[发明专利]控制器架构及电动汽车

说明书

本申请公开了一种控制器架构及电动汽车，涉及汽车安全技术领域，所述控制器架构包括：硬件层，所述硬件层至少包括主控单元和监控单元；软件层，所述软件层包括：功能实现层和安全监控层；其中，所述主控单元用于承载所述功能实现层的功能、所述安全监控层的功能监控功能和部分处理器监控功能，以及，与所述监控单元的问答机制；所述监控单元用于承载与所述主控单元的问答机制和所述安全监控层的处理器监控功能。本申请的方案提供了一种具有满足功能安全要求的口控制器，提升了电动汽车的安全性，确保了用户的人身安全。

技术领域

本申请涉及汽车安全技术领域，尤其是涉及一种控制器架构及电动汽车。

背景技术

随着电动汽车智能网联化程度的日趋成熟，功能安全的概念日趋重要。功能安全对于汽车每一款控制器，尤其是整车控制器、电机控制器、电池管理系统、自动驾驶系统、驱动防滑系统等尤为重要。而目前电动汽车上的控制器并没有统一的架构设计。

发明内容

本申请的目的在于提供一种控制器架构及电动汽车，从而解决现有技术中电动汽车上的控制器没有统一的架构设计的问题。

为了达到上述目的，本申请提供一种控制器架构，包括：

硬件层，所述硬件层至少包括主控单元和监控单元；

软件层，所述软件层包括：功能实现层和安全监控层；

其中，所述主控单元用于承载所述功能实现层的功能、所述安全监控层的功能监控功能和部分处理器监控功能，以及，与所述监控单元的问答机制；所述监控单元用于承载与所述主控单元的问答机制和所述安全监控层的处理器监控功能。

可选的，所述功能实现层和所述安全监控层之间相互独立。

可选的，所述功能实现层的功能安全等级为QM，所述安全监控层的功能安全等级为ASIL；

其中，所述硬件层中承载低功能安全等级的内存可以访问高功能安全等级的数据。

可选的，所述安全监控层包括功能监控层和处理器监控层，所述功能监控层和所述处理器监控层的控制策略相互独立。

可选的，所述功能监控层具有独立关断输出功能。

可选的，所述主控单元用于：在监测到功能失效的情况下，根据预设安全目标，控制电动汽车在故障容错间隔时间内进入相应的安全状态。

可选的，所述主控单元与所述监控单元还分别设置有冗余关断功能。

可选的，所述硬件层还包括下述至少一项：

数字信号采集电路；

模拟信号采集电路；

脉冲宽度调制PWM信号采集电路；

控制器局域网CAN收发器；

时钟晶振电路；

存储器；

高边输出芯片；

低边输出芯片。

可选的，所述安全监控层的安全机制包括下述至少一项：

模数转换器的诊断监控；

模拟信号的冗余校验；

数字信号的冗余校验；

PWM信号的占空比和周期的监控；

CAN信号的端到端E2E校验；

输出信号的CAN的E2E保护；

输出状态回读监控；