CN110928267B - 一种汽车电控单元稳定性评价方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车电控单元稳定性评价方法及装置。方法包括：将汽车电控单元车用电源的电压类型和电压数值输入汽车电控单元程序，获取所述汽车电控单元程序输出的电压状态；其中，所述汽车电控单元程序基于SIMULINK得到，所述电压状态包括电压欠压、电压正常和电压过压；若所述电压状态为电压欠压或电压过压，则判定所述汽车电控单元不稳定。本发明实施例提供的方法及装置，基于SIMULINK得到汽车电控单元程序，并通过运行汽车电控单元程序判定汽车电控单元的工作状态是否稳定，通过SIMULINK基于模型的设计方法，设计电源的电压诊断分析模型，以生成代码编译成程序，适用于所有汽车电控单元软件控制。

Description

一种汽车电控单元稳定性评价方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车电子控制技术领域，尤其涉及一种汽车电控单元稳定性评价方法及装置。

背景技术

汽车电控技术日新月异，汽车电控单元节点应用整车越来越多。在日益庞大日益复杂的整车电子架构和电气环境下，汽车电控单元工作的稳定性愈加重要。

合理的进行电源电压的诊断分析，是保证汽车电控单元工作稳定性的基本条件。如何合理的做电源电压分析和准确无误的实现诊断，是整车厂和零部件供应商都迫切期望和要求的。

现有技术中，给某汽车整车厂做一款高配仪表控制器时，需求规定电源电压异常时，仪表控制器息屏；电源电压恢复正常后，仪表控制器重新自检工作。关于电源电压诊断策略，高配仪表控制器需要和低配仪表控制器统一一致，但实际沟通分析时，发现低配仪表控制器关于电源电压相关的诊断逻辑和策略分析不到位，影响了高配仪表控制器的设计。

经过系统了解现有技术中控制器的现行做法，发现都比较零散，不便于统一、跨平台移植和管理。因此，如何提供一种标准的汽车电控单元电源电压诊断方法，成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供一种汽车电控单元稳定性评价方法及装置。

第一方面，本发明实施例提供一种汽车电控单元稳定性评价方法，包括：

将汽车电控单元车用电源的电压类型和电压数值输入汽车电控单元程序，获取所述汽车电控单元程序输出的电压状态；其中，所述汽车电控单元程序基于SIMULINK得到，所述电压状态包括电压欠压、电压正常和电压过压；

若所述电压状态为电压欠压或电压过压，则判定所述汽车电控单元不稳定。

进一步地，还包括：

若判定所述汽车电控单元不稳定，则控制仪表控制器息屏；

若所述电压状态从电压欠压或电压过压切换为电压正常，则控制所述仪表控制器屏幕点亮并进行自检工作。

进一步地，所述汽车电控单元程序基于SIMULINK得到，包括：

基于SIMULINK，构建电压诊断分析模型；

基于SIMULINK和所述电压诊断分析模型，生成嵌入式代码；

将所述嵌入式代码进行编译，得到所述汽车电控单元程序。

进一步地，基于SIMULINK，构建电压诊断分析模型，之前还包括：

根据所述仪表控制器的电压类型和标称正常工作电压范围，结合需求定义多个电压检测点参数。

进一步地，所述多个电压检测点参数包括：V1、V2、V3、V4、V5、V6；

其中，V1≤V2≤V3≤V4≤V5≤V6，V1为正常电压到欠压边界，V2为标称正常工作电压下限边界，V3为欠压恢复到正常边界，V4为过压恢复到正常边界，V5为标称正常工作电压上限边界，V6为正常电压到过压边界。

进一步地，V1-V3、V4-V6为电压回滞区间，当需求定义电压的正常状态和欠压状态之间互相迁移不需要回滞区间功能时，定义V1＝V3＝V2，当需求定义电压的正常状态和过压状态之间互相迁移不需要回滞区间功能时，定义V4＝V6＝V5。

第二方面，本发明实施例提供一种汽车电控单元稳定性评价装置，包括：

电压状态获取模块，用于将汽车电控单元车用电源的电压类型和电压数值输入汽车电控单元程序，获取所述汽车电控单元程序输出的电压状态；其中，所述汽车电控单元程序基于SIMULINK得到，所述电压状态包括电压欠压、电压正常和电压过压；

稳定性判定模块，用于若所述电压状态为电压欠压或电压过压，则判定所述汽车电控单元不稳定。

进一步地，还包括：

控制模块，用于若判定所述汽车电控单元不稳定，则控制仪表控制器息屏；若所述电压状态从电压欠压或电压过压转变为电压正常，则控制所述仪表控制器屏幕点亮并进行自检工作。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。

本发明提供的一种汽车电控单元稳定性评价方法及装置，基于SIMULINK得到汽车电控单元程序，并通过运行汽车电控单元程序判定汽车电控单元的工作状态是否稳定，通过SIMULINK基于模型的设计方法，设计电源的电压诊断分析模型，以生成代码编译成程序，适用于所有汽车电控单元软件控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种汽车电控单元稳定性评价方法流程图；

图2为本发明实施例提供的电源的电压诊断分析模型中V1到V6的物理意义示意图；

图3为本发明实施例提供的基于SIMULINK的模型设计的总体视图；

图4本发明实施例提供的基于模型的设计的参数管理逻辑图；

图5为本发明实施例提供的一种汽车电控单元稳定性评价装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种汽车电控单元稳定性评价方法流程图，如图1所述，该方法包括：

步骤101，将汽车电控单元车用电源的电压类型和电压数值输入汽车电控单元程序，获取所述汽车电控单元程序输出的电压状态；其中，所述汽车电控单元程序基于SIMULINK得到，所述电压状态包括电压欠压、电压正常和电压过压；

步骤102，若所述电压状态为电压欠压或电压过压，则判定所述汽车电控单元不稳定。

具体地，本发明实施例提供的方法，通过对汽车电控单元车用电源的电压进行检测，可以得到电源的电压状态，进而根据电压状态判定汽车电控单元的工作状态是否稳定。

上述过程的具体实现步骤如下：

首先，基于SIMULINK得到汽车电控单元程序，需要说明的是，SIMULINK是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。SIMULINK提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境，在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。汽车电控单元程序用于确定电源的电压状态。

然后，获取仪表控制器的额定电压，并将其作为电源的电压类型，需要说明的是，通常仪表控制器的额定电压为12V或24V，相应地，电源的电压类型为12V或24V。并且，获取电源的电压数值，需要说明的是，电源的电压数值为电源的电压实测值，通常都处于变化状态。

随后，在汽车电控单元程序中输入电源的电压类型和电压数值，运行程序可得到用于表征电压状态的数值，例如，数值0表示电压正常，数值1表示电压过压，数值2表示电压欠压。

最后，通过表征电压状态的数值，可确定电压状态，并根据电压状态，判定汽车电控单元工作的稳定性，即，当电压状态为电压欠压或电压过压时，判定汽车电控单元不稳定。

本发明实施例提供的方法，基于SIMULINK得到汽车电控单元程序，并通过运行汽车电控单元程序判定汽车电控单元的工作状态是否稳定，通过SIMULINK基于模型的设计方法，设计电源的电压诊断分析模型，以生成代码编译成程序，适用于所有汽车电控单元软件控制。

基于上述任一实施例，本发明实施例提供的方法，还包括：若判定所述汽车电控单元不稳定，则控制仪表控制器息屏；若所述电压状态从电压欠压或电压过压切换为电压正常，则控制所述仪表控制器屏幕点亮并进行自检工作。

具体地，电源的电压存在三种状态：欠压状态、正常状态、高压状态，其中欠压状态和过压状态均为非正常状态，不同的仪表控制器需要根据这个非正常状态做出相应的保护控制执行策略。例如，若电源的电压状态为非正常状态，则代表汽车电控单元不稳定，此时控制仪表控制器熄灭并停止工作，当电压的电压状态由非正常状态切换为正常状态，也即，当汽车电控单元从不稳定状态切换为稳定电压状态时，控制仪表控制器屏幕点亮并恢复自检工作。

基于上述任一实施例，所述汽车电控单元程序基于SIMULINK得到，包括：基于SIMULINK，构建电压诊断分析模型；基于SIMULINK和所述电压诊断分析模型，生成嵌入式代码；将所述嵌入式代码进行编译，得到所述汽车电控单元程序。

基于上述任一实施例，基于SIMULINK，构建电压诊断分析模型，之前还包括：根据所述仪表控制器的电压类型和标称正常工作电压范围，结合需求定义多个电压检测点参数。

基于上述任一实施例，所述多个电压检测点参数包括：V1、V2、V3、V4、V5、V6；

其中，V1≤V2≤V3≤V4≤V5≤V6，V1为正常电压到欠压边界，V2为标称正常工作电压下限边界，V3为欠压恢复到正常边界，V4为过压恢复到正常边界，V5为标称正常工作电压上限边界，V6为正常电压到过压边界。

基于上述任一实施例，V1-V3、V4-V6为电压回滞区间，当需求定义电压的正常状态和欠压状态之间互相迁移不需要回滞区间功能时，定义V1＝V3＝V2，当需求定义电压的正常状态和过压状态之间互相迁移不需要回滞区间功能时，定义V4＝V6＝V5。

具体地，本发明实施例为得到汽车电控单元程序的步骤，需要说明的是，基于SIMULINK得到汽车电控单元程序为一种基于模型设计程序的方式，该设计的核心要义为：

1、业务逻辑采用基于模型的设计方式去描述，将期望的符合规范的输出，转交给机器或者工具链去实现，在本发明实施例中具体指，基于SIMULINK构建电源的电压诊断分析模型，在保证模型的准确性和正确性后，将期望的符合要求的嵌入式软件编码，转交给SIMULINK软件工具去定制生成，保证代码的质量和交互性；

2、业务逻辑与业务数据天然隔离，天然遵循逻辑与数据分离的编程原则，在模型逻辑不变的情况下，可以只通过修改V1、V2、V3、V4、V5、V6这几个参数定义，如表1，就可以去适配不同的汽车电控单元针对电源的电压不同的需求定义，甚至是不限于蓄电池电压的所有电压的诊断分析，方便快速适配、扩平台移植、维护等；

表1 V1到V6的物理意义定义表

V1	正常电压到欠压边界定义，单位mV
		V2	标称正常工作电压下限边界定义，单位mV
V3	欠压恢复到正常边界定义，单位mV
		V4	过压恢复到正常边界定义，单位mV
V5	标称正常工作电压上限边界定义，单位mV
		V6	正常电压到过压边界定义，单位mV

结合图2和表1，对V1到V6这6个参数进行具体说明，图2为本发明实施例提供的电源的电压诊断分析模型中V1到V6的物理意义示意图，如图2所示，定义6个电压检测点V1、V2、V3、V4、V5、V6。数值关系为：V1≤V2≤V3≤V4≤V5≤V6。

电压诊断分析模型理论上定义了欠压状态和正常状态的边界支持回滞区间的过滤，电压从正常状态往欠压状态迁移时，边界以V1进行检测；电压从欠压状态往正常状态迁移时，边界以V3进行检测。

当需求定义电压的正常状态和欠压状态之间互相迁移不需要回滞区间功能时(逻辑上等效于回滞区间为0)，定义V1＝V3＝V2即可，V2即为标称电压正常工作范围下限边界定义。

电压诊断分析模型理论上定义了正常状态和过压状态的边界支持回滞区间的过滤；电压从正常状态往过压状态迁移时，边界以V6进行检测；电压从高压状态往正常状态迁移时，边界以V4进行检测。

当需求定义电压的正常状态和过压状态之间互相迁移不需要回滞区间功能时(逻辑上等效于回滞区间为0)，定义V4＝V6＝V5即可，V5即为标称电压正常工作范围上限边界定义。

基于上述实施例，作为一个优选实施例，本发明实施例对基于模型的程序设计过程进行进一步具体说明：

步骤一：需求参数定义

结合整车平台举例说明：之前背景中的某款高配仪表控制器为12V系统，标称正常工作电压范围为：9～20V。结合需求定义V1、V2、V3、V4、V5、V6，参数如表2所示：

表2系统参数取值示意表

步骤二：基于SIMULINK的模型设计

图3为本发明实施例提供的基于SIMULINK的模型设计的总体视图，输入参数两个：

电压类型(对应模型输入参数SID_c_i_VoltTyp)，包含12V系统(SID_c_i_VoltTyp＝＝0时)和24V系统(SID_c_i_VoltTyp＝＝1时)；

电压数值(对应模型输入参数SID_m_v_BatVolt)，为经过ADC采集和换算的电压数据；

输出状态参数一个：SID_BatVoltSt，对应真值表为：

0：电压正常；

1：电压过压；

2：电压欠压；

图4本发明实施例提供的基于模型的设计的参数管理逻辑图，图4示出了电压电压诊断的回滞区间检测，边界参数的切换设计逻辑。

步骤三：基于SIMULINK的代码生成

定制SIMULINK配置生成需要的嵌入式代码。

根据控制器芯片(MCU或MPU)集成开发环境(IDE或Makefile)，将生成代码(.c/.h)文件放置需要的目录，进行集成编译。

输入参数有两个，电压类型和电压数值。电压类型可以初始内存时给一个设定，电压数据可以在某个线程中实时更新。

输出参数有一个，电压诊断状态。可以根据诊断结果做进一步对应的保护控制执行策略，从而保证汽车电控单元(ECU)的功能、性能等。

步骤四：参数管理

分别定义了作为诊断边界的V1、V3、V4、V6数值，V2和V5作为理论标称正常工作电压区间，做理论支撑，不做实际参数管理。保持：V1≤V2≤V3≤V4≤V5≤V6.

当定义了回滞区间时，正常设定V1、V3、V4、V6即可；

当无定义回滞区间时，设定V1＝V3＝V2，V4＝V6＝V5，V2和V5按照标称正常工作电压范围的下限边界和上限边界设定即可。

综上所述，本发明实施例提供的方法，具有如下有益效果：

1)用最精简的电压诊断分析模型(图2)，最准确最全面的定位和分析了关于电源电压诊断的设计需求和设计方案，避免需求分析不到位，需求边界界定不清导致后续频繁产生变更，对汽车电控单元和项目产生影响；

2)采用基于模型的设计方法，设计电压诊断分析模型，生成代码，适用于所有汽车电控单元软件控制；

3)基于模型的设计思路和实现方法(图3)，将软件设计的逻辑与数据完美分离，逻辑软件一次设计后可以冻结保护不再修改，数据定义(针对本发明实施例具体对应为V1、V2、V3、V4、V5、V6)独立维护(图4)，可以根据各个汽车电控单元的特性以及需求定义灵活设定、跨平台移植应用等。

基于上述任一实施例，图5为本发明实施例提供的一种汽车电控单元稳定性评价装置的结构示意图，如图5所示，该装置包括：

电压状态获取模块501，用于将汽车电控单元车用电源的电压类型和电压数值输入汽车电控单元程序，获取所述汽车电控单元程序输出的电压状态；其中，所述汽车电控单元程序基于SIMULINK得到，所述电压状态包括电压欠压、电压正常和电压过压；稳定性判定模块502，用于若所述电压状态为电压欠压或电压过压，则判定所述汽车电控单元不稳定。

具体地，本发明实施例提供的装置具体用于执行上述方法实施例，本发明实施例对此不再进行赘述。本发明实施例提供的装置，基于SIMULINK得到汽车电控单元程序，并通过运行汽车电控单元程序判定汽车电控单元的工作状态是否稳定，通过SIMULINK基于模型的设计方法，设计电源的电压诊断分析模型，以生成代码编译成程序，适用于所有汽车电控单元软件控制。

图6为本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)601、通信接口(Communications Interface)602、存储器(memory)603和通信总线604，其中，处理器601，通信接口602，存储器603通过通信总线604完成相互间的通信。处理器601可以调用存储在存储器603上并可在处理器601上运行的计算机程序，以执行上述各实施例提供的方法，例如包括：将汽车电控单元车用电源的电压类型和电压数值输入汽车电控单元程序，获取所述汽车电控单元程序输出的电压状态；其中，所述汽车电控单元程序基于SIMULINK得到，所述电压状态包括电压欠压、电压正常和电压过压；若所述电压状态为电压欠压或电压过压，则判定所述汽车电控单元不稳定。

本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的方法，例如包括：将汽车电控单元车用电源的电压类型和电压数值输入汽车电控单元程序，获取所述汽车电控单元程序输出的电压状态；其中，所述汽车电控单元程序基于SIMULINK得到，所述电压状态包括电压欠压、电压正常和电压过压；若所述电压状态为电压欠压或电压过压，则判定所述汽车电控单元不稳定。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种汽车电控单元稳定性评价方法，其特征在于，包括：

将汽车电控单元车用电源的电压类型和电压数值输入汽车电控单元程序，获取所述汽车电控单元程序输出的电压状态；其中，所述电压状态包括电压欠压、电压正常和电压过压；所述汽车电控单元程序基于SIMULINK得到的；基于SIMULINK得到汽车电控单元程序的步骤包括：基于SIMULINK，构建电压诊断分析模型；基于SIMULINK和所述电压诊断分析模型，生成嵌入式代码；将所述嵌入式代码进行编译，得到所述汽车电控单元程序；

若所述电压状态为电压欠压或电压过压，则判定所述汽车电控单元不稳定。

2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，还包括：

若判定所述汽车电控单元不稳定，则控制仪表控制器息屏；

若所述电压状态从电压欠压或电压过压切换为电压正常，则控制所述仪表控制器屏幕点亮并进行自检工作。

3.根据权利要求2所述的评价方法，其特征在于，基于SIMULINK，构建电压诊断分析模型，之前还包括：

根据所述仪表控制器的电压类型和标称正常工作电压范围，结合需求定义多个电压检测点参数。

4.根据权利要求3所述的评价方法，其特征在于，所述多个电压检测点参数包括：V1、V2、V3、V4、V5、V6；

其中，V1≤V2≤V3≤V4≤V5≤V6，V1为正常电压到欠压边界，V2为标称正常工作电压下限边界，V3为欠压恢复到正常边界，V4为过压恢复到正常边界，V5为标称正常工作电压上限边界，V6为正常电压到过压边界。

5.根据权利要求4所述的评价方法，其特征在于，V1-V3、V4-V6为电压回滞区间，当需求定义电压的正常状态和欠压状态之间互相迁移不需要回滞区间功能时，定义V1=V3=V2，当需求定义电压的正常状态和过压状态之间互相迁移不需要回滞区间功能时，定义V4=V6=V5。

6.一种汽车电控单元稳定性评价装置，其特征在于，包括：

电压状态获取模块，用于将汽车电控单元车用电源的电压类型和电压数值输入汽车电控单元程序，获取所述汽车电控单元程序输出的电压状态；其中，所述电压状态包括电压欠压、电压正常和电压过压；所述汽车电控单元程序基于SIMULINK得到的；基于SIMULINK得到汽车电控单元程序的步骤包括：基于SIMULINK，构建电压诊断分析模型；基于SIMULINK和所述电压诊断分析模型，生成嵌入式代码；将所述嵌入式代码进行编译，得到所述汽车电控单元程序；

稳定性判定模块，用于若所述电压状态为电压欠压或电压过压，则判定所述汽车电控单元不稳定。

7.根据权利要求6所述的评价装置，其特征在于，还包括：

控制模块，用于若判定所述汽车电控单元不稳定，则控制仪表控制器息屏；若所述电压状态从电压欠压或电压过压转变为电压正常，则控制所述仪表控制器屏幕点亮并进行自检工作。

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。

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