(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011500090.2
(22)申请日 2020.12.18
(71)申请人 佛山佑尔汽车智能技术有限公司
地址 528234 广东省佛山市南海区狮山镇
狮山科技工业园A区科兴路1号车间一
第四层之一
(72)发明人 吴珩 杨兆万 卢智锋 郑伟胜
周艳红
(74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有
限公司 44245
代理人 顾思妍 梁莹
(51)Int.Cl.
G06F 8/20(2018.01)
G06F 8/65(2018.01)
G06F 9/54(2006.01)
(54)发明名称
现方法
(57)摘要
本发明提供一种汽车电动尾门ECU控制器软
件架构的实现方法，该实现方法分别设置平台软
导软件模块与平台软件模块连接，通过平台软件
模块的通用接口实现对ECU控制器软件运行所需
件模块进行升级；应用软件模块与平台软件模块
连接，并通过平台软件模块的通用接口实现汽车
电动尾门功能的逻辑控制和运动控制。本发明可
改善ECU控制器软件的模块化和层次化设计，并
有效实现汽车电动尾门系统功能定义所需的逻
辑控制和运动控制；同时该实现方法可增强ECU
控制器软件的可移植性，提高软件分工开发效
率，
降低软件开发维护成本。权利要求书3页 说明书7页 附图6页CN 112463129 A 2021.03.09
C N 112463129
A
1.一种汽车电动尾门ECU控制器软件架构的实现方法，其特征在于：
分别设置平台软件模块、引导软件模块和应用软件模块；
其中，所述平台软件模块用于提供与硬件平台相关的通用接口，包括硬件访问接口、CAN协议接口和操作系统接口；
所述引导软件模块与平台软件模块连接，并通过平台软件模块的通用接口实现对ECU 控制器软件运行所需环境进行初始化，以及实现对应用软件模块和引导软件模块进行升级；
所述应用软件模块与平台软件模块连接，并通过平台软件模块的通用接口实现汽车电动尾门功能的逻辑控制和运动控制。
2.根据权利要求1所述的汽车电动尾门ECU控制器软件架构的实现方法，其特征在于：所述硬件访问接口与硬件平台的硬件底层驱动程序连接，其包括时钟接口、CAN接口、文件接口、I/O接口、电流采样接口、编码器接口和PWM接口。
3.根据权利要求2所述的汽车电动尾门ECU控制器软件架构的实现方法，其特征在于：所述CAN协议接口与CAN接口连接，实现硬件底层驱动程序中原始数据的读写功能；所述操作系统接口与时钟接口连接，实现为不同的操作系统平台统一提供操作系统的通用接口，操作系统的通用接口包括：任务创建/挂起接口以及互斥功能接口。
4.根据权利要求2所述的汽车电动尾门ECU控制器软件架构的实现方法，其特征在于：该实现方法还设置有与应用软件模块连接的ROM程序存储空间；所述引导软件模块与时钟接口连接实现对ECU控制器软件运行所需环境进行初始化，引导软件模块通过CAN协议接口与上位机连接，实现对引导软件模块和应用软件模块进行升级，并通过文件接口将软件升级内容写入固化至ROM程序存储空间。
5.根据权利要求4所述的汽车电动尾门ECU控制器软件架构的实现方法，其特征在于：所述引导软件模块通过CAN协议接口与上位机连接，实现对引导软件模块和应用软件模块进行升级，并通过文件接口将
软件升级内容写入固化至ROM程序存储空间是指：所述ROM程序存储空间自顶向下依次划分为：与应用软件模块连接的应用软件存储区、引导软件临时备份存储区和与引导软件模块连接的引导软件存储区，引导软件存储区作为ECU控制器软件的入口；
包括以下步骤：
S1：上电初始化，通过时钟接口对ECU控制器软件运行环境进行初始化；
S2：通过CAN协议接口判断是否接收到来自上位机的升级请求：
如果没有接收到升级请求，则跳转至应用软件存储区，引导进入应用软件模块运行，并且引导应用软件模块运行结束；
如果接收到升级请求，则对接收到的文件进行判断：
若接收的文件是应用软件升级文件，则通过CAN协议接口运行对应用软件升级文件进行接收并执行写入应用软件存储区，最终将应用软件升级文件完整写入应用软件存储区，完成应用软件模块的升级操作；
若接收的文件是引导软件升级文件，则通过CAN协议接口对引导软件升级文件进行接收并执行写入引导软件临时备份存储区，最终将引导软件升级文件完整写入引导软件临时备份存储区，并进行S3；
S3：运行跳转执行临时备份存储区操作，从引导软件存储区跳转切换至引导软件临时备份存储区，将引导软件升级文件引导进入引导软件模块运行，并执行拷贝写入引导软件存储区，将引导软件临时备份存储区的升级内容拷贝至引导软件存储区，最终运行跳转执行引导软件存储区，完成引导软件模块的升级操作；
S4：当应用软件模块和引导软件模块升级完成后，若无需重启，则放回S1，继续进行升级；否则进行ECU控制器软件重启。
6.根据权利要求3所述的汽车电动尾门ECU控制器软件架构的实现方法，其特征在于：所述应用软件模块通过操作系统的通用接口中的任务创建/挂起接口创建逻辑控制任务和运动控制任务；
所述运动控制任务提供访问接口，包括：电杆运动接口、电杆状态接口和错误异常接口；所述逻辑控制任务通过访问接口与运动控制任务相连。
7.根据权利要求6所述的汽车电动尾门ECU控制器软件架构的实现方法，其特征在于：所述逻辑控制任务的控制方法包括以下步骤：
第一步，解析通过CAN协议接口接收的请求数据，进行CAN协议数据接收与响应处理操作；
第二步，通过硬件访问接口中的I/O接口，读取硬件平台的按键输入信号，对按键输入信号是否为开/关
门信号进行判断：
若按键输入信号是开/关门信号，则对锁具进行解锁控制，并通过电杆运动接口触发电杆运动，实现启动电动尾门开/关门运动，进行第三步；
否则，进行第四步；
第三步，通过电杆状态接口和错误异常接口读取电动尾门的运动状态和异常状态，并进行异常情况判断：
若异常情况判断为无异常，则进行电杆运动是否到位的判断：(1)如果电杆运动已经到位完成，并判断此次为电动尾门关门操作，则通过I/O接口进行自吸锁扣锁紧操作；如果电杆运动已经到位完成，并判断此次为电动尾门开门操作，则进行第五步；(2)如果电杆运动未到位完成，则进行第五步；
若异常情况判断为异常，则进行模式切换操作，直至手动关门操作完成后，错误异常状态解除，进行第五步；
第四步，若按键输入信号是重启信号，则逻辑控制任务运行结束，否则进行第五步；
第五步，进行看门狗操作低功耗休眠处理，通过时钟接口将ECU控制器设定进入低功耗休眠；通过时钟
接口定时进行看门狗喂狗操作，并且监测超过时间阈值后有无开/关门操作，若有开/关门操作返回第一步；否则，逻辑控制任务运行结束。
8.根据权利要求6所述的汽车电动尾门ECU控制器软件架构的实现方法，其特征在于：所述运动控制任务的控制方法包括以下步骤：
I.接收到来自逻辑控制任务的电杆运动信号，则进行启动电杆运动操作；
II.通过硬件访问接口中的电流采样接口读取电流编码器计数，并同时采用低通滤波器算法进行滤波处理，获取该任务周期时刻直流电机回路的电流采样值参数；通过硬件访问接口中的编码器接口获取该任务周期时刻直流电机的霍尔传感器位置脉冲计数参数；
III.引用电流采样值参数和霍尔传感器位置脉冲计数参数，并运行电杆运动控制算
法，通过PWM接口118输出控制参数控制直流电机；
IV.对电杆运动过程进行运动异常的判断：
若电杆运动判断为无异常，则将控制参数输出控制电机，并进行步骤V；
否则，进行记录错误异常操作，以便逻辑控制任务通过错误异常接口读取错误异常状态，进行步骤VI；
V.对电杆进行运动到位的判断：
若电杆运动到位，则进行手动控制判断：如果检测到电杆位移超过阈值，则判断为手动开/关门，进行切换至电动控制模式，激活电动开/关门，进行步骤VI；如果检测到电杆位移未超过阈值，则判断为电动开/关门，进行步骤VI；
否则，进行步骤VI；
VI.进行记录电杆运动状态操作，以便逻辑控制任务通过电杆状态接口读取电杆当前状态，运动控制任务结束。
9.根据权利要求8所述的汽车电动尾门ECU控制器软件架构的实现方法，其特征在于：步骤III中，所述电杆运动控制算法为闭环运动控制算法：以霍尔传感器位置脉冲计数参数作为直流电机位置闭环反馈，输出得到期望控制直流电机的PWM占空比，作为控制参数；
或者，所述电杆运动控制算法为左右杆平衡控制算法：左电杆的控制参数引用右电杆的电流作为参考，右电杆的控制参数引用左电杆的电流作为参考，输出左电杆的控制参数和右电杆的控制参数；
或者，所述电杆运动控制算法为电杆运动变速控制算法：根据开/关门运动规划曲线，得到电杆运动的初段加速、中段匀速和末段减速的参数，并作为控制参数，实现开/关门过程对电杆线速度进行变速运动控
制。
10.根据权利要求8所述的汽车电动尾门ECU控制器软件架构的实现方法，其特征在于：在步骤IV和步骤V之间，还包括对电动尾门防夹/防玩检测步骤：若检测左电杆和右电杆的电流超过左电杆和右电杆的位移对应的阈值，则触发激活防夹信号，控制尾门进行反转运动；若检测尾门反转运动过程中反复多次触发激活防夹信号，则触发激活防玩信号，将电动模式切换到手动模式，直至尾门关闭到位后解除。
一种汽车电动尾门ECU控制器软件架构的实现方法技术领域
[0001]本发明涉及汽车智能电动尾门系统软件技术领域，更具体地说，涉及一种汽车电动尾门ECU控制器软件架构的实现方法。
背景技术
[0002]目前，越来越多的国内外汽车厂商为其中高端车型配备了汽车智能电动尾门系统。另外，许多消费者通过改装方式，将现有车型的气弹簧尾门改为电动尾门。从未来发展来看，汽车电动尾门系统产品的市场需求前景广阔。
[0003]ECU控制器是汽车电动尾门系统的核心组件之一，然而ECU控制器软件又是整个ECU控制器最重要的核心部分。ECU控制器软件的功能实现，需要依赖访问特定硬件平台的接口，实现电动尾门开/关门
过程控制。目前，许多ECU控制器厂商为了尽快实现产品功能，往往忽略了软件架构的设计。软件功能逻辑、尾门控制算法、底层硬件接口等相互交融，缺乏清晰的模块化和层次化，使得ECU控制器软件不具备良好的可移植性，无法提高软件分工开发效率，增加软件开发维护成本，增加了软件运行不稳定因素，不利于快速促进软件产品的升级更新换代。
发明内容
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种汽车电动尾门ECU控制器软件架构的实现方法，该实现方法可改善ECU控制器软件的模块化和层次化设计，并有效实现汽车电动尾门系统功能定义所需的逻辑控制和运动控制；同时该实现方法可增强ECU控制器软件的可移植性，提高软件分工开发效率，降低软件开发维护成本，增强软件运行稳定性。
[0005]为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种汽车电动尾门ECU控制器软件架构的实现方法，其特征在于：
[0006]分别设置平台软件模块、引导软件模块和应用软件模块；
[0007]其中，所述平台软件模块用于提供与硬件平台相关的通用接口，包括硬件访问接口、CAN协议接口和操作系统接口；
[0008]所述引导软件模块与平台软件模块连接，并通过平台软件模块的通用接口实现对ECU控制器软件运行所需环境进行初始化，以及实现对应用软件模块和引导软件模块进行升级；
[0009]所述应用软件模块与平台软件模块连接，并通过平台软件模块的通用接口实现汽车电动尾门功能的逻辑控制和运动控制。
[0010]所述硬件访问接口与硬件平台的硬件底层驱动程序连接，其包括时钟接口、CAN接口、文件接口、I/O接口、电流采样接口、编码器接口和PWM接口。
[0011]所述CAN协议接口与CAN接口连接，实现硬件底层驱动程序中原始数据的读写功能；所述操作系统接口与时钟接口连接，实现为不同的操作系统平台统一提供操作系统的
说 明 书
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