專利名稱：一種電動(dòng)汽車mcu健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)，具體涉及一種電動(dòng)汽車MCU健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷方法。
背景技術(shù)：
目前，伴隨著ISO26262標(biāo)準(zhǔn)被廣泛認(rèn)知，電動(dòng)汽車道路安全被提升到更高一個(gè)等級(jí)，其中確定了一個(gè)由A到D的安全需求等級(jí)(Automotive Safety Integrity Level汽車安全完整性等級(jí)ASIL)。其中，等級(jí)A是最低的安全等級(jí)，而等級(jí)D是最高的安全等級(jí)。
在電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，MCU的健康狀態(tài)尤為重要，直接能導(dǎo)致車輛的異常加速等，導(dǎo)致車輛的異常加速具體體現(xiàn)在轉(zhuǎn)矩異常不受控時(shí)，同時(shí)主芯片工作異常也會(huì)導(dǎo)致控制參數(shù)上的異常，這就需要對(duì)MCU主芯片的健康度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，由S⑶(安全控制單元)對(duì)MCU 主芯片的健康度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要體現(xiàn)在指令集的監(jiān)測(cè)，這樣可以提高M(jìn)CU的安全度，從而保證電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的安全性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電動(dòng)汽車MCU健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷方法，對(duì)MCU主芯片的指令集進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)SCU監(jiān)測(cè)到MCU芯片工作異常時(shí)，關(guān)閉MCU的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直接保護(hù)整車安全的功能。
對(duì)MCU電機(jī)控制轉(zhuǎn)矩閉環(huán)函數(shù)的拷貝，將其進(jìn)行指令集監(jiān)測(cè)。通過S⑶對(duì)MCU中待檢測(cè)的指令集輸入η組不同的數(shù)據(jù)，并通過判斷其輸出結(jié)果是否和預(yù)設(shè)一致來判斷，當(dāng) SCU發(fā)現(xiàn)返回的答案出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，將對(duì)SCU內(nèi)部的錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器累加，返回錯(cuò)誤答案的問題將作為下一次的檢測(cè)的問題重復(fù)發(fā)出；當(dāng)SCU監(jiān)控模塊的對(duì)應(yīng)內(nèi)部錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器達(dá)到預(yù)設(shè)上限時(shí)，SCU監(jiān)控模塊將產(chǎn)生預(yù)設(shè)的安全響應(yīng)
具體技術(shù)方案如下
一種電動(dòng)汽車MCU健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷方法，采用如下步驟
( I) S⑶對(duì)MCU主芯片的指令集進(jìn)行監(jiān)測(cè)；
(2) S⑶監(jiān)測(cè)到MCU芯片工作異常；
(3) SCU關(guān)閉MCU的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直接保護(hù)整車安全的功能。
進(jìn)一步地，步驟(I)中所述S⑶對(duì)MCU指令集的監(jiān)測(cè)是檢查MCU主芯片內(nèi)核對(duì)指令的執(zhí)行是否正確，其通過運(yùn)行一組指令并通過判斷指令的執(zhí)行結(jié)果來判斷指令是否執(zhí)行正常。
進(jìn)一步地，所述監(jiān)測(cè)是通過檢測(cè)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)的部分用于安全監(jiān)控功能的函數(shù)是否正常運(yùn)行來完成。
進(jìn)一步地，監(jiān)測(cè)的步驟具體如下
a. SCU對(duì)MCU中待檢測(cè)的指令集輸入η組不同的數(shù)據(jù)；
b.判斷其輸出結(jié)果是否和預(yù)設(shè)一致；
c.當(dāng)SCU發(fā)現(xiàn)返回的答案出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，對(duì)SCU內(nèi)部的錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器累加；
d.返回錯(cuò)誤答案的問題作為下一次的檢測(cè)問題重復(fù)發(fā)出；
e.當(dāng)SCU監(jiān)控模塊的對(duì)應(yīng)內(nèi)部錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器達(dá)到預(yù)設(shè)上限時(shí)，SCU監(jiān)控模塊產(chǎn)生預(yù)設(shè)的安全響應(yīng)。
進(jìn)一步地，步驟a中所述數(shù)據(jù)通過CAN通訊的方式獲取，每個(gè)問題將對(duì)應(yīng)為進(jìn)行部分函數(shù)運(yùn)行所需的數(shù)據(jù)輸入。
進(jìn)一步地，步驟b中所述結(jié)果通過CAN回復(fù)給S⑶，S⑶通過對(duì)問題的預(yù)定答案和實(shí)際返回答案進(jìn)行對(duì)比，來判斷被監(jiān)控的芯片是否出現(xiàn)指令運(yùn)行錯(cuò)誤的情況。進(jìn)一步地，步驟e中所述預(yù)設(shè)的安全響應(yīng)為關(guān)閉MCU的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直接保護(hù)整車安全的功能。
進(jìn)一步地，采用如下算法
預(yù)先定義η個(gè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)量Tinput[η],當(dāng)η=1時(shí)，經(jīng)過MTPA查表計(jì)算出一組 id. ref, iq. ref 參考量；
根據(jù)MTPA查表得出的id. ref, iq. ref賦值給id. fb, iq. fb，查表得出對(duì)應(yīng)的Ld、 Lq,通過電磁轉(zhuǎn)矩方程K =|^Λ +(zd - ，計(jì)算出當(dāng)前轉(zhuǎn)矩值Te ；
如果Te等于Tinput [η],則繼續(xù)循環(huán)驗(yàn)證指令傳輸,否則錯(cuò)誤累加計(jì)數(shù)i++，η賦值給m ;
錯(cuò)誤累加計(jì)數(shù)閾值k，如果錯(cuò)誤累加計(jì)數(shù)i〈k，發(fā)送當(dāng)前反饋的錯(cuò)誤轉(zhuǎn)矩值 Tinput[m]；
如果反饋的轉(zhuǎn)矩Te= Tinput [m]，則繼續(xù)循環(huán)發(fā)送驗(yàn)證指令轉(zhuǎn)矩Tinput [η]，否則當(dāng)i>k時(shí)，SCU確定MCU程序運(yùn)行異常，關(guān)閉MCU驅(qū)動(dòng)模塊。
與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的安全等級(jí)，防止因驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)MCU 工作異常導(dǎo)致車輛異常加速或者減速等問題，保證車輛的安全性。


圖1指令集的檢測(cè)模塊示例
圖2轉(zhuǎn)矩閉環(huán)指令集監(jiān)控流程圖具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí)施例。
首先對(duì)MCU指令集的檢測(cè)，指令集的檢測(cè)是檢查MCU主芯片內(nèi)核對(duì)指令的執(zhí)行是否正確，這樣需要通過運(yùn)行一組指令并通過判斷指令的執(zhí)行結(jié)果來判斷指令是否執(zhí)行正常。因此，這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)可通過檢測(cè)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)的部分用于安全監(jiān)控功能的函數(shù)是否正常運(yùn)行來完成，選擇用這部分的函數(shù)來進(jìn)行指令集的檢測(cè)是為了保證用于安全監(jiān)控的部分程序在指令執(zhí)行上的錯(cuò)誤能被檢測(cè)。
如圖1所示，對(duì)運(yùn)行指令檢測(cè)的函數(shù)是轉(zhuǎn)矩閉環(huán)那些被選定的函數(shù)的拷貝，其執(zhí)行的指令是一樣的，但使用不同的變量，因此在進(jìn)行指令集的檢測(cè)功能時(shí)不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)函數(shù)正常運(yùn)行照成影響。
其次指令集的檢測(cè)將通過對(duì)待檢測(cè)的指令集輸入η組不同的數(shù)據(jù)，并通過判斷其輸出結(jié)果是否和預(yù)設(shè)一致來判斷；每次檢測(cè)所需的數(shù)據(jù)通過CAN通訊的方式獲取，每個(gè)問題將對(duì)應(yīng)為進(jìn)行部分函數(shù)運(yùn)行所需的數(shù)據(jù)輸入；檢測(cè)的結(jié)果將通過CAN回復(fù)給SCU，SCU通過對(duì)問題的預(yù)定答案和實(shí)際返回答案進(jìn)行對(duì)比，來判斷被監(jiān)控的芯片是否出現(xiàn)指令運(yùn)行錯(cuò)誤的情況；當(dāng)SCU發(fā)現(xiàn)返回的答案出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，將對(duì)SCU內(nèi)部的錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器累加，返回錯(cuò)誤答案的問題將作為下一次的檢測(cè)的問題重復(fù)發(fā)出；當(dāng)SCU監(jiān)控模塊的對(duì)應(yīng)內(nèi)部錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器達(dá)到預(yù)設(shè)上限時(shí)，S⑶監(jiān)控模塊將產(chǎn)生預(yù)設(shè)的安全響應(yīng)。算法如下
I、預(yù)先定義η個(gè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)量Tinput[n],當(dāng)n=l時(shí)，經(jīng)過MTPA查表計(jì)算出一組 id. ref, iq. ref 參考量；
2、根據(jù)MTPA查表得出的id. ref, iq. ref賦值給id. fb, iq. fb,查表得出對(duì)應(yīng)的 Ld、Lq,通過電磁轉(zhuǎn)矩方程7；+(id計(jì)算出當(dāng)前轉(zhuǎn)矩值Te ；
3、如果Te等于Tinput [η],則繼續(xù)循環(huán)驗(yàn)證指令傳輸,否則錯(cuò)誤累加計(jì)數(shù)i++，η賦值給m ；
4、錯(cuò)誤累加計(jì)數(shù)閾值k，如果錯(cuò)誤累加計(jì)數(shù)i〈k，發(fā)送當(dāng)前反饋的錯(cuò)誤轉(zhuǎn)矩值 Tinput[m]；
5、如果反饋的轉(zhuǎn)矩Te= Tinput [m],則繼續(xù)循環(huán)發(fā)送驗(yàn)證指令轉(zhuǎn)矩Tinput [η],否則當(dāng)i>k時(shí)，SCU確定MCU程序運(yùn)行異常，關(guān)閉MCU驅(qū)動(dòng)模塊。
上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種電動(dòng)汽車MCU健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷方法，其特征在于，采用如下步驟 (1)S⑶對(duì)MCU主芯片的指令集進(jìn)行監(jiān)測(cè)； (2)S⑶監(jiān)測(cè)到MCU芯片工作異常； (3)SCU關(guān)閉MCU的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直接保護(hù)整車安全的功能。
2.如權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車MCU健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷方法，其特征在于，步驟(I)中所述SCU對(duì)MCU指令集的監(jiān)測(cè)是檢查MCU主芯片內(nèi)核對(duì)指令的執(zhí)行是否正確，其通過運(yùn)行ー組指令并通過判斷指令的執(zhí)行結(jié)果來判斷指令是否執(zhí)行正常。
3.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車MCU健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷方法，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)是通過檢測(cè)轉(zhuǎn)矩閉環(huán)的部分用于安全監(jiān)控功能的函數(shù)是否正常運(yùn)行來完成。
4.如權(quán)利要求1-3所述的電動(dòng)汽車MCU健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷方法，其特征在于，監(jiān)測(cè)的步驟具體如下 a.SCU對(duì)MCU中待檢測(cè)的指令集輸入η組不同的數(shù)據(jù)； b.判斷其輸出結(jié)果是否和預(yù)設(shè)一致； c.當(dāng)SCU發(fā)現(xiàn)返回的答案出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，對(duì)SCU內(nèi)部的錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器累加； d.返回錯(cuò)誤答案的問題作為下一次的檢測(cè)問題重復(fù)發(fā)出； e.當(dāng)S⑶監(jiān)控模塊的對(duì)應(yīng)內(nèi)部錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器達(dá)到預(yù)設(shè)上限吋，S⑶監(jiān)控模塊產(chǎn)生預(yù)設(shè)的安全響應(yīng)。
5.如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)汽車MCU健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷方法，其特征在于，步驟a中所述數(shù)據(jù)通過CAN通訊的方式獲取，每個(gè)問題將對(duì)應(yīng)為進(jìn)行部分函數(shù)運(yùn)行所需的數(shù)據(jù)輸入。
6.如權(quán)利要求4或5所述的電動(dòng)汽車MCU健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷方法，其特征在于，步驟b中所述結(jié)果通過CAN回復(fù)給SCU，SCU通過對(duì)問題的預(yù)定答案和實(shí)際返回答案進(jìn)行對(duì)比，來判斷被監(jiān)控的芯片是否出現(xiàn)指令運(yùn)行錯(cuò)誤的情況。
7.如權(quán)利要求4-6中任ー項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車MCU健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷方法，其特征在于，步驟e中所述預(yù)設(shè)的安全響應(yīng)為關(guān)閉MCU的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直接保護(hù)整車安全的功能。
8.如權(quán)利要求4-7中任ー項(xiàng)所述的電動(dòng)汽車MCU健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷方法，其特征在于，采用如下算法 預(yù)先定義η個(gè)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)量Tinput [η],當(dāng)η=1時(shí),經(jīng)過MTPA查表計(jì)算出ー組id. ref, iq.ref參考量； 根據(jù)MTPA查表得出的id. ref, iq. ref賦值給id. fb, iq. fb，查表得出對(duì)應(yīng)的Ld、Lq，通過電磁轉(zhuǎn)矩方程及=+(Ai - A1計(jì)算出當(dāng)前轉(zhuǎn)矩值Te ； 如果Te等于Tinput [η],則繼續(xù)循環(huán)驗(yàn)證指令傳輸,否則錯(cuò)誤累加計(jì)數(shù)i++，η賦值給m ； 錯(cuò)誤累加計(jì)數(shù)閾值k,如果錯(cuò)誤累加計(jì)數(shù)i〈k,發(fā)送當(dāng)前反饋的錯(cuò)誤轉(zhuǎn)矩值Tinput [m]； 如果反饋的轉(zhuǎn)矩Te= Tinput [m]，則繼續(xù)循環(huán)發(fā)送驗(yàn)證指令轉(zhuǎn)矩Tinput [η]，否則當(dāng)i>k時(shí)，SCU確定MCU程序運(yùn)行異常，關(guān)閉MCU驅(qū)動(dòng)模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車MCU健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷方法，采用如下步驟SCU對(duì)MCU主芯片的指令集和內(nèi)存進(jìn)行監(jiān)測(cè)；SCU監(jiān)測(cè)到MCU芯片工作異常；SCU關(guān)閉MCU的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直接保護(hù)整車安全的功能。本發(fā)明可以提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的安全等級(jí)，防止因驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)MCU工作異常導(dǎo)致車輛異常加速或者減速等問題，保證車輛的安全性。
文檔編號(hào)G05B23/02GK102981494SQ201210404729
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者陳立沖, 羅曉, 王瑛 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司