CN103332118B - 一种纯电动汽车的整车控制器监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提出一种纯电动汽车的整车控制器监控方法，以提高整车控制器的安全等级。本发明的纯电动汽车的整车控制器监控方法包括初级扭矩监控、次级扭矩监控、程序流监控、指令集监控、内存监控，以及关断路径、AD转换、重启功能的检查，可以说将整车控制软件划分成多个层次来实现更高等级的安全需求，提升车辆的运行安全系数，包含了正确采集驾驶员的需求扭矩、正确解析驾驶员的需求扭矩及正确执行驾驶员的请求扭矩三个方面。按照ISO26262的标准，本监控方法在控制车辆不出现异常加速情况下的安全等级可达到ASILD。
Description
技术领域
本发明属于纯电动汽车整车安全控制领域，特别涉及整车控制器的安全监控方法。
背景技术
石油价格高导致纯电动汽车发展进入提速阶段，在当前动力电池技术飞速发展的背景下，实现纯电动汽车的高车速化已经进入实质进展阶段。而电动汽车要想取代传统内燃机车的霸主地位，就必须朝着高速化、高续航里程的方向发展。
众所周知，车速越高对整车控制器的安全等级要求就越高，现阶段国内大多数纯电动汽车的安全监控还处于起步阶段，单芯片的控制结构限制了电动汽车安全监控的开发实施，而扭矩安全恰恰是未来电动汽车控制必备的核心技术之一，按照ISO26262的标准，单芯片是不能满足ASILD的安全等级的。所以时下开发电动汽车的安全监控技术是电动汽车大规模产业化所必备的要求。
发明内容
本发明的目的是提出一种纯电动汽车的整车控制器监控方法，以提高整车控制器的安全等级。
本发明的纯电动汽车的整车控制器监控方法包括初级扭矩监控，所述初级扭矩监控包括如下步骤：
A：根据油门信息、制动信息、排档输入信息计算出需求扭矩，并将该需求扭矩发送至电机控制器，并接收电机控制器反馈的实际输出扭矩信息；
B：若实际输出扭矩在预定时间内未能与需求扭矩同步，则向电机控制器发出零扭矩请求；
C：若电机控制器在规定时间内未响应零扭矩请求，则向电池控制器发送继电器断开请求，关闭高压动力电池的输出。
进一步地，所述初级扭矩监控还包括步骤D：存储记录扭矩监控的故障，并在故障发生时点亮相关的故障指示灯。
进一步地，上述监控方法还包括次级扭矩监控，所述次级扭矩监控包括如下步骤：
E：根据油门信息、制动信息、排档输入信息对油门许可及监控扭矩、再生制动及监控扭矩、蠕动爬行及监控扭矩和自动巡航控制许可及监控扭矩进行计算，并确定油门、再生制动、蠕动和巡航控制的功能是否有效，如有任一功能失效则转至步骤G；
F：计算出最大许可扭矩，所述最大许可扭矩等于油门扭矩、再生制动扭矩、蠕动爬行扭矩和自动巡航扭矩之和，并比较最大许可扭矩与需求扭矩，若需求扭矩超出最大许可扭矩，则转至步骤G；
G：按照预定方式减小需求扭矩，若减小后的需求扭矩小于或等于最大许可扭矩，则不做动作，否则向电机控制器发出零扭矩请求；若电机控制器在规定时间内未响应零扭矩请求，则向电池控制器发送继电器断开请求，关闭高压动力电池的输出。
进一步地，所述G步骤中通过将需求扭矩乘以一个小于1的系数的方式来减小需求扭矩。
进一步地，上述监控方法还包括程序流监控，所述程序流监控包括如下步骤：
H：设置计数器，来计算次级扭矩监控中所有程序执行的步骤数量，并根据计数器所反馈的步骤数量与预定的步骤数量进行对比，如果所反馈的步骤数量与预定的步骤数量不等，则向电池控制器发送继电器断开请求，关闭高压动力电池的输出。
进一步地，上述监控方法还包括指令集监控，所述指令集监控包括如下步骤：
I：将次级扭矩监控的所有算法程序单独拷贝至特定的内存模块中存储，并定期向拷贝后的算法程序发送一组模拟数据，由拷贝后的算法程序计算，若拷贝后的算法程序的计算结果连续出现预定数量的错误，则向电池控制器发送继电器断开请求，关闭高压动力电池的输出。
进一步地，上述监控方法还包括内存监控，所述内存监控包括如下步骤：
J：对次级扭矩监控的代码存储区域进行周期性检测，整车控制器只有在完成一次无误的检测后才能运行。
进一步地，上述监控方法还包括检查关断路径的功能是否正常，保证在错误情况下能有安全的关断，至少一个驾驶循环检查一次，在下次运行前必须有成功的关断路径检测。
进一步地，上述监控方法还包括对整车控制器的AD转换接口的监控，防止增益错误、补偿错误和ADC采集值不变等三种形式的错误。
进一步地，上述监控方法还包括重启整车控制器的功能，从而确定系统的输出都被正确关闭。
本发明的纯电动汽车的整车控制器监控方法将整车控制软件划分成多个层次来实现更高等级的安全需求，提升车辆的运行安全系数，包含了正确采集驾驶员的需求扭矩、正确解析驾驶员的需求扭矩及正确执行驾驶员的请求扭矩三个方面。按照ISO26262的标准，本监控方法在控制车辆不出现异常加速情况下的安全等级可达到ASILD。
附图说明
图1 是纯电动汽车的动力控制系统示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1所示，纯电动汽车中，整车控制器接收油门输入、制动输入、排挡输入，并输出继电器控制信号给电池管理系统，输出逆变器使能信号给电机控制器，并发出扭矩请求给电机控制器，从而控制车辆的运行；电机控制器将电压、电流、控制扭矩信息反馈至整车控制器，实现车辆运行的监控。
具体来说，本实施例的纯电动汽车的整车控制器监控方法包括初级扭矩监控，所述初级扭矩监控包括如下步骤：
A：根据油门信息、制动信息、排档输入信息计算出需求扭矩，并将该需求扭矩发送至电机控制器，并接收电机控制器反馈的实际输出扭矩信息；
B：若实际输出扭矩在预定时间内未能与需求扭矩同步，则向电机控制器发出零扭矩请求；
C：若电机控制器在规定时间内未响应零扭矩请求，则向电池控制器发送继电器断开请求，关闭高压动力电池的输出；
D：存储记录扭矩监控的故障，并在故障发生时点亮相关的故障指示灯。
进一步地，上述监控方法还包括次级扭矩监控，所述次级扭矩监控包括如下步骤：
E：根据油门信息、制动信息、排档输入信息对油门许可及监控扭矩、再生制动及监控扭矩、蠕动爬行及监控扭矩和自动巡航控制许可及监控扭矩进行计算，并确定油门、再生制动、蠕动和巡航控制的功能是否有效，如有任一功能失效则转至步骤G；
F：计算出最大许可扭矩，所述最大许可扭矩等于油门扭矩、再生制动扭矩、蠕动爬行扭矩和自动巡航扭矩之和，并比较最大许可扭矩与需求扭矩，若需求扭矩超出最大许可扭矩，则转至步骤G；
G：通过将需求扭矩乘以一个小于1的系数的方式来减小需求扭矩，若减小后的需求扭矩小于或等于最大许可扭矩，则不做动作，否则向电机控制器发出零扭矩请求；若电机控制器在规定时间内未响应零扭矩请求，则向电池控制器发送继电器断开请求，关闭高压动力电池的输出。
进一步地，上述监控方法还包括程序流监控，所述程序流监控包括如下步骤：
H：设置计数器，来计算次级扭矩监控中所有程序执行的步骤数量，并根据计数器所反馈的步骤数量与预定的步骤数量进行对比，如果所反馈的步骤数量与预定的步骤数量不等，则向电池控制器发送继电器断开请求，关闭高压动力电池的输出。
进一步地，上述监控方法还包括指令集监控，所述指令集监控包括如下步骤：
I：将次级扭矩监控的所有算法程序单独拷贝至特定的内存模块中存储，并定期向拷贝后的算法程序发送一组模拟数据，由拷贝后的算法程序计算，若拷贝后的算法程序的计算结果连续出现预定数量的错误，则向电池控制器发送继电器断开请求，关闭高压动力电池的输出。
进一步地，上述监控方法还包括内存监控，所述内存监控包括如下步骤：
J：对次级扭矩监控的代码存储区域进行周期性检测，整车控制器只有在完成一次无误的检测后才能运行。
进一步地，上述监控方法还包括检查关断路径的功能是否正常，保证在错误情况下能有安全的关断，至少一个驾驶循环检查一次，在下次运行前必须有成功的关断路径检测。
进一步地，上述监控方法还包括对整车控制器的AD转换接口的监控，防止增益错误、补偿错误和ADC采集值不变等三种形式的错误。
进一步地，上述监控方法还包括重启整车控制器的功能，从而确定系统的输出都被正确关闭。
Claims (8)
1.一种纯电动汽车的整车控制器监控方法，其特征在于包括初级扭矩监控，所述初级扭矩监控包括如下步骤：
A：根据油门信息、制动信息、排档输入信息计算出需求扭矩，并将该需求扭矩发送至电机控制器，并接收电机控制器反馈的实际输出扭矩信息；
B：若实际输出扭矩在预定时间内未能与需求扭矩同步，则向电机控制器发出零扭矩请求；
C：若电机控制器在规定时间内未响应零扭矩请求，则向电池控制器发送继电器断开请求，关闭高压动力电池的输出；
D：存储记录扭矩监控的故障，并在故障发生时点亮相关的故障指示灯；
该监控方法还包括次级扭矩监控，所述次级扭矩监控包括如下步骤：
E：根据油门信息、制动信息、排档输入信息对油门许可及监控扭矩、再生制动及监控扭矩、蠕动爬行及监控扭矩和自动巡航控制许可及监控扭矩进行计算，并确定油门、再生制动、蠕动和巡航控制的功能是否有效，如有任一功能失效则转至步骤G；
F：计算出最大许可扭矩，所述最大许可扭矩等于油门扭矩、再生制动扭矩、蠕动爬行扭矩和自动巡航扭矩之和，并比较最大许可扭矩与需求扭矩，若需求扭矩超出最大许可扭矩，则转至步骤G；
G：按照预定方式减小需求扭矩，若减小后的需求扭矩小于或等于最大许可扭矩，则不做动作，否则向电机控制器发出零扭矩请求；若电机控制器在规定时间内未响应零扭矩请求，则向电池控制器发送继电器断开请求，关闭高压动力电池的输出。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车的整车控制器监控方法，其特征在于所述G步骤中通过将需求扭矩乘以一个小于1的系数的方式来减小需求扭矩。
3.根据权利要求1或2所述的纯电动汽车的整车控制器监控方法，其特征在于该监控方法还包括程序流监控，所述程序流监控包括如下步骤：
H：设置计数器，来计算次级扭矩监控中所有程序执行的步骤数量，并根据计数器所反馈的步骤数量与预定的步骤数量进行对比，如果所反馈的步骤数量与预定的步骤数量不等，则向电池控制器发送继电器断开请求，关闭高压动力电池的输出。
4.根据权利要求3所述的纯电动汽车的整车控制器监控方法，其特征在于该监控方法还包括指令集监控，所述指令集监控包括如下步骤：
I：将次级扭矩监控的所有算法程序单独拷贝至特定的内存模块中存储，并定期向拷贝后的算法程序发送一组模拟数据，由拷贝后的算法程序计算，若拷贝后的算法程序的计算结果连续出现预定数量的错误，则向电池控制器发送继电器断开请求，关闭高压动力电池的输出。
5.根据权利要求4所述的纯电动汽车的整车控制器监控方法，其特征在于该监控方法还包括内存监控，所述内存监控包括如下步骤：
J：对次级扭矩监控的代码存储区域进行周期性检测，整车控制器只有在完成一次无误的检测后才能运行。
6.根据权利要求5所述的纯电动汽车的整车控制器监控方法，其特征在于该监控方法还包括检查关断路径的功能是否正常，保证在错误情况下能有安全的关断，至少一个驾驶循环检查一次，在下次运行前必须有成功的关断路径检测。
7.根据权利要求6所述的纯电动汽车的整车控制器监控方法，其特征在于该监控方法还包括对整车控制器的AD转换接口的监控。
8.根据权利要求7所述的纯电动汽车的整车控制器监控方法，其特征在于该监控方法还包括重启整车控制器的功能。
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