[发明专利]基于双微处理器的电动助力转向电机继电器控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动助力转向系统的电机控制，尤其是涉及一种基于双微处理器的电动助力转向电机继电器控制方法。

背景技术

电动助力转向系统(EPS-ElectricPowerSteering)是汽车转向系统发展历史沿革中一种新兴技术，对于传统车，电动助力转向系统具有节能、环保、转向手感调节方便、故障检修智能化、符合整车电子化网络融合的技术趋势，已经越来越成为传统汽车在转向系统方面的装配目标；对于电动汽车或混合动力汽车而言，电动助力转向系统作为支撑电动汽车/混合动力汽车发展的3大关键零部件系统之一。

电动助力转向系统的关键子部件包含：1、传感器；2、电子控制单元；3、电机；4、机械结构，其中，电子控制单元是联系以上关键子部件的枢纽。电动助力转向系统作为安全等级高的汽车零部件系统，其技术门槛较高，其电子控制单元核心技术主要有以下方面：1、软件控制策略；2、故障检测及系统安全策略；3、通讯/标定/诊断；4、具有较强可靠性的ECU硬件。

电动助力转向系统基本功能是通过安装于转向管柱的扭矩传感器，来检测驾驶员转向操纵力矩，并输送给电子控制单元。电子控制单元除了接收扭矩传感器信号外，还接受车速等信息来通过软件控制，决策出电动助力转向系统需要提供的转向助力矩，并通过电机控制算法，控制电机来使电动助力转向系统输出理想的转向助力矩，再通过机械结构减速增扭作用，来辅助驾驶员使车辆发生转向。系统助力逻辑为：车辆低速时转向助力大，转向轻便；高速时转向助力小，转向相对沉重，以获得较好路感，避免车辆发飘。

此外，电动助力转向电控单元故障检测及系统保护算法对于传感器、ECU电子控制单元、电机等部件的故障进行周密细致的故障检测，并根据具体的故障分类，采取具体的故障保护措施。

对于整个EPS系统(包含：传感器，ECU，电机故障等)出现故障，ECU能够实时检测出故障，并能够及时有效地切断电机电源回路继电器从而实现系统保护。

如果ECU-MCU自身出现系统死机故障，控制及诊断程序均无法正常运行，对于系统故障将无法实施检测，另外也无法关闭电机电源回路继电器，在汽车高速行驶且需紧急避让情况下，将极可能产生致命的交通事故。

专利(CN200810040360.9，2008.11.19公开)揭示了一种汽车用双MCU电动助力转向控制方法和系统，基于现有的EPS控制技术，采用双微处理器MCU的形式，主MCU控制助力电机工作，从MCU监控主MCU的工作状态，当主MCU工作异常，则由从MCU剥夺主MCU的工作权，取而代之控制助力电机正常工作，构成冗余控制方式。该方法是直接由从MCU取代主MCU进行工作，安全性能不高。

专利(DE202004013670，2004-11-04授权公告)揭示了一种电动助力转向系统控制装置，包括两个CPU和一个WDT(看门狗)，还包括一个主MCU用于电机控制算法处理和监控输入/输出端的故障情况，一个从MCU用于监控主MCU和输入输出端的故障，一个外部WDT电路用于监控主MCU故障，外部WDT电路和桥驱动输出电路(门逻辑电路和FET驱动电路)都有ASIC结构。该装置采用主MCU，辅助MCU，外部WDT(看门狗)三者相结合实现监控，并且主MCU和辅助MCU接受来自外部WDT的RESET信号，使用设备较多，降低了装置的可靠性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种安全可靠性高、及时隔离故障的基于双微处理器的电动助力转向电机继电器控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于双微处理器的电动助力转向电机继电器控制方法，该控制方法在EPS的电子控制单元中设置主MCU和辅助MCU，所述主MCU和辅助MCU间通过SPI总线连接，相互以设定时间间隔传递SPI通信，主MCU和辅助MCU均与电机电源回路继电器连接，共同控制电机电源回路继电器的闭合或断开，所述控制方法具体包括：

主MCU和辅助MCU分别实时检测相互传递的SPI通信是否存在故障的步骤；

若主MCU判断SPI通信存在故障，则主MCU控制电机电源回路继电器断开的步骤；

若辅助MCU判断SPI通信存在故障，则辅助MCU控制电机电源回路继电器断开的步骤。

还包括：

在上电初始化自诊断阶段，主MCU测试辅助MCU是否能正确闭合或断开电机电源回路继电器的步骤。

所述主MCU测试辅助MCU的具体步骤为：