[发明专利]电动车辆域控制架构聚合服务时间分析方法

说明书

本发明提供了电动车辆域控制架构聚合服务时间的分析方法，根据域控制架构中信息链的节点和网络通道的特性，可准确分析消息在信息链中传输所经历的节点服务时间和通道服务时间，对于由点服务时间和通道服务时间聚合而形成的服务时间链，本发明提出了计算其上边界的公式。本发明不仅可为电动车辆域控制架构的设计提供评价通信质量的标准，也可为高实时性控制系统的开发提供理论依据。

技术领域

本发明属于电动车辆电子电气架构领域，具体为电动车辆域控制架构聚合服务时间分析方法。

背景技术

近年来，电动汽车凭借其无排放、加速快和噪声小等优点，在世界范围内取得了快速的发展，已成为未来汽车发展的重要趋势。电动汽车的快速发展进一步提高了车辆的电气化程度，越来越多的电子部件被集成到车辆上以实现多样化的功能。传统的车载电子电气架构主要采用分布式结构，大量电子部件的引入不仅显著增加了线缆的长度，也明显增加了硬件成本和汽车重量。此外，在分布式电子电气架构下，单个电控单元往往只能实现单一的功能，这使得涉及多种复杂功能的控制系统如自动驾驶系统的开发尤其困难。

基于域控制器的电子电气架构的出现为解决上述问题提供了新的途径，域控制架构可以将多种电子部件功能融合在一个控制器内，相比于传统的分布式电子电气架构，域控制架构不仅有利于简化功能设计，也有利于解决车载软硬件不断冗余的难题。域控制器具有强大的运算能力，这为复杂系统的开发提供了便利，也使得高级别自动驾驶功能的实现成为可能。因而，基于域控制器的电子电气架构已成为新兴智能电动汽车电子电气架构的主流选择。

然而，域控制架构的引入对车载通信过程提出了新的挑战。传统电子电气架构下的通信过程相对简单，消息一般经由传感器、电控单元和执行器三个通信节点和节点间的两个网络通道。但是基于域控制器的电子电气架构，其将整车的电子电气部件划分到诸如ADAS域、底盘域、车身域等几个域内，每个域内会有一个域控制器和与其通过网络相连的传感器、电控单元和执行器等电子部件，不同的域控制器之间也通过网络相连，而不同部件间的网络往往是采取不同的网络协议包括以太网、CAN、LIN、FlexRay等等。显然，域控制架构下的通信过程需要经过更多的网络节点和更多样的网络。现有的关于车载网络实时性的分析方法往往是针对传统的分布式电子电气架构。然而，针对域控制架构下的消息传输面临着复杂的聚合服务时间，还没有有效的分析方法，这无疑对基于域控制架构的控制系统的开发带来了很大的阻碍，也对电动车辆的系统稳定性和行车安全性带来了潜在的威胁。

发明内容

在汽车的电子电气架构加速由分布式架构转向域控制架构的背景下，本发明的目的是提供一种电动车辆域控制架构聚合服务时间分析方法，该分析方法可根据域控制架构信息链的节点和网络通道的特性，准确地分析出消息在信息链中传输所经历的节点服务时间和通道服务时间，对于由点服务时间和通道服务时间聚合而形成的服务时间链，本发明提出了计算其上边界的公式。本发明不仅可以为电动车辆域控制架构的设计提供评价通信质量的标准，也可为高实时性的控制系统的开发提供理论依据。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

电动车辆域控制架构聚合服务时间分析方法，包括以下步骤：

（1）域控制架构信息链的定义；

（2）域控制架构信息链的分析；

（3）服务时间的分析；

（4）服务时间链的分析；

（5）服务时间链上边界的分析。

域控制架构信息链是指域控制架构内某一节点至另一节点之间的节点和节点间网络通道的组合。

域控制架构信息链中的节点包括不同类型的节点；节点间的网络通道包括采用不同协议的网络。