本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电动尾门撑杆控制方法和电动尾门系统。
背景技术：
如图1所示，目前汽车的电动尾门系统包括撑杆(spindle)、右侧/左侧防夹条(rh/lhpinchstripsensor)、开关(switch)、吸合锁电机/解锁电机(closure/releasemotor)等装置，以及与各个系统连接的电动尾门控制器(powerliftgatemodule，plgm)。plgm分别与各个装置连接，实现对各个装置中相应信号的采集和相应机构的控制。
对于目前汽车的电动尾门系统而言，在控制电动尾门打开闭合的过程中，完全由plgm依据从各个装置中采集到的相应信号来控制电动尾门撑杆进行伸缩，而plgm与电动尾门系统中的各个装置分别通过线束连接，连接的线束数量越多，不但增加了成本，还增加了汽车电动尾门系统的失效概率。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种电动尾门撑杆控制方法和电动尾门系统，用于降低电动尾门系统的失效概率。技术方案如下：
基于本发明的一方面，本发明提供一种电动尾门撑杆控制方法，应用于电动尾门系统，所述电动尾门系统包括电动尾门撑杆，所述电动尾门撑杆包括撑杆外壳、设置在所述撑杆外壳内的电机和设置在所述撑杆外壳内的电动尾门控制器，所述电动尾门系统还包括：与所述电动尾门控制器连接的域控制器；所述电动尾门撑杆控制方法包括：
所述电动尾门控制器采集所述撑杆外壳内的电机的运行参数，并将所述电机的运行参数发送至所述域控制器；
所述域控制器依据所述电机的运行参数，结合所述域控制器采集到的开关状态、防夹条是否被触发和当前整车状态，发送电动尾门控制命令至所述电动尾门控制器，以使得所述电动尾门控制器依据所述电动尾门控制命令控制所述电动尾门撑杆伸展、收缩或停止，所述电动尾门控制命令包括开门控制命令、关门控制命令、停止控制命令。
可选地，所述域控制器依据所述电机的运行参数，结合所述域控制器采集到的开关状态、防夹条是否被触发和当前整车状态，发送电动尾门控制命令至所述电动尾门控制器包括：
所述域控制器判断开关是否触发，如果开关触发，则所述域控制器判断所述当前整车状态是否允许电动尾门动作；
如果所述当前整车状态允许电动尾门动作，则所述域控制器判断所述电动尾门是否存在故障；
如果不存在故障，则所述域控制器根据电动尾门当前的运动状态和电动尾门上一次的运动状态，确定所述电动尾门控制命令，并将所述电动尾门控制命令发送至所述电动尾门控制器；
所述电动尾门控制器依据所述电动尾门控制命令控制所述电机运转，并采集所述电机的运行参数；
所述电动尾门控制器依据采集到的所述电机的运行参数，判断是否存在障碍物；
如果不存在障碍物，所述域控制器检测防夹条是否被触发；
如果防夹条未被触发，所述域控制器检测所述电动尾门撑杆是否达到最大开启位置；
如果达到最大开启位置，所述域控制器发送停止控制命令至所述电动尾门控制器；
所述电动尾门控制器依据接收到的所述停止控制命令停止驱动所述电机；
如果未达到最大开启位置，所述域控制器返回执行所述根据电动尾门当前的运动状态和电动尾门上一次的运动状态，确定所述电动尾门控制命令，并将所述电动尾门控制命令发送至所述电动尾门控制器的步骤。
可选地，当所述域控制器检测防夹条未被触发时，所述方法还包括：
所述域控制器检测所述电动尾门撑杆是否达到电动尾门闭合位置；
如果达到电动尾门闭合位置，所述域控制器发送停止控制命令至所述电动尾门控制器；
所述电动尾门控制器依据接收到的所述停止控制命令停止驱动所述电机；
如果未达到电动尾门闭合位置，所述域控制器返回执行所述根据电动尾门当前的运动状态和电动尾门上一次的运动状态，确定所述电动尾门控制命令，并将所述电动尾门控制命令发送至所述电动尾门控制器的步骤。
可选地，所述域控制器与所述电动尾门控制器有线连接，所述域控制器控制所述电动尾门系统中的电动尾门开关、防夹条、脚踢传感器和门锁系统。
基于本发明的另一方面，本发明还提供一种电动尾门系统，包括：所述电动尾门系统包括电动尾门撑杆，所述电动尾门撑杆包括撑杆外壳、设置在所述撑杆外壳内的电机和设置在所述撑杆外壳内的电动尾门控制器，所述电动尾门系统还包括：与所述电动尾门控制器连接的域控制器；其中，
所述电动尾门控制器采集所述撑杆外壳内的电机的运行参数，并将所述电机的运行参数发送至所述域控制器；
所述域控制器依据所述电机的运行参数，结合所述域控制器采集到的开关状态、防夹条是否被触发和当前整车状态，发送电动尾门控制命令至所述电动尾门控制器，以使得所述电动尾门控制器依据所述电动尾门控制命令控制所述电动尾门撑杆伸展、收缩或停止，所述电动尾门控制命令包括开门控制命令、关门控制命令、停止控制命令。
可选地，所述电动尾门控制器上集成有微控制器、霍尔传感器采集电路和电机驱动电路；
所述微控制器依据所述霍尔传感器采集电路采集的霍尔信号判定所述电机的位置与转速，计算输出给所述电机的电平；
所述电机驱动电路依据所述电平驱动所述电机运动，控制电动尾门撑杆伸缩。
可选地，所述微控制器、所述霍尔传感器采集电路和所述电机驱动电路设置于至少两层印刷电路板pcba上。
可选地，各层所述pcba的形状、大小与所述撑杆外壳的形状、大小相匹配，且与所述撑杆外壳的轴线垂直设置。
可选地，各层所述pcba的形状为圆形。
可选地，所述撑杆外壳内设置有固定所述各层所述pcba的卡扣或螺孔。
本发明提供的电动尾门撑杆控制方法应用于电动尾门系统，电动尾门系统包括电动尾门撑杆，电动尾门撑杆包括撑杆外壳、设置在撑杆外壳内的电机和设置在撑杆外壳内的电动尾门控制器。特别地，本发明中电动尾门系统还包括与电动尾门控制器连接的域控制器。具体地，电动尾门控制器采集撑杆外壳内的电机的运行参数，并将所述电机的运行参数发送至域控制器；进而，域控制器依据接收到的所述电机的运行参数，结合域控制器采集到的开关状态、防夹条是否被触发和当前整车状态，发送电动尾门控制命令至电动尾门控制器，以使得电动尾门控制器依据所述电动尾门控制命令控制电动尾门撑杆伸展、收缩或停止。
本发明中，电动尾门控制器设置在撑杆外壳内，域控制器与电动尾门控制器连接，相比于现有的汽车电动尾门系统，本发明将对电动尾门撑杆的控制独立出来，由电动尾门控制器单独控制，电动尾门的伸缩过程则由电动尾门控制器和域控制器共同配合完成。且，因为电动尾门控制器设置在撑杆外壳内，减少了线束数量，降低了成本、并降低了汽车电动尾门系统的失效概率。
附图说明
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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有汽车电动尾门系统的结构示意图；
图2为现有电动尾门系统中电动尾门撑杆的局部结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种电动尾门撑杆的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电动尾门撑杆控制方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的控制电动尾门撑杆伸展的方法流程图；
图6为本发明实施例提供的控制电动尾门撑杆收缩的方法流程图；
图7为本发明实施例中autosar软件架构的结构示意图；
图8为本发明实施例中应用层的示意图；
图9为本发明实施例中plgcontrollogic模块的逻辑示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
目前，传统的电动尾门撑杆主要由电机、减速器、联轴器、制动器、离合、螺杆、弹簧、套筒、盖板、线束等构成。其中电器部分在撑杆中集成了霍尔传感器采集电路，如图2所示。
其中，电动尾门撑杆中与plgm连接的电撑杆线束主要包括：电机驱动线两根、霍尔电源线一根、地线一根、霍尔信号线两根。plgm通过两根霍尔信号线采集到霍尔信号，并根据采集到的霍尔信号判定电机的位置与转速，从而计算得到输出给电机的电平，通过电机驱动线控制电机运动。
显然，对于传统的电动尾门撑杆而言，电动尾门撑杆与plgm间连接的线束有六根，数量较多，且传统的电动尾门撑杆集成度较低。
本发明实施例提供了一种电动尾门撑杆控制方法，应用于电动尾门系统，所述电动尾门系统包括电动尾门撑杆，所述电动尾门撑杆的具体结构如图3所示，包括撑杆外壳10、设置在所述撑杆外壳10内的电机20和设置在所述撑杆外壳10内的电动尾门控制器30。所述电动尾门系统还包括：与所述电动尾门控制器30连接的域控制器。
本发明中，电动尾门控制器30上集成有微控制器、霍尔传感器采集电路和电机驱动电路。其中，微控制器依据所述霍尔传感器采集电路采集的霍尔信号判定所述电机的位置与转速，计算输出给所述电机的电平，电机驱动电路依据所述电平驱动所述电机运动，控制电动尾门撑杆伸缩。
本发明中，电动尾门控制器30上的微控制器、霍尔传感器采集电路和电机驱动电路设置于至少两层pcba上。
以具体设置于两层pcba为例来说，本发明命名靠近电机20侧的pcba为pcba31，远离电机20一侧的pcba为pcba32。具体地，本发明可以将霍尔传感器采集电路集成在靠近电机20侧的pcba31上，将微控制器(microcontrollerunit，mcu)、电机驱动电路分散地集成在pcba31和pcba32上。
当然，对于本发明中与电动尾门撑杆相关的其他集成电路也设置于该至少两层pcba上，其具体设置于该至少两层pcba上的实现方式，可根据设计需求、设计经验等，选择性地将某些电路集成在pcba31上，将另一些电路集成在pcba32上，从而达到将与电动尾门撑杆相关的其他集成电路均匀地分散设置在pcba31和pcba32上，本发明对此不在限定。
对于本发明中的各层pcba，各层pcba的形状、大小与所述撑杆外壳10的形状、大小相匹配，且与撑杆外壳10的轴线垂直设置。需要说明的是，本发明所说的相匹配指的是各层pcba能够放置在撑杆外壳10内。
优选地，本发明中各层pcba的形状大小与撑杆外壳10的套筒形状大小大致相同，均为圆形，如撑杆外壳10的套筒为半径为2cm的圆形，各层pcba为半径为1.9cm的圆形。
进一步，为了保证各层pcba稳定固定在撑杆外壳10内，本发明还可以在撑杆外壳10的内部设置用于固定各层pcba的卡扣或螺孔。
本发明中各层pcba之间的距离不为零。具体地，对于本发明中pcba与电机20间的设置距离、各层pcba间的设置距离、以及pcba与盖板间的设置距离，优选为从满足散热最优和/或电磁干扰最低的设置要求进行考虑和设置。
更进一步的，本发明中的电动尾门控制器30还可以通过一根lin线实现与汽车其他控制器的连接。其中汽车其他控制器例如包括车身控制器、整车控制器等。
本发明提供的电动尾门撑杆中，在撑杆外壳10内独立地设置一集成有微控制器、霍尔传感器采集电路和电机驱动电路的电动尾门控制器30，使得电动尾门撑杆的集成度大大提高。
电动尾门控制器30上集成的微控制器、霍尔传感器采集电路和电机驱动电路设置于至少两层pcba上，相比于传统的电动尾门撑杆，霍尔电源线和地线仍通过电撑杆向外引出，而原有的霍尔信号线束和电机驱动线束可用板内走线代替，共省去了四根线束。因此，本发明能够利用板内走线代替霍尔信号线束和电机驱动线束，减少了线束数量，降低了成本、并降低了汽车电动尾门系统的失效概率。
如图4所示，本发明实施例提供了一种电动尾门撑杆控制方法包括以下步骤：
步骤101，电动尾门控制器采集撑杆外壳内的电机的运行参数，并将所述电机的运行参数发送至域控制器。
其中，电机的运行参数至少包括电机的运动位置、运动速度、驱动电流等。电机的运动位置反应了电动尾门在伸缩过程中所处的位置；电机的运动速度单位为转/分钟。
步骤102，域控制器依据所述电机的运行参数，结合域控制器采集到的开关状态、防夹条是否被触发和当前整车状态，发送电动尾门控制命令至电动尾门控制器，以使得电动尾门控制器依据所述电动尾门控制命令控制电动尾门撑杆伸展、收缩或停止。
其中，电动尾门控制命令包括开门控制命令、关门控制命令和停止控制命令。
具体地，开关状态包括尾门开关被触发和尾门开关未被触发，整车状态可以包括点火状态、车速状态、设防/解防状态、中控锁状态等。域控制器通过采集开关状态、检测防夹条是否被触发、以及当前整车状态，同时结合电动尾门控制器发送的电机的运行参数(如果障碍，还包括障碍信息)，由此发送电动尾门控制命令至电动尾门控制器，以使得电动尾门控制器依据所述电动尾门控制命令控制电动尾门撑杆伸展、收缩或停止，以控制电动尾门开门、关门或停止。
为了更清楚地说明本发明提供的电动尾门撑杆控制方法，以初始状态为尾门完全关闭，当某一时刻用户按下尾门开关，尾门从打开至全开位置的过程为例进行说明，如图5所示，其中dcu代表域控制器，plgm代表电动尾门控制器，方法包括：
步骤201，电动尾门控制器采集尾门状态和电机的运行参数，并发送至域控制器。
本发明中，电动尾门控制器在采集到电机的运行参数后，还可以依据电机的运行参数判断电动尾门是否存在故障，该故障的故障信息可以包括障碍物信号和/或撑杆故障标志。其中障碍物信号表示电动尾门在伸缩过程中遇到障碍物，撑杆故障标志包括电机是否故障、霍尔传感器是否故障、微处理器是否故障。优选地，本发明中的电动尾门控制器在判断电动尾门存在故障时，可以将故障信息也发送至域控制器。
步骤202，域控制器接收所述尾门状态和电机的运行参数。
步骤203，域控制器采集当前整车状态和门锁状态。
步骤204，域控制器判断开关是否触发，如果开关触发，执行步骤205，如果开关未触发，返回步骤203。
步骤205，域控制器判断当前整车状态是否允许电动尾门动作。如果允许，执行步骤206，如果不允许，返回步骤203。
步骤206，域控制器判断所述电动尾门是否存在故障。如果不存在，执行步骤207，如果存在，返回步骤203。
步骤207，域控制器根据电动尾门当前的运动状态和电动尾门上一次的运动状态，确定所述电动尾门控制命令，并将所述电动尾门控制命令发送至电动尾门控制器。
步骤208，电动尾门控制器依据所述电动尾门控制命令控制电机运转，并采集所述电机的运行参数。
具体地，本发明中的电动尾门控制器能够依据采集到的电机的运行参数对电机做pwm闭环速度控制。
步骤209，电动尾门控制器依据采集到的电机的运行参数，判断是否存在障碍物。如果不存在，执行步骤210，如果存在，返回步骤207。
步骤210，域控制器检测防夹条是否被触发。如果防夹条未被触发，执行步骤211，否则返回步骤207。
步骤211，域控制器检测所述电动尾门撑杆是否达到最大开启位置。如果达到最大开启位置，执行步骤212，如果未达到最大开启位置，返回步骤207。
步骤212，域控制器发送停止控制命令至电动尾门控制器。
步骤213，电动尾门控制器依据接收到的所述停止控制命令停止驱动电机。
图5示出了电动尾门初始状态为完全关闭时，电动尾门从打开至全开位置的实现过程。参阅图6，图6示出了电动尾门初始状态为完全打开时，电动尾门从全开位置至闭合位置的实现过程，包括如下步骤301-步骤316。
其中，步骤301-步骤309的实现过程同前述实施例中步骤201-步骤209的实现过程相同，发明人在此不再赘述。
可以理解地，对于电动尾门从打开至全开位置的实现过程和电动尾门从全开位置至闭合位置的实现过程而言，其前9步的实现方法相同。
不同的是：
步骤310，域控制器检测防夹条是否被触发。如果防夹条未被触发，执行步骤311，否则返回步骤307。
步骤311，域控制器检测所述电动尾门撑杆是否达到电动尾门闭合位置。如果达到电动尾门闭合位置，执行步骤312，如果未达到电动尾门闭合位置，返回步骤307。
步骤312，域控制器发送停止控制命令至电动尾门控制器。
步骤313，电动尾门控制器依据接收到的所述停止控制命令停止驱动电机。
相比于现有的电动尾门控制方法，本发明将对电动尾门撑杆的控制独立出来，由电动尾门控制器单独控制，而电动尾门的伸缩过程则由电动尾门控制器和域控制器共同配合完成。
随着汽车电气化程度的越来越高，控制器高度集成化的需求越来越迫切，由此，本发明进一步提出，域控制器不仅用于控制电动尾门系统中，除电动尾门撑杆外的其他系统，还可以用于控制汽车系统中，除电动尾门系统外的其他系统，即，将汽车系统中的其他系统功能也集成在域控制器中。具体地，域控制器还可以集成有以下至少一种功能：车身控制模块(bodycontrolmodule，bcm)功能、无钥匙进入及启动系统(passiveentrypassivestart，peps)功能、整车控制器(vehiclemanagementsystem，vms)功能等。
其中bcm功能主要包括电动门窗控制功能、中控门锁控制功能、遥控防盗功能、灯光系统控制功能、电动后视镜加热控制功能、仪表背光调节功能、电源分配功能等，peps功能主要包括一键启动发动机功能，vms功能主要包括整车驱动控制功能、能量优化控制功能、制动回馈控制功能和网络管理功能等。本发明中的域控制器还可以有选择地集成bcm功能中的部分功能、和/或，有选择地集成peps功能中的部分功能、和/或，有选择地集成vms功能中的部分功能。
本发明将电动尾门控制器设置在电动尾门撑杆的撑杆外壳内，域控制器与电动尾门控制器有线连接，域控制器控制电动尾门系统中，除电动尾门撑杆外的其他系统。相比于现有的电动尾门系统，本发明将电动尾门撑杆独立出来，不再由同一plgm实现控制，而是独立地设置一专用于实现采集撑杆霍尔信号和驱动电机转动的电动尾门控制器，该电动尾门控制器设置在撑杆外壳内，使得电动尾门撑杆的集成度大大提高。也正因为电动尾门控制器设置在撑杆外壳内，本发明能够利用板内走线代替霍尔信号线束和电机驱动线束，减少了线束数量，降低了成本、并降低了电动尾门系统的失效概率。
进一步，本发明中的域控制器不仅用于控制电动尾门系统中，除电动尾门撑杆外的其他系统，还可以用于控制汽车系统中，除电动尾门系统外的其他系统。相比于现有的汽车系统，本发明将汽车系统中包括的对应不同系统的多个控制器功能集成在域控制器中，由一个域控制器实现对汽车系统中多个系统的控制，本发明有效减少了控制器的数量，满足了控制器的高度集成化需求。
此外，本发明中的域控制器上可以使用计算能力更为强大的微控制单元(microcontrollerunit，mcu)，使得域控制器的资源更为丰富、运算效率更快，且其软件可以通过空间下载技术(over-the-airtechnology，ota)在线更新不断进行升级，更新方便。
对于本发明中的域控制器和电动尾门控制器，其域控制器软件和电动尾门控制器软件均可以采用通用的autosar软件架构。
autosar软件架构由基础软件层(basicsw)、rte层和应用层构成。其中，基础软件层又分为mcu抽象层、ecu抽象层、系统服务层和复杂驱动层，如图7所示。
mcu抽象层包含所有mcu和硬件板上各种资源的驱动程序。其它层操作硬件资源时必须通过此层的驱动模块。
ecu抽象层提供硬件板上外围硬件的抽象，为上层提供操作ecu硬件资源的服务或数据。
系统服务层提供系统级的服务和管理，包括信号处理、系统配置、网络管理、诊断服务、can通信、lin通信、系统电压检测、dtc管理、安全保护、任务调度等。
复杂驱动层主要包括电机驱动模块、sbc模块等外围设备的驱动程序。
本发明中的域控制器和电动尾门控制器中均包含基础软件层，但是由于其硬件方案(mcu及外围电路)不同，每一层的具体实现则需要依赖于其硬件设计。
rte层作为基础软件层与应用层的接口。其中域控制器和电动尾门控制器中的应用软件组件也是通过rte层进行交互。
应用层包括各种模块，如图8所示。其中，speedcontrol(电机速度控制)模块和obstacledetection(障碍物探测)模块集成在电动尾门控制器中，其余模块集成在域控制器中。
具体地，interfaceprocess(接口处理)模块主要对rte层输入的传感器信号及整车信号进行处理，输出plg动作请求及plg相关状态，包括整车车速状态判断、门锁状态判断、门电机位置状态判断、防夹条状态判断、门位置区域判断、开关请求判断等。
functioninhibitmanager(故障管理)模块通过异常状态的组合判断对plg执行机构(如撑杆电机、上锁电机、解锁电机、蜂鸣器等)的动作进行限制以起到对系统保护的作用，包括电机热保护判断、门动作禁止标志判断、锁动作禁止标志判断等。
plgcontrollogic(尾门动作逻辑控制)模块描述了电动尾门不同状态间的转换条件及执行动作，如图9所示。
latchcontrol(门锁控制)模块根据门锁状态及命令进行电动上锁功能、电动解锁功能、锁位置初始化功能以及锁异常状态保护。
chimecontrol(蜂鸣器控制)模块根据电动尾门的状态控制蜂鸣器使之产生对应工作模式的声音，包括电动开门的蜂鸣器提示、电动关门的蜂鸣器提示、防夹时的蜂鸣器提示、故障时的蜂鸣器提示等。
illuminationcontrol(灯光控制)模块根据电动尾门的开关状态控制尾门背光灯亮灭或闪烁以指示用户当前尾门状态。
speedcontrol模块接受plgcontrollogic中发出的尾门动作命令后采集当前霍尔信号计算当前位置与速度，并与标定的目标速度曲线进行对比，通过闭环控制算法保证尾门运动的平稳与一致。
obstacledetection模块在尾门电动运动过程中通过检测霍尔信号以及电流信号判定是否遇到障碍物，并将障碍物状态上报给plgcontrollogic模块，以供其决策尾门运动逻辑。
以上对本发明所提供的一种电动尾门撑杆控制方法和电动尾门系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。