基于电机控制器实现电子驻车功能的监控系统、监控方法和可读存储介质与流程

本发明与电子驻车技术有关，具体属于一种基于电机控制器实现电子驻车功能的监控系统、监控方法和可读存储介质。

背景技术：

根据法规要求，整车需要配备两套驻车系统，以防止只有一套系统的情况下因为驻车失效导致车辆在坡上溜坡。驻车系统的机械结构大多为棘轮棘爪机构。根据驻车棘爪扣入驻车棘轮的驱动力来源不同，驻车系统通常分为液压式和机电式这两种方案。液压式方案是通过液压驱动装置推动驻车棘爪卡入驻车棘轮的齿槽中，从而制动车辆。机电式方案则通过控制器驱动电机完成推动驻车棘爪的动作。

图1为采用机电式方案通过电机控制器实现驻车锁止(parklock)功能的系统架构图。如图1所示，在电机控制器(peu)中，主控芯片中的功能层通过使能信号使能驱动芯片，并根据驱动电机反馈的位置信号和电流信号输出pwm信号至驱动芯片，驱动芯片收到pwm信号后输出驱动信号至驱动电机，驱动电机在驱动信号的驱动下进而推动驻车装置中的驻车棘爪扣入驻车棘轮的齿槽。

由于机电式方案中涉及到诸多电子元件，当电气电子系统发生失效时会导致非期望的锁止或非期望的释放，因此需要对涉及的软硬件做功能安全分析并制定相关监控策略。

车辆高速行驶时，如果电机控制器非期望地推动驻车棘爪向驻车棘轮运动，由于驻车棘爪和驻车棘轮之间的速度差非常大，所以驻车棘爪不会卡进驻车棘轮的齿槽内。而车辆低速行驶时，非期望锁止的危险程度不高，因此可知非期望锁止的功能安全目标要求较低。

而对于非期望的释放，在不考虑其它制动方式的情况下，则会导致车辆在陡坡上溜坡，极易造成安全事故，因此通常将非期望释放的功能安全需求定义为asil(automotivesafetyintegrationlevel)等级中的b级(asil有四个等级，分别为a、b、c、d，其中a是最低等级，d是最高等级)，需要在安全监控方面着重考虑。

因此，电子驻车功能亟需一种监控策略，能够实现驻车锁止(parklock)功能的asilb的功能安全目标以及驻车释放(unpark)的安全目标。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种基于电机控制器实现电子驻车功能的监控方法，可以解决电子驻车锁止功能的asilb的功能安全目标的实现问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的基于电机控制器实现电子驻车功能的监控系统，所述电机控制器包含主控芯片和驱动芯片，所述主控芯片使能所述驱动芯片，并根据驱动电机反馈的位置信号和电流信号输出pwm信号至所述驱动芯片，所述驱动电机在所述驱动芯片的驱动下控制驻车棘爪动作，所述监控系统包括：

功能层，其输出第一控制信号和pwm信号至所述驱动芯片；

功能监控层，其输出第二控制信号；

芯片监控层，用于监控所述主控芯片和所述驱动芯片是否正常；

外部看门狗模块，其与所述芯片监控层进行通讯，当通讯异常时，所述外部看门狗模块控制供电控制引脚动作以切断所述驱动芯片的供电；

所述芯片监控层通过切断所述驱动芯片的供电实现关断，所述功能监控层通过所述第二控制信号与所述第一控制信号共同控制所述驱动芯片的使能引脚实现关断。

进一步地，所述使能引脚为高电平有效，当使能信号为高电平时，所述驱动芯片开始工作，当使能信号为低电平时，所述驱动芯片停止工作；

当所述功能层发现异常时，功能层切断输入至所述驱动芯片的pwm信号并拉低所述驱动芯片的使能引脚，当功能监控层发现异常时，功能监控层拉低所述驱动芯片的使能引脚。

进一步地，当所述供电控制引脚为高电平有效时，如果外部看门狗模块发现与芯片监控层通讯异常，所述外部看门狗模块拉低所述供电控制引脚而切断驱动芯片的供电；

当所述供电控制引脚为低电平有效时，如果外部看门狗模块发现与芯片监控层通讯异常，所述外部看门狗模块拉高所述供电控制引脚而切断驱动芯片的供电。

可选地，所述监控系统还包括：

逻辑电路模块，其输入端接收所述功能层输出的所述第一控制信号和所述功能监控层输出的所述第二控制信号，输出端输出使能信号至所述驱动芯片的使能引脚。

可选地，所述主控芯片中输出所述第一控制信号的第一控制引脚和输出所述第二控制信号的第二控制引脚均为低电平有效，当功能层未发现异常时，第一控制引脚输出高电平的第一控制信号，当功能监控层未发现异常时，第二控制引脚输出高电平的第二控制信号；当功能层发现异常时，第一控制引脚输出低电平的第一控制信号，当功能监控层发现异常时，第二控制引脚输出低电平的第二控制信号；

所述逻辑电路模块为一与门，所述第一控制引脚与所述与门的第一输入引脚连接，所述第二控制引脚与所述与门的第二输入引脚连接，所述与门的输出引脚与所述驱动芯片的使能引脚连接。

可选地，所述主控芯片中输出所述第一控制信号的第一控制引脚和输出所述第二控制信号的第二控制引脚均为高电平有效，当功能层未发现异常时，第一控制引脚输出低电平的第一控制信号，当功能监控层未发现异常时，第二控制引脚输出低电平的第二控制信号；当功能层发现异常时，第一控制引脚输出高电平的第一控制信号，当功能监控层发现异常时，第二控制引脚输出高电平的第二控制信号；

所述逻辑电路模块为一或非门，所述第一控制引脚与所述或非门的第一输入引脚连接，所述第二控制引脚与所述或非门的第二输入引脚连接，所述或非门的输出引脚与所述驱动芯片的使能引脚连接。

基于同一发明构思，本发明还提供一种基于电机控制器实现电子驻车功能的监控系统，所述电机控制器包含主控芯片和驱动芯片，所述主控芯片使能所述驱动芯片，并根据驱动电机反馈的位置信号和电流信号输出pwm信号至所述驱动芯片，所述驱动电机在所述驱动芯片的驱动下控制驻车棘爪动作，所述监控系统包括：

功能层，其输出第一控制信号至所述驱动芯片的使能引脚；

功能监控层，其输出第二控制信号；

芯片监控层，用于监控所述主控芯片和所述驱动芯片是否正常；

外部看门狗模块，其与所述芯片监控层进行通讯，并根据通讯状态是否正常控制供电控制引脚以实现所述驱动芯片的通断电；

所述功能监控层和所述芯片监控层共用切断所述驱动芯片供电的关断路径。

进一步地，所述使能引脚为高电平有效，当使能信号为高电平时，所述驱动芯片开始工作，当使能信号为低电平时，所述驱动芯片停止工作；

当所述功能层发现异常时，功能层切断输入至所述驱动芯片的pwm信号并拉低所述驱动芯片的使能引脚。

进一步地，当所述供电控制引脚为高电平有效时，如果功能监控层发现异常，功能监控层拉低所述供电控制引脚而切断驱动芯片的供电，如果外部看门狗模块发现与芯片监控层通讯异常，所述外部看门狗模块拉低所述供电控制引脚而切断驱动芯片的供电；

当所述供电控制引脚为低电平有效时，如果功能监控层发现异常，功能监控层拉高所述供电控制引脚而切断驱动芯片的供电，如果外部看门狗模块发现与芯片监控层通讯异常，所述外部看门狗模块拉高所述供电控制引脚而切断驱动芯片的供电。

可选地，所述监控系统还包括：

逻辑电路模块，其输入端接收所述功能监控层输出的所述第二控制信号和所述外部看门狗模块输出的应答响应信号，输出端输出供电控制信号至所述供电控制引脚以控制所述驱动芯片的通断电。

可选地，所述主控芯片中输出所述第二控制信号的第二控制引脚为低电平有效，当功能监控层未发现异常时，第二控制引脚输出高电平的第二控制信号；当功能监控层发现异常时，第二控制引脚输出低电平的第二控制信号；

所述外部看门狗模块的输出端为低电平有效，当所述外部看门狗模块和所述芯片监控层通讯正常时，所述外部看门狗模块的输出端输出高电平的应答响应信号，当所述外部看门狗模块和所述芯片监控层通讯异常时，所述外部看门狗模块的输出端输出低电平的应答响应信号；

如果所述供电控制引脚为高电平有效，所述供电控制信号为高电平时，接通所述驱动芯片的供电，所述供电控制信号为低电平时，切断所述驱动芯片的供电，此时所述逻辑电路模块为一与门，所述第二控制引脚与所述与门的第一输入引脚连接，所述外部看门狗模块的输出端与所述与门的第二输入引脚连接，所述与门的输出引脚与所述供电控制引脚连接；

如果所述供电控制引脚为低电平有效，所述供电控制信号为低电平时，接通所述驱动芯片的供电，所述供电控制信号为高电平时，切断所述驱动芯片的供电，此时所述逻辑电路模块为一与非门，所述第二控制引脚与所述与门的第一输入引脚连接，所述外部看门狗模块的输出端与所述与门的第二输入引脚连接，所述与门的输出引脚与所述供电控制引脚连接。

可选地，所述主控芯片中输出所述第二控制信号的第二控制引脚为高电平有效，当功能监控层未发现异常时，第二控制引脚输出低电平的第二控制信号；当功能监控层发现异常时，第二控制引脚输出高电平的第二控制信号；

所述外部看门狗模块的输出端为高电平有效，当所述外部看门狗模块和所述芯片监控层通讯正常时，所述外部看门狗模块的输出端输出低电平的应答响应信号，当所述外部看门狗模块和所述芯片监控层通讯异常时，所述外部看门狗模块的输出端输出高电平的应答响应信号；

如果所述供电控制引脚为高电平有效，所述供电控制信号为高电平时，接通所述驱动芯片的供电，所述供电控制信号为低电平时，切断所述驱动芯片的供电，此时所述逻辑电路模块为一或非门，所述第二控制引脚与所述或非门的第一输入引脚连接，所述外部看门狗模块的输出端与所述或非门的第二输入引脚连接，所述或非门的输出引脚与所述供电控制引脚连接；

如果所述供电控制引脚为低电平有效，所述供电控制信号为低电平时，接通所述驱动芯片的供电，所述供电控制信号为高电平时，切断所述驱动芯片的供电，此时所述逻辑电路模块为一或门，所述第二控制引脚与所述或门的第一输入引脚连接，所述外部看门狗模块的输出端与所述或门的第二输入引脚连接，所述或门的输出引脚与所述供电控制引脚连接。

基于同一发明构思，本发明还提供一种基于电机控制器实现电子驻车功能的监控方法，所述方法用于监控驻车锁止功能是否发生异常，其中：

对所述驱动电机反馈的所述位置信号进行监控，当所述位置信号异常，提示信号异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车动作但当前工况不满足驻车动作条件时，所述电机控制器不执行驻车动作，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪发生移动，提示模式监控异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车动作但所述驻车棘爪当前已处于驻车动作完成状态时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪在设定时间后偏离目标位置，提示驻车异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车动作且当前工况满足驻车动作条件时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪在设定时间后未到达目标位置，提示驻车异常并进行故障响应；

当整车控制器未请求电机控制器执行驻车动作但电机控制器进入驻车动作模式时，提示模式监控异常并进行故障响应；

当整车控制器未请求电机控制器执行驻车动作且电机控制器未进入驻车动作模式时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪发生移动，提示模式监控异常并进行故障响应。

可选地，所述方法用于监控驻车锁止功能是否发生异常，其中：

对所述驱动电机反馈的所述位置信号进行监控，当所述位置信号异常时，提示信号异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车锁止但当前工况不满足驻车锁止条件时，所述电机控制器不执行驻车锁止，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪发生移动，提示模式监控异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车锁止但所述驻车棘爪当前已处于驻车锁止状态时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪在设定时间后偏离驻车锁止目标位置，提示驻车异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车锁止且当前工况满足驻车锁止条件时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪在设定时间后未到达驻车锁止目标位置，提示驻车异常并进行故障响应；

当整车控制器未请求电机控制器执行驻车锁止但电机控制器进入驻车锁止模式时，提示模式监控异常并进行故障响应；

当整车控制器未请求电机控制器执行驻车锁止且电机控制器未进入驻车锁止模式时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪发生移动，提示模式监控异常并进行故障响应。

可选地，所述方法用于监控驻车释放功能是否发生异常，其中：

对所述驱动电机反馈的所述位置信号进行监控，当所述位置信号异常时，提示信号异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车释放但当前工况不满足驻车释放条件时，所述电机控制器不执行驻车释放，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪发生移动，提示模式监控异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车释放但所述驻车棘爪当前已处于驻车释放状态时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪在设定时间后偏离驻车释放目标位置，提示驻车异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车释放且当前工况满足驻车释放条件时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪在设定时间后未到达驻车释放目标位置，提示驻车异常并进行故障响应；

当整车控制器未请求电机控制器执行驻车释放但电机控制器进入驻车释放模式时，提示模式监控异常并进行故障响应；

当整车控制器未请求电机控制器执行驻车释放且电机控制器未进入驻车释放模式时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪发生移动，提示模式监控异常并进行故障响应。

进一步地，当下述条件中的至少一项满足时，判定所述位置信号异常：

条件1，所述位置信号超过极限值；

条件2，功能层采样得到的位置信号和功能监控层采样的到位置信号之间的偏差在设定的偏差阈值范围外。

可选地，所述驻车棘爪发生移动是指所述棘爪的移动距离超过设定的距离阈值。

进一步地，所述驻车动作条件包括电机转速达到设定转速要求、电机控制器的输出扭矩到达设定扭矩要求、不存在驻车相关故障。

进一步地，针对驻车锁止的监控方法具体包括如下步骤：

步骤s1，本次驾驶循环开始；

步骤s2，判断所述驱动电机反馈的所述位置信号是否正常，如果是，进入步骤s3，否则判定信号异常，进行故障响应；

步骤s3，判断整车控制器是否请求驻车锁止，如果是，进入步骤s4，否则进入步骤s12；

步骤s4，判断驻车系统是否进入驻车锁止模式，如果是，进入步骤s5，否则进入步骤s13；

步骤s5，判断驻车系统是否处于锁止，如果是，进入步骤s6，否则进入步骤s9；

步骤s6，判断第一计时时间是否超过设定时间，如果是，进入步骤s7，否则进入步骤s8；

步骤s7，判断驻车棘爪的位置是否偏离驻车锁止目标位置，如果是，判定驻车锁止失败，进行故障响应，否则判定监控结果正常；

步骤s8，返回步骤s6；

步骤s9，判断第二计时时间是否超过设定时间，如果是，进入步骤s10，否则进入步骤s11；

步骤s10，判断驻车棘爪的位置是否到达驻车锁止目标位置，如果是，判定监控结果正常，否则判定驻车失败，进行故障响应；

步骤s11，返回步骤s9；

步骤s12，判断驻车系统是否进入驻车锁止模式，如果是，判定模式监控异常，进行故障响应，否则进入步骤s13；

步骤s13，判断驻车棘爪的位置是否保持静止，如果是，判定监控结果正常，否则判定模式监控异常，进行故障响应。

进一步地，针对驻车释放的监控方法具体包括如下步骤：

步骤s1，本次驾驶循环开始；

步骤s2，判断所述驱动电机反馈的所述位置信号是否正常，如果是，进入步骤s3，否则判定信号异常，进行故障响应；

步骤s3，判断整车控制器是否请求驻车释放，如果是，进入步骤s4，否则进入步骤s12；

步骤s4，判断驻车系统是否进入驻车释放模式，如果是，进入步骤s5，否则进入步骤s13；

步骤s5，判断驻车系统是否处于释放，如果是，进入步骤s6，否则进入步骤s9；

步骤s6，判断第一计时时间是否超过设定时间，如果是，进入步骤s7，否则进入步骤s8；

步骤s7，判断驻车棘爪的位置是否偏离驻车释放目标位置，如果是，判定驻车释放失败，进行故障响应，否则判定监控结果正常；

步骤s8，返回步骤s6；

步骤s9，判断第二计时时间是否超过设定时间，如果是，进入步骤s10，否则进入步骤s11；

步骤s10，判断驻车棘爪的位置是否到达驻车释放目标位置，如果是，判定监控结果正常，否则判定驻车失败，进行故障响应；

步骤s11，返回步骤s9；

步骤s12，判断驻车系统是否进入驻车释放模式，如果是，判定模式监控异常，进行故障响应，否则进入步骤s13；

步骤s13，判断驻车棘爪的位置是否保持静止，如果是，判定监控结果正常，否则判定模式监控异常，进行故障响应。

同时，本发明还提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被以处理器执行时能够实现前述监控方法。

与现有技术相比，本发明的监控系统和监控方法在电机控制器的主控芯片中增加功能监控层以及芯片监控层，同时增加外部看门狗模块，对基于电机控制器实现驻车的电气电子系统进行模式监控以及芯片监控，利用位置信号实现驻车锁止(parklock)功能的asilb的功能安全目标以及驻车释放(unpark)功能的asila的功能安全目标，从而避免驻车模式下发生非期望释放或者非期望锁止。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为驻车功能的系统架构示意图；

图2为本发明实施例一的基于电机控制器实现电子驻车功能的监控系统的架构示意图；

图3为本发明实施例三的基于电机控制器实现电子驻车功能的监控系统的架构示意图；

图4为本发明的基于电机控制器实现电子驻车功能的驻车锁止监控方法的流程图；

图5为本发明的基于电机控制器实现电子驻车功能的驻车释放监控方法的流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其它优点与技术效果。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的技术特征可以相互组合。

此外，需要说明的是，本文的框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机程序指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。

此外，下述实施例中采用术语“第一”、“第二”来描述不同的引脚、信号，但是这些引脚、信号不应当受这些术语的限制，这些术语仅仅用来将其区分开来，因此在不脱离根据本发明的实施例教导的情况下，以下所讨论的第一引脚、信号也可以被称作第二引脚、信号。

实施例一

为了实现驻车锁止功能的asilb的安全功能需求目标，本发明提供了一种基于电机控制器实现电子驻车功能的监控系统，所述电机控制器包含主控芯片和驱动芯片，所述主控芯片使能所述驱动芯片，并根据驱动电机反馈的位置信号和电流信号输出pwm信号至所述驱动芯片，所述驱动电机在所述驱动芯片的驱动下控制驻车棘爪动作，如图2所示，所述监控系统包括：

功能层，其输出第一控制信号和pwm信号至所述驱动芯片；

功能监控层，其输出第二控制信号；

芯片监控层，用于监控所述主控芯片和所述驱动芯片是否正常；

外部看门狗模块，其与所述芯片监控层进行通讯，当通讯异常时，所述外部看门狗模块控制供电控制引脚动作以切断所述驱动芯片的供电；

所述芯片监控层通过切断所述驱动芯片的供电实现关断，所述功能监控层通过所述第二控制信号与所述第一控制信号共同控制所述驱动芯片的使能引脚实现关断。

其中，功能层(也称为level1层)主要用于传感器监控、超时监控、can信号监控、驻车棘爪初始位置监控等安全机制，遵循iso26262的开发流程，可以满足asila的安全目标。功能监控层(也称为level2层)除了完成功能层包含的监控项目外，主要还包括驻车模式监控、非期望移动监控等。

所述使能引脚为高电平有效，当使能信号为高电平时，所述驱动芯片开始工作，当使能信号为低电平时，所述驱动芯片停止工作；

当所述功能层发现异常(例如传感器异常、驻车棘爪初始位置偏差过大、驻车超时等)时，功能层切断输入至所述驱动芯片的pwm信号并拉低所述驱动芯片的使能引脚，当功能监控层发现异常(例如传感器异常、模式异常、驻车棘爪初始位置偏差过大、驻车超时、非期望移动等)时，功能监控层拉低所述驱动芯片的使能引脚。

当所述供电控制引脚为高电平有效时，如果外部看门狗模块发现与芯片监控层通讯异常，所述外部看门狗模块拉低所述供电控制引脚而切断驱动芯片的供电；

当所述供电控制引脚为低电平有效时，如果外部看门狗模块发现与芯片监控层通讯异常，所述外部看门狗模块拉高所述供电控制引脚而切断驱动芯片的供电。

由于本实施例中功能监控层的关断路径和功能层共用使能信号，如图2所示，所述监控系统还包括逻辑电路模块，所述逻辑电路模块的输入端接收所述功能层输出的所述第一控制信号和所述功能监控层输出的所述第二控制信号，输出端输出使能信号至所述驱动芯片的使能引脚。

所述主控芯片中输出所述第一控制信号的第一控制引脚和输出所述第二控制信号的第二控制引脚均为低电平有效，当功能层未发现异常时，第一控制引脚输出高电平的第一控制信号，当功能监控层未发现异常时，第二控制引脚输出高电平的第二控制信号；当功能层发现异常时，第一控制引脚输出低电平的第一控制信号，当功能监控层发现异常时，第二控制引脚输出低电平的第二控制信号。

当功能层和功能监控层均未发现异常时，第一控制引脚和第二控制引脚被拉高，输出的第一控制信号和第二控制信号都是高电平“1”，此时驱动芯片应该正常工作，即使能引脚被拉高，输入至使能引脚的使能信号为高电平“1”。

当功能层发现异常而功能监控层未发现异常时，第一控制引脚被拉低，输出低电平“0”的第一控制信号，第二控制引脚被拉高，输出高电平“1”的第二控制信号，此时驱动芯片应该停止工作，即使能引脚被拉低，输入至使能引脚的使能信号为低电平“0”。

当功能层未发现异常而功能监控层发现异常时，第一控制引脚被拉高，输出高电平“1”的第一控制信号，第二控制引脚被拉低，输出低电平“0”的第二控制信号，此时驱动芯片应该停止工作，即使能引脚被拉低，输入至使能引脚的使能信号为低电平“0”。

当功能层和功能监控层都发现异常时，第一控制引脚和第二控制引脚被拉低，输出的第一控制信号和第二控制信号都是低电平“0”，此时驱动芯片应该停止工作，即使能引脚被拉低，输入至使能引脚的使能信号为低电平“0”。

表1所示为第一控制引脚和第二控制引脚为低电平有效且使能引脚为高电平有效时的信号关系表。由表1的信号对应关系可知，所述逻辑电路模块为一与门，所述第一控制引脚与所述与门的第一输入引脚连接，所述第二控制引脚与所述与门的第二输入引脚连接，所述与门的输出引脚与所述驱动芯片的使能引脚连接。

表1控制引脚为低电平有效、使能引脚为高电平有效时的信号关系表

本实施例中，电机控制器的主控芯片中增加功能监控层以及芯片监控层，同时增加外部看门狗模块，对基于电机控制器实现驻车的电气电子系统进行模式监控以及芯片监控，芯片监控层的关断通过外部看门狗模块切断驱动芯片的供电实现，功能监控层的关断则通过和功能层共用使能信号实现。本实施例利用位置信号实现驻车锁止(parklock)功能的asilb的功能安全目标以及驻车释放(unpark)功能的asila的功能安全目标，从而避免驻车模式下发生非期望释放或者非期望锁止。

实施例二

与实施例一不同之处在于，实际硬件电路中主控芯片的第一控制引脚和第二控制引脚为高电平有效，逻辑电路模块需要根据第一控制引脚、第二控制引脚以及使能引脚的有效电平变换。

具体地，所述主控芯片中输出所述第一控制信号的第一控制引脚和输出所述第二控制信号的第二控制引脚均为高电平有效，当功能层未发现异常时，第一控制引脚输出低电平的第一控制信号，当功能监控层未发现异常时，第二控制引脚输出低电平的第二控制信号；当功能层发现异常时，第一控制引脚输出高电平的第一控制信号，当功能监控层发现异常时，第二控制引脚输出高电平的第二控制信号。

当功能层和功能监控层均未发现异常时，第一控制引脚和第二控制引脚被拉低，输出的第一控制信号和第二控制信号都是低电平“0”，此时驱动芯片应该正常工作，即使能引脚被拉高，输入至使能引脚的使能信号为高电平“1”。

当功能层发现异常而功能监控层未发现异常时，第一控制引脚被拉高，输出高电平“1”的第一控制信号，第二控制引脚被拉低，输出低电平“0”的第二控制信号，此时驱动芯片应该停止工作，即使能引脚被拉低，输入至使能引脚的使能信号为低电平“0”。

当功能层未发现异常而功能监控层发现异常时，第一控制引脚被拉低，输出低电平“0”的第一控制信号，第二控制引脚被拉高，输出高电平“1”的第二控制信号，此时驱动芯片应该停止工作，即使能引脚被拉低，输入至使能引脚的使能信号为低电平“0”。

当功能层和功能监控层都发现异常时，第一控制引脚和第二控制引脚被拉高，输出的第一控制信号和第二控制信号都是高电平“1”，此时驱动芯片应该停止工作，即使能引脚被拉低，输入至使能引脚的使能信号为低电平“0”。

表2所示为第一控制引脚和第二控制引脚为高电平有效且使能引脚为高电平有效时的信号关系表。由表2的信号对应关系可知，所述逻辑电路模块为一或非门，所述第一控制引脚与所述或非门的第一输入引脚连接，所述第二控制引脚与所述或非门的第二输入引脚连接，所述或非门的输出引脚与所述驱动芯片的使能引脚连接。

表2控制引脚为高电平有效、使能引脚为高电平有效时的信号关系表

同理，当主控芯片的第一控制引脚和第二控制引脚为低电平有效、使能引脚为低电平有效时，所述逻辑电路模块为一与非门，而当主控芯片的第一控制引脚和第二控制引脚为高电平有效、使能引脚为低电平有效时，所述逻辑电路模块为一或门，这是本领域技术人员基于实施例一和本实施例可以举一反三实现的。

实施例三

与实施例一的不同之处在于，本实施例中，功能监控层的关断路径不和功能层共用使能信号，而是与芯片监控层共用关断路径。具体地，如图3所示，监控系统包括：

功能层，其输出第一控制信号至所述驱动芯片的使能引脚；

功能监控层，其输出第二控制信号；

芯片监控层，用于监控所述主控芯片和所述驱动芯片是否正常；

外部看门狗模块，其与所述芯片监控层进行通讯，并根据通讯状态是否正常控制供电控制引脚以实现所述驱动芯片的通断电；

所述功能监控层和所述芯片监控层共用切断所述驱动芯片供电的关断路径。

所述使能引脚为高电平有效，当使能信号为高电平时，所述驱动芯片开始工作，当使能信号为低电平时，所述驱动芯片停止工作；当所述功能层发现异常时，功能层切断输入至所述驱动芯片的pwm信号并拉低所述驱动芯片的使能引脚。在其它示例性实施例中，所示使能引脚也可以为低电平有效，即使能信号为低电平时，驱动芯片开始工作，使能信号为高电平时，驱动芯片停止工作；当所述功能层发现异常时，功能层切断输入至所述驱动芯片的pwm信号并拉高所述驱动芯片的使能引脚。

当所述供电控制引脚为高电平有效时，如果功能监控层发现异常，功能监控层拉低所述供电控制引脚而切断驱动芯片的供电，如果外部看门狗模块发现与芯片监控层通讯异常，所述外部看门狗模块拉低所述供电控制引脚而切断驱动芯片的供电；

当所述供电控制引脚为低电平有效时，如果功能监控层发现异常，功能监控层拉高所述供电控制引脚而切断驱动芯片的供电，如果外部看门狗模块发现与芯片监控层通讯异常，所述外部看门狗模块拉高所述供电控制引脚而切断驱动芯片的供电。

本实施例中功能监控层和芯片监控层共用关断路径(切断驱动芯片的供电)，如图3所示，所述监控系统还包括：

逻辑电路模块，其输入端接收所述功能监控层输出的所述第二控制信号和所述外部看门狗模块输出的应答响应信号，输出端输出供电控制信号至所述供电控制引脚以控制所述驱动芯片的通断电。

所述主控芯片中输出所述第二控制信号的第二控制引脚为低电平有效，当功能监控层未发现异常时，第二控制引脚输出高电平的第二控制信号，当功能监控层发现异常时，第二控制引脚输出低电平的第二控制信号；

所述外部看门狗模块的输出端为低电平有效，当所述外部看门狗模块和所述芯片监控层通讯正常时，所述外部看门狗模块的输出端输出高电平的应答响应信号，当所述外部看门狗模块和所述芯片监控层通讯异常时，所述外部看门狗模块的输出端输出低电平的应答响应信号；

所述供电控制引脚为高电平有效，所述供电控制信号为高电平时，接通所述驱动芯片的供电，所述供电控制信号为低电平时，切断所述驱动芯片的供电。

当功能监控层未发现异常且外部看门狗模块与芯片监控层通讯正常时，第二控制引脚被拉高，输出高电平“1”的第二控制信号，外部看门狗模块的输出端输出高电平“1”的应答响应信号，此时驱动芯片应该正常供电，即供电控制引脚被拉高，输入至供电控制引脚的供电控制信号为高电平“1”。

当功能监控层发现异常且外部看门狗模块与芯片监控层通讯正常时，第二控制引脚被拉低，输出低电平“0”的第二控制信号，外部看门狗模块的输出端输出高电平“1”的应答响应信号，此时驱动芯片应该切断供电，即供电控制引脚被拉低，输入至供电控制引脚的供电控制信号为低电平“0”。

当功能监控层未发现异常且外部看门狗模块与芯片监控层通讯异常时，第二控制引脚被拉高，输出高电平“1”的第二控制信号，外部看门狗模块的输出端输出低电平“0”的应答响应信号，此时驱动芯片应该切断供电，即供电控制引脚被拉低，输入至供电控制引脚的供电控制信号为低电平“0”。

当功能监控层发现异常且外部看门狗模块与芯片监控层通讯异常时，第二控制引脚被拉低，输出低电平“0”的第二控制信号，外部看门狗模块的输出端输出低电平“0”的应答响应信号，此时驱动芯片应该切断供电，即供电控制引脚被拉低，输入至供电控制引脚的供电控制信号为低电平“0”。

表3所示为第一控制引脚和第二控制引脚为低电平有效且使能引脚为高电平有效时的信号关系表。由表3的信号对应关系可知，此时所述逻辑电路模块为一与门，如图3所示，所述第二控制引脚与所述与门的第一输入引脚连接，所述外部看门狗模块的输出端与所述与门的第二输入引脚连接，所述与门的输出引脚与所述供电控制引脚连接。

表3第二控制引脚和外部看门狗模块的输出端为低电平有效、供电控制引脚为高电平有效时的信号关系表

本实施例中，电机控制器的主控芯片中增加功能监控层以及芯片监控层，同时增加外部看门狗模块，对基于电机控制器实现驻车的电气电子系统进行模式监控以及芯片监控，功能监控层和芯片监控层共用切断驱动芯片的供电的关断路径。本实施例利用位置信号实现驻车锁止(parklock)功能的asilb的功能安全目标以及驻车释放(unpark)功能的asila的功能安全目标，从而避免驻车模式下发生非期望释放或者非期望锁止。

在本实施例的基础上，如果所述供电控制引脚为低电平有效，所述供电控制信号为低电平时，接通所述驱动芯片的供电，所述供电控制信号为高电平时，切断所述驱动芯片的供电，而第二控制引脚和外部看门狗模块的输出端均为低电平有效，此时所述逻辑电路模块为一与非门，所述第二控制引脚与所述与门的第一输入引脚连接，所述外部看门狗模块的输出端与所述与门的第二输入引脚连接，所述与门的输出引脚与所述供电控制引脚连接。

同理，当第二控制引脚和外部看门狗模块的输出端均为高电平有效、供电控制引脚为高电平有效时，所述逻辑电路模块为一或非门，而当第二控制引脚和外部看门狗模块的输出端均为高电平有效、供电控制引脚为低电平有效时，所述逻辑电路模块为一或门，这是本领域技术人员基于本实施例可以举一反三实现的。

实施例四

基于前述三个实施例的监控系统实现电子驻车功能的监控方法，如图4所示，其中：

对所述驱动电机反馈的所述位置信号进行监控，当所述位置信号异常，提示信号异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车动作但当前工况不满足驻车动作条件时，所述电机控制器不执行驻车动作，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪发生移动，提示模式监控异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车动作但所述驻车棘爪当前已处于驻车动作完成状态时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪在设定时间后偏离目标位置，提示驻车异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车动作且当前工况满足驻车动作条件时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪在设定时间后未到达目标位置，提示驻车异常并进行故障响应；

当整车控制器未请求电机控制器执行驻车动作但电机控制器进入驻车动作模式时，提示模式监控异常并进行故障响应；

当整车控制器未请求电机控制器执行驻车动作且电机控制器未进入驻车动作模式时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪发生移动，提示模式监控异常并进行故障响应。

驻车锁止(parklock)/驻车释放(unpark)是响应整车控制器(vcu)的请求，但电机控制器仍需要满足一定条件才能进入对应模式，所述驻车动作条件包括电机转速达到设定转速要求、电机控制器的输出扭矩到达设定扭矩要求、不存在驻车相关故障。

实施例五

在实施例四的基础上，本实施例的监控方法主要用于监控驻车锁止功能是否发生异常，其中：

对所述驱动电机反馈的所述位置信号进行监控，当所述位置信号异常时，提示信号异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车锁止但当前工况不满足驻车锁止条件时，所述电机控制器不执行驻车锁止，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪发生移动，提示模式监控异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车锁止但所述驻车棘爪当前已处于驻车锁止状态时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪在设定时间后偏离驻车锁止目标位置，提示驻车异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车锁止且当前工况满足驻车锁止条件时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪在设定时间后未到达驻车锁止目标位置，提示驻车异常并进行故障响应；

当整车控制器未请求电机控制器执行驻车锁止但电机控制器进入驻车锁止模式时，提示模式监控异常并进行故障响应；

当整车控制器未请求电机控制器执行驻车锁止且电机控制器未进入驻车锁止模式时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪发生移动，提示模式监控异常并进行故障响应。

当下述条件中的至少一项满足时，判定所述位置信号异常：

条件1，所述位置信号超过极限值；

条件2，功能层采样得到的位置信号和功能监控层采样的到位置信号之间的偏差在设定的偏差阈值范围外。

可选地，所述驻车棘爪发生移动是指所述棘爪的移动距离超过设定的距离阈值，此时报出故障，进入安全状态，即功能监控层拉掉使能引脚从而关断驻车系统的驱动芯片。

如图4所示，监控驻车锁止功能是否正常的方法具体包括如下步骤：

步骤s1，本次驾驶循环开始；

步骤s2，判断所述驱动电机反馈的所述位置信号是否正常，如果是，进入步骤s3，否则判定信号异常，进行故障响应；

步骤s3，判断整车控制器是否请求驻车锁止，如果是，进入步骤s4，否则进入步骤s12；

步骤s4，判断驻车系统是否进入驻车锁止模式，如果是，进入步骤s5，否则进入步骤s13；

步骤s5，判断驻车系统是否处于锁止，如果是，进入步骤s6，否则进入步骤s9；

步骤s6，判断第一计时时间是否超过设定时间，如果是，进入步骤s7，否则进入步骤s8；

步骤s7，判断驻车棘爪的位置是否偏离驻车锁止目标位置，如果是，判定驻车锁止失败，进行故障响应，否则判定监控结果正常；

步骤s8，返回步骤s6；

步骤s9，判断第二计时时间是否超过设定时间，如果是，进入步骤s10，否则进入步骤s11；

步骤s10，判断驻车棘爪的位置是否到达驻车锁止目标位置，如果是，判定监控结果正常，否则判定驻车失败，进行故障响应；

步骤s11，返回步骤s9；

步骤s12，判断驻车系统是否进入驻车锁止模式，如果是，判定模式监控异常，进行故障响应，否则进入步骤s13；

步骤s13，判断驻车棘爪的位置是否保持静止，如果是，判定监控结果正常，否则判定模式监控异常，进行故障响应。

实施例六

在实施例四的基础上，本实施例的监控方法主要用于监控驻车释放功能是否发生异常，其中：

对所述驱动电机反馈的所述位置信号进行监控，当所述位置信号异常时，提示信号异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车释放但当前工况不满足驻车释放条件时，所述电机控制器不执行驻车释放，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪发生移动，提示模式监控异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车释放但所述驻车棘爪当前已处于驻车释放状态时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪在设定时间后偏离驻车释放目标位置，提示驻车异常并进行故障响应；

当整车控制器请求电机控制器执行驻车释放且当前工况满足驻车释放条件时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪在设定时间后未到达驻车释放目标位置，提示驻车异常并进行故障响应；

当整车控制器未请求电机控制器执行驻车释放但电机控制器进入驻车释放模式时，提示模式监控异常并进行故障响应；

当整车控制器未请求电机控制器执行驻车释放且电机控制器未进入驻车释放模式时，如果所述位置信号表明所述驻车棘爪发生移动，提示模式监控异常并进行故障响应。

如图5所示，监控驻车释放功能是否正常的方法具体包括如下步骤：

步骤s1，本次驾驶循环开始；

步骤s2，判断所述驱动电机反馈的所述位置信号是否正常，如果是，进入步骤s3，否则判定信号异常，进行故障响应；

步骤s3，判断整车控制器是否请求驻车释放，如果是，进入步骤s4，否则进入步骤s12；

步骤s4，判断驻车系统是否进入驻车释放模式，如果是，进入步骤s5，否则进入步骤s13；

步骤s5，判断驻车系统是否处于释放，如果是，进入步骤s6，否则进入步骤s9；

步骤s6，判断第一计时时间是否超过设定时间，如果是，进入步骤s7，否则进入步骤s8；

步骤s7，判断驻车棘爪的位置是否偏离驻车释放目标位置，如果是，判定驻车释放失败，进行故障响应，否则判定监控结果正常；

步骤s8，返回步骤s6；

步骤s9，判断第二计时时间是否超过设定时间，如果是，进入步骤s10，否则进入步骤s11；

步骤s10，判断驻车棘爪的位置是否到达驻车释放目标位置，如果是，判定监控结果正常，否则判定驻车失败，进行故障响应；

步骤s11，返回步骤s9；

步骤s12，判断驻车系统是否进入驻车释放模式，如果是，判定模式监控异常，进行故障响应，否则进入步骤s13；

步骤s13，判断驻车棘爪的位置是否保持静止，如果是，判定监控结果正常，否则判定模式监控异常，进行故障响应。

基于上述六个实施例，本发明实施例还提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被以处理器执行时能够实现前述实施例的监控方法。

这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些程序在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。也可以把这些计算机程序存储在可读存储介质中，这些计算机程序使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作。也可以把计算机程序加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的计算机程序实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，该实施例仅仅是本发明的较佳实施例，本发明并不局限于上述实施方式。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员对上述内容做出的等效置换和改进，均应视为在本发明所保护的技术范畴内。