[发明专利]电动助力转向系统的主辅MCU冗余监控方法

说明书

本发明公开了一种电动助力转向系统的主辅MCU冗余监控方法，电动助力转向系统包括电机和MCU模块，所述电机采用继电器进行开停控制，所述MCU模块包括主MCU模块和辅助MCU模块，其中，所述监控方法包括通过主MCU、辅助MCU的两个MCU共同控制一个继电器，当任意一个MCU发出关断继电器指令时，继电器处于关闭状态，切断电机驱动电路的供电，电动助力转向系统切换到机械转向机状态。本发明提供的电动助力转向系统的主辅MCU冗余监控方法，在不需要使用SPI总线通讯的情况下，实现主辅MCU冗余监控的功能，既能解决软件或硬件看门狗方案技术上的先天不足，又比使用SPI总线通讯方式降低系统成本。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，涉及电动助力转向系统的电子技术，尤其涉及一种具有双MCU冗余监控的方法。

背景技术

电动助力转向系统属于汽车安全相关部件，对功能安全的要求极高，其功能安全等级为ASIL D级。

因此电动助力转向系统各关键子部件的功能安全要求极高，其中，ECU作为电动助力转向需系统的大脑，其软硬件的安全性设计尤为关键。

在早期的电动助力转向系统安全性设计中，主要使用硬件看门狗或软件看门狗，但是这两种方式都存在一定的缺陷：

(1)使用硬件看门狗虽然具备将MCU重启的功能，但是不能直接切断电动助力转向系统的助力，需要增加额外的辅助电路；

(2)使用软件看门狗可能导致系统频繁重启，在车辆行驶过程中反而会带来其它的安全隐患；

(3)如果故障的起因是MCU的晶振停振，无论使用硬件看门狗还是软件看门狗，都起不到直接切断电动助力转向系统助力的目的；

(4)如果硬件看门狗电路本身发生故障，MCU无法检测。

现有的一些设计使用主辅MCU用串行SPI通信的方式来实现主辅MCU的冗余监控功能。这种方式要求主辅MCU都具有SPI总线通讯设备，对MCU的要求比较高，因此相对来说成本也比较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新的主辅MCU冗余监控方法，在不需要使用SPI总线通讯的情况下，实现主辅MCU冗余监控的功能，既能解决软件或硬件看门狗方案技术上的先天不足，又比使用SPI总线通讯方式降低系统成本。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是：

一种电动助力转向系统的主辅MCU冗余监控方法，包括电动助力转向系统包括电机和MCU模块，所述电机采用继电器进行开停控制，所述MCU模块包括主MCU模块和辅助MCU模块，其中，所述监控方法包括如下步骤：所述主MCU模块和辅助MCU模块共同控制所述继电器，当任意一个MCU模块发出关断继电器指令时，继电器处于关闭状态，切断电机驱动电路的供电，电动助力转向系统切换到机械转向机状态；当辅助MCU模块发现主MCU模块出现故障时，通过辅助MCU模块的一个输出口强制对主MCU模块进行Reset操作。

进一步地，所述主MCU模块和辅助MCU模块通过不同周期的方波进行信息的交互,所述主MCU模块和辅助MCU模块相互监控对方运行状态，当发现任意一个MCU存在故障时，通过另一个MCU关断继电器。

进一步地，在初始阶段，所述主MCU模块通知辅助MCU模块一起进行继电器的导通和关断动作，并分别对继电器触点电压与电池电压进行采样，判断继电器的控制逻辑是否被正确执行。

进一步地，当主MCU模块向辅助MCU模块发出继电器的导通或关断信号后，如果没有收到辅助MCU模块的反馈信号，则判定为ECU内部信号传输故障。