基于无线通信的整车控制器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了基于无线通信的整车控制器，它包括一个接口装置和至少一个控制装置，接口装置和控制装置之间通过电气接口连接，通过机械接口固定安装，接口装置用于实现控制装置同外界进行能量和信息交换，控制装置用于实现整车常规控制功能与扩展整车常规控制以外的功能；控制装置分为主控装置和功能扩展装置，控制装置和接口装置通过机械接口实现层叠式地组合，接口装置中的接口装置电路板集成有无线通信电路；主控装置中的控制装置电路板集成有控制系统；可以通过无线通信实现对整车控制器进行远端的操作与控制，本发明极大地提高了整车控制器的硬件架构在可移植性，可解耦性和可扩展性，并且降低了控制器开发成本和缩短了开发周期，提高了资源的利用率。
【专利说明】
基于无线通信的整车控制器
技术领域
[0001]本发明涉及整车控制器(V⑶)领域，特别涉及基于无线通信的整车控制器。
【背景技术】
[0002]整车控制器(V⑶)是新能源汽车动力系统的核心组成部分之一，承担着整车动力分配、能量管理、诊断与监控等重要任务。目前，大部分新能源汽车整车控制器的硬件通常都包括控制器壳体、集成电路板、接插件等组成部分。其中，集成电路板和接插件(两者往往采用一体式设计)往往需要根据整车控制功能的具体需求、输入输出信号的类型和数量等进行专门的设计。因此，在设计定型后，这类整车控制器的硬件架构在可移植性和可扩展性方面都有着较大的局限性。相应地，在此基础上搭建的软件架构(包括底层驱动、控制策略等)也具有相当程度的针对性和专有性。这类控器的软/硬件架构在整车动力系统方案发生较大变化或是整车控制功能进行升级或扩展时，往往都需要重新设计，从而会导致控制器开发成本的增加和开发周期的延长。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出基于无线通信的整车控制器。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:基于无线通信的整车控制器，它包括一个接口装置和至少一个控制装置，接口装置和控制装置之间通过电气接口连接，通过机械接口固定安装，接口装置用于实现控制装置同外界进行能量和信息交换，控制装置用于实现整车常规控制功能与扩展整车常规控制以外的功能;所述的控制装置分为主控装置和功能扩展装置，主控装置用于实现整车常规控制功能，功能拓展装置用于扩展整车常规控制以外的功能;控制装置和接口装置通过机械接口实现层叠式地组合；
所述的主控装置中的控制装置电路板集成有控制系统，所述的控制系统包括:
实时操作系统:用于负责装置间任务调度、资源分配和通讯管理；
通讯层配置库:用于根据控制器所选用的接口装置和控制装置从通讯层配置库中选择相应的通讯组件，添加到控制系统中，以实现装置间的通讯和信息交换；
底层驱动库:根据接口装置的具体硬件构成从底层驱动库里选择相应的驱动组件，添加到控制系统中；
应用层控制库:根据控制器所选用的控制装置从应用层控制库里选择相应的控制组件，分别添加到控制系统中；
交互层组件库:在包含程序烧写、标定、诊断等常规组件的基础上，扩展交通部JT808组件、高速数据读写组件；
所述的控制装置包括第一外部壳体，所述的第一外部壳体上设置有用于安装的机械接口和用于多个装置间供电和数据交换的电气接口；所述的第一外部壳体内部设置有控制装置电路板，所述的控制模块电路板上集成有无线通信电路;所述的控制装置电路板通过机械固定装置与第一外部壳体的下表面连接，同时通过第一散热装置与第一外部壳体的上表面连接;控制装置电路板还分别通过数据总线和电源总线与所述电气接口连接；
所述的接口装置包括第二外部壳体，所述的第二外部壳体上设置有接插件和天线;第二外部壳体下表面设置有用于与机械接口相连的第一插槽和用于电气接口相连的第二插槽;所述的第二外部壳体内部设置有接口装置电路板，所述的接口装置电路板上集成有无线通信电路;所述的接口装置电路板通过数据总线与所述的天线相连;所述的接口装置电路板通过机械固定装置与第二外部壳体的下表面相连接，同时通过第二散热装置与壳体的上表面连接;接口装置电路板还分别通过数据总线和电源总线与所述的接插件连接;所述的数据总线和电源总线还分别通过第二插槽与电气接口相连；
多个控制装置和一个接口装置通过机械接口实现层叠式地组合，通过电气接口实现数据与能量的传输。
[0005]所述的安装件为螺栓;在所述的机械接口和电气接口上均设置有密封垫;所述的散热装置为风冷散热器;述的机械固定装置包括螺丝固定装置和扣式固定座;所述的接口装置设置于整个控制器的最上方。
[0006]本发明的有益效果是:基于无线通信的整车控制器，可以通过无线通信实现对整车控制器进行远端的操作与控制，同时极大地提高了整车控制器的可移植性，灵活性和可扩展性，用户可以根据自己的需求对整车控制器的功能进行相应的扩展，并且降低了控制器开发成本和缩短了开发周期，提高了资源的利用率。
【附图说明】
[0007]图1为本发明控制装置和接口装置的层叠式组合；
图2为本发明控制装置的结构原理图；
图3为本发明接口装置的结构原理图；
图4为本发明控制系统装置图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案。
[0009]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:基于无线通信的整车控制器，它包括一个接口装置和至少一个控制装置，接口装置和控制装置之间通过电气接口连接，通过机械接口固定安装，接口装置用于实现控制装置同外界进行能量和信息交换，控制装置用于实现整车常规控制功能与扩展整车常规控制以外的功能;所述的控制装置分为主控装置和功能扩展装置，主控装置用于实现整车常规控制功能，功能拓展装置用于扩展整车常规控制以外的功能;控制装置和接口装置通过机械接口实现层叠式地组合；
所述的主控装置中的控制装置电路板集成有控制系统，所述的控制系统包括:
实时操作系统:用于负责装置间任务调度、资源分配和通讯管理；
通讯层配置库:用于根据控制器所选用的接口装置和控制装置从通讯层配置库中选择相应的通讯组件，添加到控制系统中，以实现装置间的通讯和信息交换；
底层驱动库:根据接口装置的具体硬件构成从底层驱动库里选择相应的驱动组件，添加到控制系统中；
应用层控制库:根据控制器所选用的控制装置从应用层控制库里选择相应的控制组件，分别添加到控制系统中；
交互层组件库:在包含程序烧写、标定、诊断等常规组件的基础上，扩展交通部JT808组件、高速数据读写组件；
所述的控制装置包括第一外部壳体，所述的第一外部壳体上设置有用于安装的机械接口和用于多个装置间供电和数据交换的电气接口；所述的第一外部壳体内部设置有控制装置电路板，所述的控制模块电路板上集成有无线通信电路，使整车控制器能够通过无线通信信网络进行信息的传送，用户可以通过无线通信网络对其进行操控。
[0010]所述的控制装置电路板通过机械固定装置与第一外部壳体的下表面连接，同时通过第一散热装置与第一外部壳体的上表面连接;控制装置电路板还分别通过数据总线和电源总线与所述电气接口连接；
所述的接口装置包括第二外部壳体，所述的第二外部壳体上设置有接插件和天线;第二外部壳体下表面设置有用于与机械接口相连的第一插槽和用于电气接口相连的第二插槽;所述的第二外部壳体内部设置有接口装置电路板，所述的接口装置电路板上集成有无线通信电路;所述的接口装置电路板通过数据总线与所述的天线相连;所述的接口装置电路板通过机械固定装置与第二外部壳体的下表面相连接，同时通过第二散热装置与壳体的上表面连接;接口装置电路板还分别通过数据总线和电源总线与所述的接插件连接;所述的数据总线和电源总线还分别通过第二插槽与电气接口相连；
多个控制装置和一个接口装置通过机械接口实现层叠式地组合，通过电气接口实现数据与能量的传输。
[0011 ]所述的安装件为螺栓;在所述的机械接口和电气接口上均设置有密封垫;所述的散热装置为风冷散热器;述的机械固定装置包括螺丝固定装置和扣式固定座;所述的接口装置设置于整个控制器的最上方。
[0012]所述的电源总线可能由多条通道构成以支持不同的电压平台，包括24V/12V/5V，数据总线也可能由多条通道构成以支持不同传输机制和传输速率的总线，SPI/CAN/LAN。
[0013]在本实施例中，控制装置包括主控装置和功能扩展装置，主控装置用于实现整车常规控制功能，功能扩展装置用于扩展整车常规控制以外的功能，如电池管理、电机转矩控制、智能驾驶辅助、数据采集及通讯和人机交互控制。
[0014]优选地，所述的风冷散热器采用涡轮风扇，利用离心力，空气在叶片的半径方向流动，可以得到很高的风压，具有散热效果好的特点，在控制器工作的时候即时有效的散热，这样延长了整车控制器的使用寿命;所述的接口装置和控制装置的外部壳体，采用ABS塑料，该材质具有在抗冲击性、耐热性、耐低温性及电气性能方面效果优异，同时还能够进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，方便外部壳体与各接口之间的连接;所述的密封垫采用硅橡胶，可以在零下60度?200度温度范围内长期使用，并且在电晕性，耐电弧性、耐高低温、耐老化性效果良好，能够保证整车控制器各接口之间良好的气密性与水密性。
[0015]本发明所设计的基于无线通信的整车控制器，具有灵活性、可移植性和可扩展性，并且集成了无线通信功能，用户可以通过无线通信网络对其进行远端的操控，用户可以根据个人喜好及需求自定义选择所需的功能扩展装置，整个控制器能够针对不同的应用场景增加或减少不同的功能扩展装置，并且这些装置在安装好后都能被主控装置通过控制系统进行控制，具有相当程度的灵活性与可移植性，当整车控制功能进行升级或扩展时，不需要需要重新设计，从而节省了控制器开发成本和缩短了开发周期。
[0016]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.基于无线通信的整车控制器，其特征在于，它包括一个接口装置和至少一个控制装置，接口装置和控制装置之间通过电气接口连接，通过机械接口固定安装，接口装置用于实现整车控制器同外界进行能量和信息交换，控制装置用于实现整车常规控制功能与扩展整车常规控制以外的功能;所述的控制装置分为主控装置和功能扩展装置，主控装置用于实现整车常规控制功能，功能拓展装置用于扩展整车常规控制以外的功能;控制装置和接口装置通过机械接口实现层叠式地组合； 所述的主控装置中的控制装置电路板上集成有控制系统； 所述的控制系统包括: 实时操作系统:用于负责装置间任务调度、资源分配和通讯管理； 通讯层配置库:用于根据控制器所选用的接口装置和控制装置从通讯层配置库中选择相应的通讯组件，添加到控制系统中，以实现装置间的通讯和信息交换； 底层驱动库:根据接口装置的具体硬件构成从底层驱动库里选择相应的驱动组件，添加到控制系统中； 应用层控制库:根据控制器所选用的控制装置从应用层控制库里选择相应的控制组件，分别添加到控制系统中； 交互层组件库:在包含程序烧写、标定、诊断等常规组件的基础上，扩展交通部JT808组件、高速数据读写组件。2.根据权利要求1所述的基于无线通信的整车控制器，其特征在于，所述的控制装置包括第一外部壳体，所述的第一外部壳体上设置有用于安装的机械接口和用于多个装置间供电和数据交换的电气接口；所述的第一外部壳体内部设置有控制装置电路板，所述的控制装置电路板通过机械固定装置与第一外部壳体的下表面连接，同时通过第一散热装置与第一外部壳体的上表面连接;控制装置电路板还分别通过数据总线和电源总线与所述电气接口连接； 所述的接口装置包括第二外部壳体，所述的第二外部壳体上设置有接插件和天线；第二外部壳体下表面设置有用于与机械接口相连的第一插槽和用于电气接口相连的第二插槽;所述的第二外部壳体内部设置有接口装置电路板，所述的接口装置电路板上集成有无线通信电路;所述的接口装置电路板通过数据总线与所述的天线相连;所述的接口装置电路板通过机械固定装置与第二外部壳体的下表面相连接，同时通过第二散热装置与壳体的上表面连接;接口装置电路板还分别通过数据总线和电源总线与所述的接插件连接;所述的数据总线和电源总线还分别通过第二插槽与电气接口相连； 多个控制装置和一个接口装置通过机械接口实现层叠式地组合，通过电气接口实现数据与能量的传输。3.根据权利要求2所述的基于无线通信的整车控制器，其特征在于，所述的安装件为螺栓。4.根据权利要求1或2所述的基于无线通信的整车控制器，其特征在于，在所述的机械接口和电气接口上均设置有密封垫。5.根据权利要求1所述的基于无线通信的整车控制器，其特征在于，所述的第一散热装置和第二散热装置为风冷散热器。6.根据权利要求1所述的基于无线通信的整车控制器，其特征在于，所述的机械固定装置包括螺丝固定装置和扣式固定座。7.根据权利要求1所述的基于无线通信的整车控制器，其特征在于，所述的接口装置设置于整个控制器的最上方。8.根据权利要求1所述的基于无线通信的整车控制器，其特征在于，所述的功能拓展装置包括电池管理装置、电机转矩控制装置、智能驾驶辅助装置、数据采集及通讯装置和人机交互控制装置。
【文档编号】B60R16/023GK106004732SQ201610588252
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月25日
【发明人】曾帆, 刘力, 刘清, 陈代富, 薛忠武, 蔡睿
【申请人】成都云科新能汽车技术有限公司