[發(fā)明專利]一種雙路電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810273398.4
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108528523A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周莉芳;石廣林;高明;丁偉娜;聶李;曾科童;潘亮
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲易力達(dá)機(jī)電有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D101/00;B62D119/00;B62D137/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 任重;馮振寧

本發(fā)明提出了一種電動助力轉(zhuǎn)向雙路控制系統(tǒng)及其方法，其中電子控制單元內(nèi)的微處理器MCU采用兩組雙核結(jié)構(gòu)即多核冗余結(jié)構(gòu)，同時電動助力控制轉(zhuǎn)向輸出雙路控制信號，該兩路結(jié)構(gòu)是具有兩組完全相同的冗余結(jié)構(gòu)，使得汽車電動助力系統(tǒng)具有很好的容錯性能；此外，本發(fā)明采用符合ISO 26262 ASIL D和IEC61508 SIL3安全標(biāo)準(zhǔn)以及AEC?Q100汽車電子規(guī)范，使功能安全標(biāo)準(zhǔn)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車電動助力轉(zhuǎn)向控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種雙路電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，汽車電子電器E/E系統(tǒng)在汽車中的作用不斷提高，ECU開發(fā)所占用的時間和成本也越來越高。與此同時，越來越多的電子控制系統(tǒng)（例如電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS，車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)ESP，防抱死制動系統(tǒng)ABS，自適應(yīng)前照明系統(tǒng)AFS等）具有與安全相關(guān)的功能，因此對ECU的安全要求也越來越高。目前開發(fā)的汽車電動轉(zhuǎn)向器多采用單核結(jié)構(gòu)，同時只能輸出一組信號，一旦系統(tǒng)的正常功能受到影響使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)接收不到信號，或者接收到錯誤信號卻不能及時得到糾正，會使汽車電動助力系統(tǒng)失去其應(yīng)有的功能，對車輛和駕乘人員將造成極大的安全隱患。此外，車輛功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO 26262于2011年11月正式發(fā)布第一版本，該標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)前汽車業(yè)中最流行、最復(fù)雜、也是最重要的一份標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行汽車電子控制研發(fā)、檢測、試驗(yàn)等，可以提高汽車功能安全。ISO 26262的目標(biāo)是通過避免汽車E/E 系統(tǒng)故障行為可能導(dǎo)致的危害來提高E/E系統(tǒng)的功能安全。ISO 26262采用車輛安全完整性等級（ASIL）來判斷系統(tǒng)的功能安全程度，ASIL由ASIL A（最低）、ASILB、ASIL C及ASIL D（最高）四個等級組成，ASIL等級越高表示系統(tǒng)的功能安全評估越嚴(yán)格,相應(yīng)的表示系統(tǒng)正確執(zhí)行安全功能，或者說的避免該功能出錯的概率越高，即系統(tǒng)的安全可靠性越高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)不足和缺陷，提供一種雙路電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)及方法，使汽車電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)硬件/軟件符合功能安全I(xiàn)SO26262標(biāo)準(zhǔn)，最大限度避免后期出現(xiàn)安全性故障 。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種雙路電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括電源，微處理器MCU，車速傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器，扭矩傳感器，電機(jī)位置傳感器，雙路電機(jī)驅(qū)動控制電路，電機(jī)，其中微處理器MCU含兩組雙核處理單元，電機(jī)含兩組電機(jī)繞組，雙路電機(jī)驅(qū)動控制電路含第一路電機(jī)驅(qū)動控制電路與第二路電機(jī)驅(qū)動控制電路，MCU內(nèi)每組雙核處理單元分別通過信號輸入接口與同一個車速傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、扭矩傳感器、電機(jī)位置傳感器、電源連接，每組雙核處理單元分別與一路電機(jī)驅(qū)動控制電路通過I/O接口連接，每路電機(jī)驅(qū)動控制電路分別與一組電機(jī)繞組通過信號輸出接口連接。

進(jìn)一步的，每路電機(jī)驅(qū)動控制電路包括驅(qū)動芯片與三相驅(qū)動橋，驅(qū)動芯片連接三相驅(qū)動橋，MCU雙核處理單元與驅(qū)動芯片連接，三相驅(qū)動橋與電機(jī)繞組連接。

進(jìn)一步的，本發(fā)明采用的主芯片為TI公司提供的EPS專用芯片，該系列MCU符合ISO26262 ASIL D和IEC61508 SIL3安全標(biāo)準(zhǔn)以及AEC-Q100汽車電子規(guī)范，本發(fā)明開發(fā)的單片機(jī)MCU為兩組獨(dú)立的雙核鎖步處理單元。

一種根據(jù)上述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電動助力控制方法，其具體步驟如下：

S1 上電，系統(tǒng)初始化；

S2 檢測MCU內(nèi)部狀態(tài)、各端口狀態(tài)、傳感器狀態(tài)、故障狀態(tài)、電機(jī)位置狀態(tài)；

S3 根據(jù)各狀態(tài)判斷系統(tǒng)是否正常，若系統(tǒng)正常，則進(jìn)入步驟S4,若系統(tǒng)不可正常工作，則返回步驟S2；

S4 車速傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、扭矩傳感器、電機(jī)位置傳感器采集相應(yīng)的信號同時傳輸至MCU中兩組雙核處理單元；