CN113428093A - 一种电子电气***及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子电气***及电动汽车。该***包括:网关;动力域,包括动力域主干网,设置有与网关连接的动力域控制器,动力域控制器用于输出动力域的集中控制信号;车身域,包括车身域主干网,设置有与网关连接的车身域控制器,车身域控制器用于输出车身域的集中控制信号;信息娱乐域,包括信息娱乐域主干网,设置有与网关连接的信息娱乐域控制器,信息娱乐域控制器用于输出信息娱乐域的集中控制信号;网联域,包括网联域主干网,设置有与网关连接的网联域控制器,网联域控制器用于输出网联域的集中控制信号。本发明实施例网联域控制器通过网关与整车隔离,能够避免网联域控制器被攻击后对整车功能的影响,实现信息隔离,保证整车信息安全。

Description

一种电子电气***及电动汽车
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,特别是涉及一种电子电气***及电动汽车。
背景技术
随着汽车电气功能的丰富,越来越多的电气***和功能被应用到汽车上。电气***经历了从集成到分布式,然后再集成的过程,因此电子电气架构显得尤为重要。电子电气架构设计过程中需要综合考虑功能、性能、成本等维度,同时按照“V流程”从需求设计、***功能、子***功能、电子控制单元功能到后续的测试验证,因此一个项目的电子电气架构对于车型项目的成本、功能等方面有巨大的影响。
而且随着智能网联汽车的高度发展,汽车信息安全已经成为一个不可忽视的问题,如何设计电子电气***以避免整车信息的泄露已成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种电子电气***及电动汽车,从而可以解决现有电动汽车上存在的威胁汽车信息安全的问题。
为了解决上述技术问题,本发明实施例采用如下技术方案:
第一方面,本发明的实施例提供一种电子电气***,应用于电动汽车,包括:
网关;
动力域,所述动力域包括动力域主干网,所述动力域主干网上设置有与所述网关连接的动力域控制器,所述动力域控制器用于输出所述动力域的集中控制信号;
车身域,所述车身域包括车身域主干网,所述车身域主干网上设置有与所述网关连接的车身域控制器,所述车身域控制器用于输出所述车身域的集中控制信号;
信息娱乐域,所述信息娱乐域包括信息娱乐域主干网,所述信息娱乐域主干网设置有与所述网关连接的信息娱乐域控制器,所述信息娱乐域控制器用于输出所述信息娱乐域的集中控制信号;
网联域,所述网联域包括网联域主干网,所述网联域主干网设置有与所述网关连接的网联域控制器,所述网联域控制器用于输出所述网联域的集中控制信号。
其中,所述动力域控制器、所述车身域控制器、所述信息娱乐域控制器以及所述网联域控制器均通过具有灵活数据速率的控制器局域网络CAN FD总线与所述网关连接。
其中,所述动力域控制器、所述信息娱乐域控制器以及所述网联域控制器均通过以太网与所述网关通讯连接。
其中,所述电子电气***还包括:
与所述网关连接的诊断设备,所述诊断设备用于对获取到的整车信息进行诊断与调试。
其中,所述动力域主干网上设置有分别与所述动力域控制器连接的动力分配控制器、电机控制器、电池管理***以及热管理***控制器,所述热管理***控制器用于输出对整车热量的集中控制信号。
其中,所述动力域还包括:分别与所述热管理***控制器连接的液冷控制器、压缩机控制器以及组成空调***的电子控制单元。
其中,所述电子电气***还包括:
底盘域,所述底盘域包括底盘域主干网、档位控制器和气囊控制器;
其中,所述底盘域主干网上设置有车身稳定***、电制动助力***以及电动助力转向;
所述车身稳定***分别与所述网关和所述动力域控制器连接;
所述电制动助力***分别与所述网关和所述动力域控制器连接;
所述电动助力转向与所述网关连接;
所述档位控制器和所述气囊控制器均与所述动力域控制器连接。
其中,所述信息娱乐域还包括:
分别与所述信息娱乐域控制器连接的功放控制器、手机无线充电控制器以及多功能方向盘。
其中,所述信息娱乐域主干网还设置有与所述网关连接的多媒体控制器;
其中,所述多媒体控制器与设置于自动驾驶域主干网上的自动泊车控制器通讯连接;
所述多媒体控制器通过以太网与所述网联域控制器进行数据流量计量。
第二方面,本发明的实施例还提供一种电动汽车,包括上述实施例所述的电子电气***。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
在本发明实施例的上述方案中,通过在动力域主干网上设置与网关连接的动力域控制器,在车身域主干网上设置与网关连接的车身域控制器,在信息娱乐域主干网上设置与网关连接的信息娱乐域控制器,在网联域主干网上设置与网关连接的网联域控制器,如此,各个域控制器实现各自域内各功能的集中式控制,而且网联域控制器通过网关与整车隔离,能够避免网联域控制器被攻击后对整车功能的影响,实现信息隔离,保证整车信息安全。
附图说明
图1为本发明实施例公开的电子电气***的***架构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示,为本发明实施例公开的电子电气***的***架构示意图。该电子电气***应用于电动汽车。
该电子电子***包括:网关;动力域,动力域包括动力域主干网,该动力域主干网上设置有与网关连接的动力域控制器,动力域控制器用于输出动力域的集中控制信号;车身域,车身域包括车身域主干网,车身域主干网上设置有与网关连接的车身域控制器,车身域控制器用于输出车身域的集中控制信号;信息娱乐域,信息娱乐域包括信息娱乐域主干网,信息娱乐域主干网设置有与网关连接的信息娱乐域控制器,信息娱乐域控制器用于输述信息娱乐域的集中控制信号;网联域,网联域包括网联域主干网,网联域主干网设置有与网关连接的网联域控制器,网联域控制器用于输出网联域的集中控制信号。
需要说明的是,动力域主要包括高压上下电管理、快慢充电管理、扭矩管理、电池管理及整车热管理***等功能。
这里,动力域控制器用于输出动力域的集中控制信号,也就是说,动力域控制器用于实现动力域内上述各功能的集中控制。其中,动力域控制器主要实现高压上下电管理、扭矩分配以及充电引导。
还有,车身域整合了灯光控制、雨刮洗涤控制、座椅控制、玻璃升降器控制、进入***、低压电源管理等功能。
这里,车身域控制器用于输出车身域的集中控制信号,也就是说,车身域控制器用于实现车身域内上述各功能的集中控制。其中,车身域控制器集成了无钥匙进入***和胎压监测***。
需要说明的是,车身域还可包括:分别与所述车身域控制器连接的矩阵大灯控制器、主驾座椅控制单元、副驾座椅控制单元和门控单元。
这里,矩阵大灯控制器、主驾座椅控制单元、副驾座椅控制单元、手机钥匙控制器和门控单元均设置于车身总线上。
需要说明的是,矩阵大灯控制器控制2个前大灯的点亮与熄灭;主驾座椅控制单元和副驾座椅控制单元控制座椅的电动调节和通风加热;门控单元集成玻璃升降器和隐藏式门把手功能;手机钥匙控制器实现仅需携带手机就能够进入及启动车辆。
这里,信息娱乐域控制器可以是仪表控制器。
还有,网联域主要包括远程监控、远程监控以及数据上传等功能。这里,网联域控制器用于实现网联域内上述各功能的集中控制。
需要说明的是,网联域控制器为对外交互模块,通过网关与整车隔离,只有符合规定的信息才能在此网段传输,从而能够避免网联域控制器被攻击后对整车功能的影响,实现信息隔离,保证整车通信安全。
本发明实施例的电子电气***,通过在动力域主干网上设置与网关连接的动力域控制器,在车身域主干网上设置与网关连接的车身域控制器,在信息娱乐域主干网上设置与网关连接的信息娱乐域控制器,在网联域主干网上设置与网关连接的网联域控制器,如此,各个域控制器实现各自域内各功能的集中式控制,而且网联域控制器通过网关与整车隔离,能够避免网联域控制器被攻击后对整车功能的影响,实现信息隔离,保证整车信息安全。
可选地,动力域控制器、车身域控制器、信息娱乐域控制器以及网联域控制器均通过具有灵活数据速率的控制器局域网络CAN FD总线与网关连接。
需要说明的是,上述域控制器通过CAN FD总线与网关连接,能够提高通信带宽。
这里,具有灵活数据速率的控制器局域网络(CAN with Flexible Data rate,CANFD)总线主要用于传递控制命令等信息。
可选地,动力域控制器、信息娱乐域控制器以及网联域控制器均通过以太网与所述网关通讯连接。
需要说明的是,动力域控制器、信息娱乐域控制器以及网联域控制器均通过以太网Ethernet实现诊断和刷写场景。
作为一可选地实现方式,本发明实施例的电子电气***还可包括:与网关连接的诊断设备,诊断设备用于对获取到的整车信息进行诊断与调试。
需要说明的是,诊断设备通过CAN总线和以太网与网关连接,其中,以太网实现诊断和刷写功能,CAN总线应用在读取车辆识别代码(Vehicle Identification Number,VIN)等上牌照需求场景下。
这里,诊断设备通过网关和整车隔离,只有符合规定的信息才能在此网段传输,从而能够避免外接设备私自获取整车信息,实现信息隔离,保证整车通信安全。
可选地,动力域主干网上还设置有分别与动力域控制器连接的动力分配控制器、电机控制器、电池管理***以及热管理***控制器,热管理***控制器用于输出对整车热量的集中控制信号。
需要说明的是,动力分配控制器主要包括充电机控制器和直流-直流调压单元,实现高压转12V和慢充功能。
电机控制器根据动力域控制器的扭矩分配,实现电机的扭矩输出。
电池管理***BMS针对电池包的电量、电流、荷电状态(State Of Charge,SOC)等功能进行管控。
热管理***控制器主要实现整车的热量管理。
具体的,动力域还包括:分别与热管理***控制器连接的液冷控制器、压缩机控制器以及组成空调***的电子控制单元。
这里,液冷控制器和压缩控制器通过一路CAN总线与热管理***控制器连接。
这里,组成空调***的电子控制单元可以理解为相关空调***附件。如图1所示,组成空调***的电子控制单元包括ECU1~ECU5,其中,ECU1~ECU3通过一路LIN总线与热管理***控制器连接,ECU4与ECU5通过另一路LIN总线与热管理***控制器连接。
需要说明的是,热管理***控制器整合整车热管理相关模块,实现热管理***的集中式控制。
可选地,本发明实施例的电子电气***还可包括:底盘域,底盘域包括底盘域主干网、档位控制器和气囊控制器;其中,底盘域主干网上设置有车身稳定***、电制动助力***以及电动助力转向;车身稳定***分别与网关和动力域控制器连接;电制动助力***分别与网关和动力域控制器连接;电动助力转向与网关连接;档位控制器和气囊控制器均与动力域控制器连接。
需要说明的是,底盘域可包括转向、制动、碰撞、悬架控制、档位采集等功能。
可选地,底盘域由底盘总线和底盘主干总线2路总线组成,其中,底盘主干总线由车身稳定***、电动助力转向、电制动助力***和网关组成。这里,底盘主干总线为CAN FD总线。
底盘总线由车身稳定***、档位控制器、气囊控制器、电制动助力***和动力域控制器组成。
可选地,信息娱乐域还可包括:分别与所述信息娱乐域控制器连接的功放控制器、手机无线充电控制器以及多功能方向盘。
需要说明的是,功放控制器和手机无线充电控制器通过CAN总线交互。多功能方向盘通过LIN总线与信息娱乐域控制器连接。
可选地,信息娱乐域主干网还设置有与网关连接的多媒体控制器;其中,多媒体控制器与设置于自动驾驶域主干网上的自动泊车控制器通讯连接;多媒体控制器通过以太网与网联域控制器进行数据流量计量。
这里,信息娱乐域控制器和多媒体控制器除了通过CAN FD总线与网关连接,还通过以太网与网关连接。需要说明的是,通过以太网与网关连接,主要用于诊断、刷写、流量和视频信息传输。
需要说明的是,多媒体控制器与设置于自动驾驶域主干网上的自动泊车控制器通讯连接,其目的是为了实现全景视频显示。
另外,信息娱乐域控制器和多媒体控制器通过汽车像素链接(Automotive Pixellink,APIX)总线传递全景导航等信息。
需要说明的是,电子电气***还包括:自动驾驶域,所述自动驾驶域包括自动驾驶域主干网,所述自动驾驶域主干网上设置有角毫米波雷达、中距离雷达、前视摄像头、自动驾驶控制器和自动泊车控制器。
这里,通过CAN FD总线实现自动驾驶域内各电子控制单元ECU通信。
另外,需要说明的是,为了便于调试,在研发阶段将每个域都外接诊断接口,通过诊断接口连接到诊断设备上,实现数据的监控。
本发明实施例的电子电气***,通过在动力域主干网上设置与网关连接的动力域控制器,在车身域主干网上设置与网关连接的车身域控制器,在信息娱乐域主干网上设置与网关连接的信息娱乐域控制器,在网联域主干网上设置与网关连接的网联域控制器,如此,各个域控制器实现各自域内各功能的集中式控制,而且网联域控制器通过网关与整车隔离,能够避免网联域控制器被攻击后对整车功能的影响,实现信息隔离,保证整车信息安全。
本发明实施例还提供一种电动汽车,包括如上述所述的电子电气***。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子电气***,应用于电动汽车,其特征在于,包括:
网关;
动力域,所述动力域包括动力域主干网,所述动力域主干网上设置有与所述网关连接的动力域控制器,所述动力域控制器用于输出所述动力域的集中控制信号;
车身域,所述车身域包括车身域主干网,所述车身域主干网上设置有与所述网关连接的车身域控制器,所述车身域控制器用于输出所述车身域的集中控制信号;
信息娱乐域,所述信息娱乐域包括信息娱乐域主干网,所述信息娱乐域主干网设置有与所述网关连接的信息娱乐域控制器,所述信息娱乐域控制器用于输出所述信息娱乐域的集中控制信号;
网联域,所述网联域包括网联域主干网,所述网联域主干网设置有与所述网关连接的网联域控制器,所述网联域控制器用于输出所述网联域的集中控制信号。
2.根据权利要求1所述的电子电气***,其特征在于,所述动力域控制器、所述车身域控制器、所述信息娱乐域控制器以及所述网联域控制器均通过具有灵活数据速率的控制器局域网络CAN FD总线与所述网关连接。
3.根据权利要求1所述的电子电气***,其特征在于,所述动力域控制器、所述信息娱乐域控制器以及所述网联域控制器均通过以太网与所述网关通讯连接。
4.根据权利要求1所述的电子电气***,其特征在于,所述电子电气***还包括:
与所述网关连接的诊断设备,所述诊断设备用于对获取到的整车信息进行诊断与调试。
5.根据权利要求1所述的电子电气***,其特征在于,所述动力域主干网上设置有分别与所述动力域控制器连接的动力分配控制器、电机控制器、电池管理***以及热管理***控制器,所述热管理***控制器用于输出对整车热量的集中控制信号。
6.根据权利要求5所述的电子电气***,其特征在于,所述动力域还包括:分别与所述热管理***控制器连接的液冷控制器、压缩机控制器以及组成空调***的电子控制单元。
7.根据权利要求1所述的电子电气***,其特征在于,所述电子电气***还包括:
底盘域,所述底盘域包括底盘域主干网、档位控制器和气囊控制器;
其中,所述底盘域主干网上设置有车身稳定***、电制动助力***和以及电动助力转向;
所述车身稳定***分别与所述网关和所述动力域控制器连接;
所述电制动助力***分别与所述网关和所述动力域控制器连接;
所述电动助力转向与所述网关连接;
所述档位控制器和所述气囊控制器均与所述动力域控制器连接。
8.根据权利要求1所述的电子电气***,其特征在于,所述信息娱乐域还包括:
分别与所述信息娱乐域控制器连接的功放控制器、手机无线充电控制器以及多功能方向盘。
9.根据权利要求1所述的电子电气***,其特征在于,所述信息娱乐域主干网还设置有与所述网关连接的多媒体控制器;
其中,所述多媒体控制器与设置于自动驾驶域主干网上的自动泊车控制器通讯连接;
所述多媒体控制器通过以太网与所述网联域控制器进行数据流量计量。
10.一种电动汽车,其特征在于,包括:如权利要求1至9任一项所述的电子电气***。
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