CN116880324A - 集成式前舱域控制器系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种集成式前舱域控制器系统及车辆，该系统包括：主控芯片、用于实现热管理控制功能的第一类子系统、用于实现座椅控制功能的第二类子系统、用于实现车身控制功能的第三类子系统、用于实现网关控制功能的第四类子系统和用于实现动力控制功能的第五类子系统；其中，第一类子系统、第二类子系统、第三类子系统、第四类子系统和第五类子系统均与主控芯片连接，主控芯片用于对第一类子系统、第二类子系统、第三类子系统、第四类子系统和第五类子系统进行集成管理控制。这样，可以将多个独立控制器集成为一个控制器系统，简化了工作电源、线束和接口的提供方式，且减少了控制器的占用空间，使得整车成本得到降低，且生产装配流程得到简化。

Description

集成式前舱域控制器系统及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，具体涉及一种集成式前舱域控制器系统及车辆。

背景技术

现有的车辆通常包括车身控制器、动力系统控制器、热管理控制器、网关控制器、座椅控制器等多个独立的控制器，因而需要为多个控制器单独提供工作电源、线束和接口，且每个控制器单独需要占用空间，从而导致整车成本较高，且生产装配流程复杂的问题。

因此，如何实现多个控制器的集成，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的之一在于提供一种集成式前舱域控制器系统，以解决现有技术中需要为多个控制器单独提供工作电源、线束和接口，且每个控制器单独需要占用空间，从而导致整车成本较高，且生产装配流程复杂的问题；目的之二在于提供一种车辆。

为了实现上述目的，本申请采用的技术方案如下：

一种集成式前舱域控制器系统，所述系统包括：主控芯片、用于实现热管理控制功能的第一类子系统、用于实现座椅控制功能的第二类子系统、用于实现车身控制功能的第三类子系统、用于实现网关控制功能的第四类子系统和用于实现动力控制功能的第五类子系统；

其中，所述第一类子系统、所述第二类子系统、所述第三类子系统、所述第四类子系统和所述第五类子系统均与所述主控芯片连接，所述主控芯片用于对所述第一类子系统、所述第二类子系统、所述第三类子系统、所述第四类子系统和所述第五类子系统进行集成管理控制。

根据上述技术手段，该集成式前舱域控制器系统集成有热管理控制功能、座椅控制功能、车身控制功能、网关控制功能和动力控制功能，即集成式前舱域控制器系统将现有的车身控制器、动力系统控制器、热管理控制器、网关控制器、座椅控制器多个独立控制器集成为一个控制器系统，从而简化了工作电源、线束和接口的提供方式，且减少了控制器的占用空间，使得整车成本得到降低，且生产装配流程得到简化。

进一步，所述第一类子系统包括温度传感器监控子系统和水泵水阀驱动子系统；

其中，所述温度传感器监控子系统和所述水泵水阀驱动子系统均与所述主控芯片连接，所述主控芯片用于根据所述温度传感器监控子系统采集的温度信号，控制所述水泵水阀驱动子系统中的水泵和水阀的工作状态。

根据上述技术手段，可以通过温度传感器监控子系统和水泵水阀驱动子系统来实现现有的热管理控制器的功能，通过温度传感器监控子系统采集温度信号，并利用主控芯片根据温度信号控制水泵水阀驱动子系统中的水泵和水阀的工作状态。

进一步，所述第二类子系统包括开关检测子系统、座椅驱动子系统和后视镜驱动子系统；

其中，所述开关检测子系统、所述座椅驱动子系统和所述后视镜驱动子系统均与所述主控芯片连接，所述主控芯片用于根据所述开关检测子系统采集到的开关状态，控制所述座椅驱动子系统中的座椅和所述后视镜驱动子系统中的后视镜进行驱动。

根据上述技术手段，可以通过开关检测子系统、座椅驱动子系统和后视镜驱动子系统来实现现有的座椅控制器的功能，通过开关检测子系统采集开关状态，并利用主控芯片根据开关状态控制座椅驱动子系统中的座椅和后视镜驱动子系统中的后视镜进行驱动。

进一步，所述第三类子系统包括开关检测子系统、车门车窗驱动子系统、灯光驱动子系统和电动门把手驱动子系统；

其中，所述开关检测子系统、所述车门车窗驱动子系统、所述灯光驱动子系统和所述电动门把手驱动子系统均与所述主控芯片连接，所述主控芯片用于根据所述开关检测子系统采集到的开关状态，控制所述车门车窗驱动子系统中的车门和车窗、所述灯光驱动子系统中的灯光和所述电动门把手驱动子系统中的电动门把手进行驱动。

根据上述技术手段，可以通过开关检测子系统、车门车窗驱动子系统、灯光驱动子系统和电动门把手驱动子系统来实现现有的车身控制器的功能，通过开关检测子系统采集开关状态，并利用主控芯片根据开关状态控制车门车窗驱动子系统中的车门和车窗、灯光驱动子系统中的灯光和电动门把手驱动子系统中的电动门把手进行驱动，以实现车身控制。

进一步，所述第三类子系统还包括碰撞监控子系统和智能进出启动子系统；

其中，所述碰撞监控子系统和所述智能进出启动子系统均与所述主控芯片连接，所述主控芯片用于根据所述碰撞监控子系统采集到的碰撞信号，对所述车门车窗驱动子系统中的车门和车窗进行解锁控制，并根据所述智能进出启动子系统采集到的钥匙信息，对所述车门车窗驱动子系统中的车门进行解锁控制。

根据上述技术手段，可以通过碰撞监控子系统和智能进出启动子系统来实现现有的车身控制器中的碰撞监控功能和智能进出启动功能，以实现在车辆发生碰撞时能准确地解锁车门、切断动力等，并实现整车的智能进入、启动和防盗认证等功能。

进一步，所述第四类子系统包括网络管理子系统；

其中，所述网络管理子系统与所述主控芯片连接，所述网络管理子系统用于对所述集成式前舱域控制器系统和其他控制域系统之间的数据转发进行控制，以及对所述集成式前舱域控制器系统的软件升级进行管理。

根据上述技术手段，可以通过网络管理子系统来实现现有的网关控制器中的网络管理功能，用以保证整车的网络通信中转。

进一步，所述第五类子系统包括高压互锁检测子系统；

其中，所述高压互锁检测子系统与所述主控芯片连接，所述主控芯片用于

所述高压互锁检测子系统通过发出并回采脉冲信号，对高压系统线路连接状态进行效验，并将效验结果反馈至应用层。

根据上述技术手段，可以通过高压互锁检测子系统来实现现有的动力系统控制器中的高压互锁检测功能，用以判断整车的高压线束接插件是否正常连接，从而提高高压输出的安全性。

进一步，所述主控芯片包括多个内核，所述多个内核为锁步核。

根据上述技术手段，可以利用锁步核迅速监测主控芯片运行的错误，进行故障隔离，防止故障蔓延，在处理器级实现高可靠性。

进一步，所述多个内核包括第一内核、第二内核、第三内核和第四内核，所述第一内核、所述第二内核、所述第三内核和所述第四内核之间通过核间通信机制进行通信；

其中，所述第一内核用于对所述集成式前舱域控制器系统的软件升级进行管理；

所述第二内核用于采用纹波防夹方案对车窗升降进行控制；

所述第三内核用于动力控制相关逻辑处理；

所述第四内核用于基础功能相关逻辑处理，其中，所述基础功能相关逻辑处理是指所述集成式前舱域控制器系统中除所述第一内核执行功能、所述第二内核执行功能和所述第三内核执行功能之外的其他剩余功能。

根据上述技术手段，可以通过第一内核、第二内核、第三内核和第四内核分管集成式前舱域控制器系统的不同功能，从而提高主控芯片的处理效率。

一种车辆，包括上述的集成式前舱域控制器系统。

本申请的有益效果：

(1)本申请中的集成式前舱域控制器系统集成有热管理控制功能、座椅控制功能、车身控制功能、网关控制功能和动力控制功能，即集成式前舱域控制器系统将现有的车身控制器、动力系统控制器、热管理控制器、网关控制器、座椅控制器多个独立控制器集成为一个控制器系统，从而简化了工作电源、线束和接口的提供方式，且减少了控制器的占用空间，使得整车成本得到降低，且生产装配流程得到简化。

(2)本申请中的主控芯片包括多个锁步核，能够迅速监测主控芯片运行的错误，进行故障隔离，防止故障蔓延，在处理器级实现高可靠性。

(3)本申请中的主控芯片可以通过第一内核、第二内核、第三内核和第四内核分管集成式前舱域控制器系统的不同功能，从而提高主控芯片的处理效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请实施例提供的一种集成式前舱域控制器系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种车身控制器、动力系统控制器、热管理控制器、网关控制器和座椅控制器集成前的线束示意图；

图3为本申请实施例提供的一种车身控制器、动力系统控制器、热管理控制器、网关控制器和座椅控制器集成后的线束示意图；

图4为本申请实施例提供的一种车身控制器、动力系统控制器、热管理控制器、网关控制器和座椅控制器集成前后的主控芯片供电对比示意图。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本申请，而不是为了限制本申请的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

参见图1，图1为本申请实施例提供的一种集成式前舱域控制器系统的结构示意图。如图1所示，该集成式前舱域控制器系统包括：主控芯片100、用于实现热管理控制功能的第一类子系统200、用于实现座椅控制功能的第二类子系统300、用于实现车身控制功能的第三类子系统400、用于实现网关控制功能的第四类子系统500和用于实现动力控制功能的第五类子系统600；

其中，第一类子系统200、第二类子系统300、第三类子系统400、第四类子系统500和第五类子系统600均与主控芯片100连接，主控芯片100用于对第一类子系统200、第二类子系统300、第三类子系统400、第四类子系统500和第五类子系统600进行集成管理控制。

具体地，上述主控芯片100可以为RH850或者U2A16芯片等。上述第一类子系统200用于实现热管理控制功能，即现有的独立的热管理控制器对应的功能。该第一类子系统200可实现的功能包括但不限于：动力电池冷却、保温和加热功能、电驱冷却功能、乘员舱的制冷和制热功能等。上述第二类子系统300用于实现座椅控制功能，即现有的独立的座椅控制器对应的功能。该第二类子系统300可实现的功能包括但不限于：主驾座椅的8向记忆调节功能、副驾座椅的8向记忆调节功能、左右外后视镜的记忆和调节功能等。上述第三类子系统400用于实现车身控制功能，即现有的独立的车身控制器对应的功能。该第三类子系统400可实现的功能包括但不限于：整车的无钥匙进入和启动功能、发动机防盗锁止系统(immobiliser/immobilizer，简称IMMO)防盗协同认证功能、整车乘客侧4门窗升降和防夹控制功能、整车前后大灯的控制功能等。上述第四类子系统500用于实现网关控制功能，即现有的独立的网关控制器对应的功能。该第四类子系统500可实现的功能包括但不限于：整车控制器信号路由和报文路由转发功能、空中下载技术(Over-the-Air Technology，简称为OTA)升级控制功能等。上述第五类子系统600用于实现动力控制功能，即现有的独立的动力系统控制器对应的功能。该第五类子系统600可实现的功能包括但不限于：整车上下高压电控制功能、IMMO防盗协同认证功能、动力电池能量回收控制功能、整车档位控制功能、动力电池续航里程计算功能、电驱扭矩的分配控制功能、高压互锁检测功能等。

在本实施例中，该集成式前舱域控制器系统集成有热管理控制功能、座椅控制功能、车身控制功能、网关控制功能和动力控制功能，即集成式前舱域控制器系统将现有的车身控制器、动力系统控制器、热管理控制器、网关控制器、座椅控制器多个独立控制器集成为一个控制器系统，从而简化了工作电源、线束和接口的提供方式，且减少了控制器的占用空间，使得整车成本得到降低，且生产装配流程得到简化。

进一步，继续参见图1，第一类子系统200包括温度传感器监控子系统210和水泵水阀驱动子系统220；

其中，温度传感器监控子系统210和水泵水阀驱动子系统220均与主控芯片100连接，主控芯片100用于根据温度传感器监控子系统210采集的温度信号，控制水泵水阀驱动子系统220中的水泵和水阀的工作状态。

具体地，上述温度传感器监控子系统210可以通过布置在整车各个位置的温度传感器，来监测整车乘员舱、电池、电驱、车外环境以及充电线束等温度，得到温度信号。上述主控芯片100可以接收来自温度传感器监控子系统210发送的温度信号，进行内部逻辑判断之后输出驱动信号，进而对水泵水阀驱动子系统220中的空调回路中的所有的水泵和水阀的工作状态进行控制。

这样，可以通过温度传感器监控子系统210和水泵水阀驱动子系统220来实现现有的热管理控制器的功能，通过温度传感器监控子系统210采集温度信号，并利用主控芯片100根据温度信号控制水泵水阀驱动子系统220中的水泵和水阀的工作状态。

进一步，继续参见图1，第二类子系统300包括开关检测子系统310、座椅驱动子系统320和后视镜驱动子系统330；

其中，开关检测子系统310、座椅驱动子系统320和后视镜驱动子系统330均与主控芯片100连接，主控芯片100用于根据开关检测子系统310采集到的开关状态，控制座椅驱动子系统320中的座椅和后视镜驱动子系统330中的后视镜进行驱动。

具体地，上述开关检测子系统310可以通过硬线连接，检测整车数字开关信号和模拟开关信号，以及车机的开关CAN信号，具体包括整车车门、前后雨刮位置、报警灯、换挡信号等开关状态以及CAN信号。上述主控芯片100还可以接收来自开关检测子系统310发送的信号，通过内部逻辑生成座椅调节需求，以及前舱域控制的内部记忆逻辑信号，进而对座椅驱动子系统320中的座椅进行驱动，实现手动控制座椅调节、自动座椅调节，以及座椅通风、加热、按摩等功能。上述主控芯片100还可以接收来自开关检测子系统310发送的信号，通过内部逻辑生成后视镜调节需求，进而对后视镜驱动子系统330中的后视镜进行驱动，实现后视镜的手动调节、记忆调节，以及加热、折叠等功能。

这样，可以通过开关检测子系统310、座椅驱动子系统320和后视镜驱动子系统330来实现现有的座椅控制器的功能，通过开关检测子系统310采集开关状态，并利用主控芯片100根据开关状态控制座椅驱动子系统320中的座椅和后视镜驱动子系统330中的后视镜进行驱动。

进一步，继续参见图1，第三类子系统400包括开关检测子系统310、车门车窗驱动子系统410、灯光驱动子系统420和电动门把手驱动子系统430；

其中，开关检测子系统310、车门车窗驱动子系统410、灯光驱动子系统420和电动门把手驱动子系统430均与主控芯片100连接，主控芯片100用于根据开关检测子系统310采集到的开关状态，控制车门车窗驱动子系统410中的车门和车窗、灯光驱动子系统420中的灯光和电动门把手驱动子系统430中的电动门把手进行驱动。

具体地，上述主控芯片100还可以接收来自开关检测子系统310发送的信号，通过内部逻辑生成车门以及车窗工作请求信号，进而对车门车窗驱动子系统410中的车门和车窗进行驱动，实现车门的解锁闭锁、车窗的上升下降等功能。

上述主控芯片100还可以接收来自开关检测子系统310发送的信号，通过内部逻辑生成灯光开关需求，进而对灯光驱动子系统420中的灯光进行驱动，实现整车的外部灯光以及部分内部灯光的控制等功能。

上述主控芯片100还可以接收来自开关检测子系统310发送的信号，通过内部逻辑生成电动门把手驱动需求，进而对电动门把手驱动子系统430中的电动门把手进行驱动，实现隐藏式电动门把手的折叠和展开等功能。

根据上述技术手段，可以通过开关检测子系统310、车门车窗驱动子系统410、灯光驱动子系统420和电动门把手驱动子系统430来实现现有的车身控制器的功能，通过开关检测子系统310采集开关状态，并利用主控芯片100根据开关状态控制车门车窗驱动子系统410中的车门和车窗、灯光驱动子系统420中的灯光和电动门把手驱动子系统430中的电动门把手进行驱动，以实现车身控制。

进一步，继续参见图1，第三类子系统400还包括碰撞监控子系统440和智能进出启动子系统450；

其中，碰撞监控子系统440和智能进出启动子系统450均与主控芯片100连接，主控芯片100用于根据碰撞监控子系统440采集到的碰撞信号，对车门车窗驱动子系统410中的车门和车窗进行解锁控制，并根据智能进出启动子系统450采集到的钥匙信息，对车门车窗驱动子系统410中的车门进行解锁控制。

具体地，上述碰撞监控子系统440可以采集安全气囊控制器发出的硬线碰撞信号和CAN信号，并进行双冗余校验，以保证实现准确的碰撞解锁车门、切断动力等。上述智能进出启动子系统450可以通过钥匙的感应信号，实现整车的智能进入、启动、防盗认证等功能。

这样，可以通过碰撞监控子系统440和智能进出启动子系统450来实现现有的车身控制器中的碰撞监控功能和智能进出启动功能，以实现在车辆发生碰撞时能准确地解锁车门、切断动力等，并实现整车的智能进入、启动和防盗认证等功能。

进一步，继续参见图1，第四类子系统500包括网络管理子系统510；

其中，网络管理子系统510与主控芯片100连接，网络管理子系统510用于对集成式前舱域控制器系统和其他控制域系统之间的数据转发进行控制，以及对集成式前舱域控制器系统的软件升级进行管理。

这样，可以通过网络管理子系统510来实现现有的网关控制器中的网络管理功能，用以保证整车的网络通信中转。

进一步，继续参见图1，第五类子系统600包括高压互锁检测子系统610；

其中，高压互锁检测子系统610与主控芯片100连接，主控芯片100用于

高压互锁检测子系统610通过发出并回采脉冲信号，对高压系统线路连接状态进行效验，并将效验结果反馈至应用层。

具体地，上述高压互锁检测子系统610可以通过主控芯片100自身发出脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，简称为PWM)检测信号，输出至电池管理系统(BatteryManagement System，简称为BMS)、压缩机、驱动电机控制器等，之后输入返回该主控芯片100进行校验，用以判断整车的高压线束接插件是否正常连接，提高高压输出安全性。

这样，可以通过高压互锁检测子系统610来实现现有的动力系统控制器中的高压互锁检测功能，用以判断整车的高压线束接插件是否正常连接，从而提高高压输出的安全性。

进一步，主控芯片100包括多个内核，多个内核为锁步核。

具体地，上述主控芯片100可以包括多个内核，且多个内核为锁步核。此处的锁步核指的是由两个内核构成的互相监控的冗余系统，不间断的检查程序运行的正确性,并能够检测出错误,建立故障抑制区,防止故障蔓延。

通过上述方式，可以利用锁步核迅速监测主控芯片运行的错误，进行故障隔离，防止故障蔓延，在处理器级实现高可靠性。

进一步，多个内核包括第一内核、第二内核、第三内核和第四内核，第一内核、第二内核、第三内核和第四内核之间通过核间通信机制进行通信；

其中，第一内核用于对集成式前舱域控制器系统的软件升级进行管理；

第二内核用于采用纹波防夹方案对车窗升降进行控制；

第三内核用于动力控制相关逻辑处理；

第四内核用于基础功能相关逻辑处理，其中，基础功能相关逻辑处理是指集成式前舱域控制器系统中除第一内核执行功能、第二内核执行功能和第三内核执行功能之外的其他剩余功能。

具体地，上述主控芯片100可以为RH850或者U2A16芯片等，共包括4个内核。其中，基础功能相关逻辑处理独占一个内核；网络管理子系统510中的OTA升级独占一个内核，网络管理子系统510中的剩下的路由转发功能由基础功能相关逻辑处理所在内核承接；车门车窗驱动子系统410中的车窗升降独占一个内核，并采用纹波防夹方案来实现，车门车窗驱动子系统410中剩下的车内控制功能由基础功能相关逻辑处理所在内核承接；高压互锁检测子系统610以及动力相关逻辑处理独占一个内核。

这样，可以通过第一内核、第二内核、第三内核和第四内核分管集成式前舱域控制器系统的不同功能，从而提高主控芯片的处理效率。

本申请提供的集成式前舱域控制器系统正常工作时：1、温度传感器监控子系统210将采集到的整车各个板块温度信号转发到水泵水阀驱动子系统220，水泵水阀驱动子系统220根据各个温度信号调节自身的工作状态，以确保整车温度处于最佳工况；2、开关检测子系统310将采集到的各个开关状态转发至各个驱动系统，包括车门车窗驱动子系统410、灯光驱动子系统420、座椅驱动子系统320、电动门把手驱动子系统430、后视镜驱动子系统330；3、网络管理子系统510负责转发整车的跨域通信以及以控制器内部子系统的OTA需求；4、碰撞监控子系统440将采集到的碰撞信号转发至车门车窗驱动子系统410用于校验紧急情况的自动解锁；5、高压互锁检测子系统610通过发出PWM信号并回采用于校验高压系统线路连接状态反馈至应用层；6、智能进出启动子系统450采集用户合法钥匙信号转发至车门车窗驱动子系统410用于智能进入和启动。

由此可见，该集成式前舱域控制器系统可以实现的功能包含前舱、仪表台板、驾驶舱范围内所有独立控制器的所有功能，实现了软件、硬件及结构的高度集成。集成的好处是大大减少了线束长度、降低成本、优化了生产线装配复杂度；并且集成之后网关控制器与另外4个控制器之间的CAN通信线全部取消，降低报文转发软件复杂度，减少各控制器之间的通信时延，从而提高整车功能稳定性。具体而言，有益效果包括如下几点：

一、蓄电池供电电源分配线束的集成：常电电源与座椅控制器之间线束6、常电电源与热管理控制器之间线束减少7、常电电源与网关控制器之间线束8、常电电源与车身控制器之间线束9、常电电源与动力系统控制器之间线束10全部整合为常电电源与前舱域控制器之间的线束20；

二、通过MCU控制减少整车唤醒使能控制线束，供电过程更直接，减少不必要的走线：集成之后ON挡电源与车身控制器之间线束1、ON挡电源与热管理控制器之间线束2、ON挡电源与网关控制器之间线束3、ON挡电源与座椅控制器之间线束4、ON挡电源与动力系统控制器之间线束5全部整合为ON挡电源与前舱域控制器之间的线束19；

三、通过MCU控制减少网络通信线路：网关控制器与热管理控制器之间CAN通信线11、网关控制器与座椅控制器之间CAN通信线12、网关控制器与车身控制器之间CAN通信线13、网关控制器与动力系统控制器之间CAN通信线14全部取消；

四、减少相同关键信号检测模块及减少线束：碰撞信号与车身控制器之间硬线15、碰撞信号与动力系统控制器之间硬件16整合为碰撞信号与前舱域控制器之间的硬线22；制动开关与车身控制器之间硬线17、制动开关与动力系统控制器之间硬件18整合为与前舱域控制器之间的硬线21。车身控制器、动力系统控制器、热管理控制器、网关控制器和座椅控制器集成前的线束示意图如图2所示，车身控制器、动力系统控制器、热管理控制器、网关控制器和座椅控制器集成后的线束示意图如图3所示。

五、接口定义根据线束走线按区域划分，线束成本降低，整车重量减重，装配效率可以提升85％，接插件利用率可以提升37％：本发明中热管理控制器含有2个线束接插件，插针数量为36个，重量约150g；车身控制器含有6个线束接插件，插针数量为231个，重量约670g；网关控制器含有1个线束接插件，插针数量为20个，重量约100g；座椅控制器含有4个线束接插件，插针数量为68个，重量约430g；动力系统控制器含有3个线束接插件，插针数量为128个，重量约500g。集成之后前舱域控制器含有7个线束接插件，插针数量为306个，重量约750g，可以减少9个线束接插件及其装配步骤，减重约1100g。

六、硬件上主控芯片采用RH850/U2A16芯片，采用锁步核芯片，提升了控制器的功能安全等级，同时，主控芯片数量由原来的5个变为1个，主控芯片供电电源模块数量减少，可实现控制器硬件成本降低。车身控制器、动力系统控制器、热管理控制器、网关控制器和座椅控制器集成前后的主控芯片供电对比示意图如图4所示。

七、通过硬件模块的集成，主MCU重新整合硬件及软件接口，减少独立控制模块之间的CAN通信，提升网络通信速率，软件可靠性大幅度提升。

除此之外，本申请还提供了一种车辆，包括上述的集成式前舱域控制器系统。

基于整车负载布局、性能和成本考虑，该集成式前舱域控制器系统可以布置在左前A柱下围靠近保险盒附近的位置，采用塑料支架进行支撑。

本申请将多个独立的控制器集成在一个控制器系统中，集成度高，简化整车电子电器架构，降低信号的网关转发处理通信时延，提升整车功能稳定性。并且，该前舱域控制器系统功能更丰富，可扩展性强，优化整车线束布置，可支持本地及远程诊断及升级，降低整车成本，降低整车重量，简化生产装配，减少生产管理工作，共享主控芯片资源提高其利用率。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种集成式前舱域控制器系统，其特征在于，所述系统包括：主控芯片、用于实现热管理控制功能的第一类子系统、用于实现座椅控制功能的第二类子系统、用于实现车身控制功能的第三类子系统、用于实现网关控制功能的第四类子系统和用于实现动力控制功能的第五类子系统；

其中，所述第一类子系统、所述第二类子系统、所述第三类子系统、所述第四类子系统和所述第五类子系统均与所述主控芯片连接，所述主控芯片用于对所述第一类子系统、所述第二类子系统、所述第三类子系统、所述第四类子系统和所述第五类子系统进行集成管理控制。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一类子系统包括温度传感器监控子系统和水泵水阀驱动子系统；

其中，所述温度传感器监控子系统和所述水泵水阀驱动子系统均与所述主控芯片连接，所述主控芯片用于根据所述温度传感器监控子系统采集的温度信号，控制所述水泵水阀驱动子系统中的水泵和水阀的工作状态。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二类子系统包括开关检测子系统、座椅驱动子系统和后视镜驱动子系统；

其中，所述开关检测子系统、所述座椅驱动子系统和所述后视镜驱动子系统均与所述主控芯片连接，所述主控芯片用于根据所述开关检测子系统采集到的开关状态，控制所述座椅驱动子系统中的座椅和所述后视镜驱动子系统中的后视镜进行驱动。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第三类子系统包括开关检测子系统、车门车窗驱动子系统、灯光驱动子系统和电动门把手驱动子系统；

其中，所述开关检测子系统、所述车门车窗驱动子系统、所述灯光驱动子系统和所述电动门把手驱动子系统均与所述主控芯片连接，所述主控芯片用于根据所述开关检测子系统采集到的开关状态，控制所述车门车窗驱动子系统中的车门和车窗、所述灯光驱动子系统中的灯光和所述电动门把手驱动子系统中的电动门把手进行驱动。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第三类子系统还包括碰撞监控子系统和智能进出启动子系统；

其中，所述碰撞监控子系统和所述智能进出启动子系统均与所述主控芯片连接，所述主控芯片用于根据所述碰撞监控子系统采集到的碰撞信号，对所述车门车窗驱动子系统中的车门和车窗进行解锁控制，并根据所述智能进出启动子系统采集到的钥匙信息，对所述车门车窗驱动子系统中的车门进行解锁控制。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第四类子系统包括网络管理子系统；

其中，所述网络管理子系统与所述主控芯片连接，所述网络管理子系统用于对所述集成式前舱域控制器系统和其他控制域系统之间的数据转发进行控制，以及对所述集成式前舱域控制器系统的软件升级进行管理。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第五类子系统包括高压互锁检测子系统；

其中，所述高压互锁检测子系统与所述主控芯片连接，所述主控芯片用于

所述高压互锁检测子系统通过发出并回采脉冲信号，对高压系统线路连接状态进行效验，并将效验结果反馈至应用层。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控芯片包括多个内核，所述多个内核为锁步核。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述多个内核包括第一内核、第二内核、第三内核和第四内核，所述第一内核、所述第二内核、所述第三内核和所述第四内核之间通过核间通信机制进行通信；

其中，所述第一内核用于对所述集成式前舱域控制器系统的软件升级进行管理；

所述第二内核用于采用纹波防夹方案对车窗升降进行控制；

所述第三内核用于动力控制相关逻辑处理；

所述第四内核用于基础功能相关逻辑处理，其中，所述基础功能相关逻辑处理是指所述集成式前舱域控制器系统中除所述第一内核执行功能、所述第二内核执行功能和所述第三内核执行功能之外的其他剩余功能。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的集成式前舱域控制器系统。