[发明专利]电机控制系统和具有其的车辆

说明书

本发明公开了一种电机控制系统和车辆，该电机控制系统包括电机驱动模块、多核处理模块和安全逻辑模块，多核处理模块包括主功能核和锁步监控核，主功能核用于获取采样数据，并根据采样数据生成电机控制信号，锁步监控核用于主功能核的采样数据、主功能核的运行状态、电机控制信号以及电机的运行状态，当采样数据、主功能核的运行状态、电机控制信号以及电机的运行状态中任意一个发生异常时，进行驱动控制限制，并输出安全触发信号；安全逻辑模块分别与多核处理模块连接，用于在接收到安全触发信号时，输出禁止执行电机控制信号的指令至电机驱动模块。本发明的电机控制系统和车辆，可以实现驱动和诊断的分层独立控制，提高系统安全性。

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种电机控制系统，以及包括该电机控制系统的车辆。

背景技术

新能源车辆发展初期，行业都以实现功能、更优的性能为主要开发目标，架构层次少，功能大范围共存，诊断内容较为简单，覆盖度以各种保护为主。在相关技术中，通过外部低压供电例如如12V/24V通过分立电源电路例，如控制芯片+变压器+滤波，为控制系统提供电源，给主控单元、采样电路、逻辑芯片FPGA/CPLD等供电，通过外部低压供电通过分立的DC/DC电路提供驱动系统的电源供电。主控单元采集三相电流、母线电压、电机位置，结合CAN接收的目标扭矩进行电机控制。CPLD/FPGA监控控制信号，进行过流、过压、过温等快速保护，保障可靠性。

以及，随着ISO 26262的推行与推广，电控方案逐步演变为多层复杂系统，开始考虑各类失效带来的风险，并针对这些风险进行监控、诊断、故障处理，做到功能之间解耦，控制、诊断之间独立等，现有技术已经无法满足行业要求。

目前对于电机控制系统的设计，存在一些缺点，例如，系统采用串行架构，当中间任意步骤发生失效，系统不能及时有效的保证控制状态，整车存在潜在风险；缺乏独立性，即使做了诊断机制，在电源、采样、芯片等共用资源发生失效时，机制将无效；以及，无法适应ISO 26262标准功能安全的要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电机控制系统，该电机控制系统可以实现分层独立控制，提高安全性。

本发明另一个目的在于提出一种车辆。

为了达到上述目的，本发明第一方面实施例的电机控制系统，包括：电机驱动模块；多核处理模块，包括主功能核和锁步监控核，所述主功能核用于获取采样数据，并根据所述采样数据生成电机控制信号，所述锁步监控核用于监控主功能核的采样数据、主功能核的运行状态、电机控制信号以及电机的运行状态，当采样数据、主功能核的运行状态、电机控制信号以及电机的运行状态中任意一个发生异常时进行驱动控制限制，并输出安全触发信号；安全逻辑模块，分别与所述多核处理模块连接，用于在接收到所述安全触发信号时，输出禁止执行所述电机控制信号的指令至电机驱动模块。

根据本发明实施例的电机控制系统，通过采用多核处理模块，将安全监控功能设置在锁步监控核中，以实现安全诊断，在主功能核故障时，可以限制主功能核的控制权限，驱动和诊断相互独立，以及在电机控制信号异常时，触发安全逻辑模块执行安全控制，实现驱动和诊断机制的独立控制，符合相关标准的要求，在电机控制中间步骤发生失效时，可以及时有效地保证控制状态，提高安全性。

根据本发明实施例的电机控制系统，通过对主功能核和电机运行状态的多层监控，实现了对主功能核的输入、处理、输出的各层级监控，以及对电机运行状态的监控，有效地提高了响应性能和安全性。

为了达到上述目的，本发明第二方面实施例的车辆，包括电机和所述的电机控制系统，所述电机控制系统用于对所述电机进行控制。

根据本发明实施例的车辆，通过采用上面实施例的电机控制系统，可以实现驱动和诊断机制的独立控制，从而，在电机控制中间步骤发生失效时，可以及时有效地保证控制状态，提高安全性。