出的一种基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法，集成多个领域功能控制功能，多功能的应用层实现一般来自多个领域的工程师，如MCU的功能函数一般由电机相关工程师实现，BMS的功能函数一般由电池相关工程师实现，多个控制功能函数如何在同一控制控制单元同一主控芯片下实现，如何在域控实现合理的的功能调度，对于域控制器的来说至关重要。该控制方法旨在解决多合一域控的软件控制流程。延时下电的postdriver控制状态，是控制器能够保证功能正常的同时，可以预存储数据，执行数据存储功能，防止掉电过程数据丢失；多域融合的功能调度算法，可以扩展于其他域控制器的融合调度策略。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、域控制器获取上电唤醒信号置1或15电置1，域控制器跳转到初始化状态后，域控制系统调度整车控制器功能初始化函数、电机控制器功能初始化函数、电池管理系统功能初始化函数、热管理控制器功能初始化函数、充电机及高低压转换控制功能初始化函数；

S2、初始化函数执行完毕，域控制系统跳转执行预驱动状态，域控制系统上电唤醒信号置1或15电置1，域控制系统状态跳转至驱动状态，域控制系统调度控制器主功能函数、电机控制主功能函数、电池管理系统主功能函数、热管理控制器主功能函数、充电机及高低压转换控制主功能函数；

S3、域控制系统判断上电唤醒信号置1或15电置1，域控制系统跳转至延时驱动状态，域控制系统调度控制器主功能函数、电机控制主功能函数、电池管理系统主功能函数、热管理控制器主功能函数、充电机及高低压转换控制主功能函数，实现整车的域控制集成调度控制。

2.根据权利要求1所述的基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法，其特征在于，域控制系统包括初始化状态init、预驱动状态predriver、延时驱动状态postdriver、驱动状态driver、停机状态shutdown和关机状态OFF。

3.根据权利要求1所述的基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法，其特征在于，在S1中，域控制器获取上电唤醒信号置0和15电置0，域控制器保持关机状态OFF。

4.根据权利要求1所述的基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法，其特征在于，在S2中，域控制系统获取上电唤醒信号置0和15电置0，域控制系统跳转至shutdown状态，控制器进入下电状态，域控制器跳转至关机状态OFF。

5.根据权利要求1所述的基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法，其特征在于，在S3中，域控制系统获取上电唤醒信号置0和15电置0，域控制系统跳转至驱动状态driver。

6.根据权利要求1所述的基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法，其特征在于，app_status≠shutdown，则控制系统有功能需求；app_status＝shutdown，则控制系统无功能需求。

7.根据权利要求6所述的基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法，其特征在于，app_status＝shutdown，则域控制系统跳转至预驱动状态predriver；

app_status≠shutdown，则域控制系统跳转至驱动状态driver。

8.根据权利要求1所述的基于新能源汽车的域控器集成调度控制方法，其特征在于，上电唤醒信号表示CAN唤醒信号，包括充电唤醒和计时唤醒。

9.一种基于新能源汽车的域控器集成调度控制系统，其特征在于，包括：

初始化模块，所述初始化模块用于域控制器获取上电唤醒信号置1或15电置1，域控制器跳转到初始化状态后，域控制系统调度整车控制器功能初始化函数、电机控制器功能初始化函数、电池管理系统功能初始化函数、热管理控制器功能初始化函数、充电机及高低压转换控制功能初始化函数；

预驱动模块，所述预驱动用于初始化函数执行完毕，域控制系统跳转执行预驱动状态，域控制系统上电唤醒信号置1或15电置1，域控制系统状态跳转至驱动状态，域控制系统调度控制器主功能函数、电机控制主功能函数、电池管理系统主功能函数、热管理控制器主功能函数、充电机及高低压转换控制主功能函数；

延时驱动模块，所述延时驱动模块用于域控制系统判断上电唤醒信号置1或15电置1，域控制系统跳转至延时驱动状态，域控制系统调度控制器主功能函数、电机控制主功能函数、电池管理系统主功能函数、热管理控制器主功能函数、充电机及高低压转换控制主功能函数，实现整车的域控制集成调度控制。

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