【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车电子，具体涉及一种基于功能安全和故障诊断的控制器供电系统及其控制方法。
技术介绍
1、现有控制器系统供电方式如图8所示，蓄电池电压经电压转化1/2/3后分别为mcu的内核(v_core)、i/o(v_i/o)和adc及其参考电压(v_ref)供电。同时，采样电路1/2/3分别采集电压转化1/2/3的供电电压，并将其传输至mcu的adc1/2/3以监控电压转化1/2/3的输出电压，但上述技术方案存在以下问题：
2、1、现有控制器系统供电方案通过电压转化1/2/3后分别为mcu的内核(v_core)、i/o(v_i/o)和adc及其参考电压(v_ref)供电，当其中任意一路电压输出异常时，可能导致mcu不能正常工作，从而导致潜在危害的发生而违背安全目标；
3、2、采样电路1/2/3监控mcu的供电电压，如若供电电压和采样电路出现问题而导致异常电压未被mcu监控识别，则可能导致mcu不能正常工作，从而导致潜在危害的发生而违背安全目标；
4、3、当mcu出现异常时，当前方案未能识别该异常，从而导致控制器系统出现异常而导致潜在危害的发生而违背安全目标。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是针对上述技术的不足，提供一种基于功能安全和故障诊断的控制器供电系统及其控制方法，实现电压转化、电压采集、mcu控制器及看门狗控制器wdc的故障诊断，用以相关保护机制的实施，提高控制器运行的安全性。
2、为实现上述目的，本专利技术所设计的基于
3、一种所述基于功能安全和故障诊断的控制器供电系统的控制方法，采样电路1、采样电路2、采样电路3和采样电路4的输出信号输入mcu后，通过或门逻辑1控制porst，当采样电路1、采样电路2、采样电路3和采样电路4监控电压中的任意一路出现异常时，控制porst为低电平。
4、优选地，看门狗控制器wdc通过采样电路7、采样电路6和采样电路5监控电压转化2、电压转化3和电压转化4的输出电压，并通过或门逻辑2控制中断系统使能信号，当采样电路5、采样电路6和采样电路7监控电压中的任意一路出现异常时，看门狗控制器wdc控制中断系统使能信号以通过esr1控制mcu系统复位。
5、优选地，mcu通过采样电路2、采样电路3和采样电路4监控电压转化2、电压转化3和电压转化4的输出电压，看门狗控制器wdc通过采样电路7、采样电路6和采样电路5监控电压转化2、电压转化3和电压转化4的输出电压，当某一路电压转化输出电压经两路采样电路分别输出至mcu和看门狗控制器wdc后，若两者误差超过临界值，则看门狗控制器wdc控制中断系统使能信号，通过esr1控制mcu系统复位。
6、优选地，mcu的系统复位信号和上电复位信号通过或门逻辑3后输出esr0至看门狗控制器wdc，以重置看门狗控制器wdc。
7、优选地，mcu和看门狗控制器wdc通过spi通讯，并通过spi监控彼此运行状态，当任意一个出现异常时重置系统。
8、优选地，当电压转化1输出异常时，mcu通过采样电路1监控该异常信号后触发mcu电压检测或门1开启，进而控制porst为低电平，当porst为低电平时触发或门2开启，并通过esr0重置看门狗控制器wdc。
9、优选地，若电压转化1输出异常导致mcu失效，则mcu与看门狗控制器wdc之间spi通讯异常，看门狗控制器wdc检测该异常后通过控制中断系统使能信号，以通过esr1控制mcu系统复位。
10、优选地，当电压转化2、电压转化3和电压转化4输出异常时，若该异常电压未导致mcu失效，即mcu正常工作，则mcu分别通过采样电路2、采样电路3和采样电路4监控该异常电压后触发mcu电压检测或门1开启，进而控制porst为低电平；当porst为低电平时触发或门2开启，并通过esr0重置看门狗控制器wdc。
11、优选地，当采样电路1、采样电路2、采样电路3和采样电路4输出异常时，mcu通过上电自检过程中检测该采样电压异常，触发mcu电压检测或门1开启，进而控制porst为低电平；当porst为低电平时触发或门2开启，并通过esr0重置看门狗控制器wdc。
12、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
13、1、通过设计系统供电故障诊断方案，实现电压转化、电压采集、mcu控制器及看门狗控制器wdc的故障的诊断，用以相关保护机制的实施，同时该诊断方案提升后市场维修便利性；
14、2、通过设计看门狗控制器wdc，通过看门狗控制器wdc与mcu之间spi通讯，相互监测彼此运行状态，当出现异常时进入相应安全状态；
15、3、通过设计电压转化1/2/3/4分别为mcu和看门狗控制器wdc供电，并设计采样电路1/2/3/4/5/6/7监控电压转化输出电压值，当电压转化输出电压值出现异常时，通过mcu或看门狗控制器wdc控制系统进入相应安全状态；
16、4、通过设计或门逻辑1用以监测采样电路1/2/3/4输出电压，当任意一路异常时触发或门逻辑1控制控制porst(power-on reset)为低电平以重置系统；
17、5、通过设计看门狗控制器wdc中或门逻辑3用以监测电压转化2/3/4输出电压值，当任意一路出现异常或与mcu采集值误差超出临界值时，触发或门逻辑3开启以控制中断系统使能信号(sysdis)，通过esr1控制mcu系统复位(system or application reset)；
18、6、通过设计mcu中或门逻辑2，当porst(power-on reset)或mcu系统复位(systemor application reset)信号触发时开启或门逻辑2，通过esr0重置看门狗控制器wdc。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于功能安全和故障诊断的控制器供电系统，包括蓄电池和MCU，其特征在于：还包括看门狗控制器WDC，蓄电池电压通过电压转化1后为看门狗控制器WDC供电，采样电路1采集电压转化1的输出电压，并将其传输至MCU以监控电压转化1的输出电压；蓄电池电压通过电压转化2、电压转化3和电压转化4后为MCU的内核、I/O和ADC及其参考电压供电，采样电路2、采样电路3和采样电路4分别采集电压转化2、电压转化3和电压转化4的输出电压，并将其传输至MCU以监控电压转化2、电压转化3和电压转化4的输出电压，同时，采样电路7、采样电路6和采样电路5分别采集电压转化2、电压转化3和电压转化4的输出电压，并将其传输至看门狗控制器WDC以监控电压转化2、电压转化3和电压转化4的输出电压。
2.一种如权利要求1所述基于功能安全和故障诊断的控制器供电系统的控制方法，其特征在于：采样电路1、采样电路2、采样电路3和采样电路4的输出信号输入MCU后，通过或门逻辑1控制PORST，当采样电路1、采样电路2、采样电路3和采样电路4监控电压中的任意一路出现异常时，控制PORST为低电平。
3.
4.根据权利要求3所述基于功能安全和故障诊断的控制器供电系统的控制方法，其特征在于：MCU通过采样电路2、采样电路3和采样电路4监控电压转化2、电压转化3和电压转化4的输出电压，看门狗控制器WDC通过采样电路7、采样电路6和采样电路5监控电压转化2、电压转化3和电压转化4的输出电压，当某一路电压转化输出电压经两路采样电路分别输出至MCU和看门狗控制器WDC后，若两者误差超过临界值，则看门狗控制器WDC控制中断系统使能信号，通过ESR1控制MCU系统复位。
5.根据权利要求4所述基于功能安全和故障诊断的控制器供电系统的控制方法，其特征在于：MCU的系统复位信号和上电复位信号通过或门逻辑3后输出ESR0至看门狗控制器WDC，以重置看门狗控制器WDC。
6.根据权利要求5所述基于功能安全和故障诊断的控制器供电系统的控制方法，其特征在于：MCU和看门狗控制器WDC通过SPI通讯，并通过SPI监控彼此运行状态，当任意一个出现异常时重置系统。
7.根据权利要求4所述基于功能安全和故障诊断的控制器供电系统的控制方法，其特征在于：当电压转化1输出异常时，MCU通过采样电路1监控该异常信号后触发MCU电压检测或门1开启，进而控制PORST为低电平，当PORST为低电平时触发或门2开启，并通过ESR0重置看门狗控制器WDC。
8.根据权利要求7所述基于功能安全和故障诊断的控制器供电系统的控制方法，其特征在于：若电压转化1输出异常导致MCU失效，则MCU与看门狗控制器WDC之间SPI通讯异常，看门狗控制器WDC检测该异常后通过控制中断系统使能信号，以通过ESR1控制MCU系统复位。
9.根据权利要求4所述基于功能安全和故障诊断的控制器供电系统的控制方法，其特征在于：当电压转化2、电压转化3和电压转化4输出异常时，若该异常电压未导致MCU失效，即MCU正常工作，则MCU分别通过采样电路2、采样电路3和采样电路4监控该异常电压后触发MCU电压检测或门1开启，进而控制PORST为低电平；当PORST为低电平时触发或门2开启，并通过ESR0重置看门狗控制器WDC。
10.根据权利要求4所述基于功能安全和故障诊断的控制器供电系统的控制方法，其特征在于：当采样电路1、采样电路2、采样电路3和采样电路4输出异常时，MCU通过上电自检过程中检测该采样电压异常，触发MCU电压检测或门1开启，进而控制PORST为低电平；当PORST为低电平时触发或门2开启，并通过ESR0重置看门狗控制器WDC。
...【技术特征摘要】
1.一种基于功能安全和故障诊断的控制器供电系统，包括蓄电池和mcu，其特征在于：还包括看门狗控制器wdc，蓄电池电压通过电压转化1后为看门狗控制器wdc供电，采样电路1采集电压转化1的输出电压，并将其传输至mcu以监控电压转化1的输出电压；蓄电池电压通过电压转化2、电压转化3和电压转化4后为mcu的内核、i/o和adc及其参考电压供电，采样电路2、采样电路3和采样电路4分别采集电压转化2、电压转化3和电压转化4的输出电压，并将其传输至mcu以监控电压转化2、电压转化3和电压转化4的输出电压，同时，采样电路7、采样电路6和采样电路5分别采集电压转化2、电压转化3和电压转化4的输出电压，并将其传输至看门狗控制器wdc以监控电压转化2、电压转化3和电压转化4的输出电压。
2.一种如权利要求1所述基于功能安全和故障诊断的控制器供电系统的控制方法，其特征在于：采样电路1、采样电路2、采样电路3和采样电路4的输出信号输入mcu后，通过或门逻辑1控制porst，当采样电路1、采样电路2、采样电路3和采样电路4监控电压中的任意一路出现异常时，控制porst为低电平。
3.根据权利要求2所述基于功能安全和故障诊断的控制器供电系统的控制方法，其特征在于：看门狗控制器wdc通过采样电路7、采样电路6和采样电路5监控电压转化2、电压转化3和电压转化4的输出电压，并通过或门逻辑2控制中断系统使能信号，当采样电路5、采样电路6和采样电路7监控电压中的任意一路出现异常时，看门狗控制器wdc控制中断系统使能信号以通过esr1控制mcu系统复位。
4.根据权利要求3所述基于功能安全和故障诊断的控制器供电系统的控制方法，其特征在于：mcu通过采样电路2、采样电路3和采样电路4监控电压转化2、电压转化3和电压转化4的输出电压，看门狗控制器wdc通过采样电路7、采样电路6和采样电路5监控电压转化2、电压转化3和电压转化4的输出电压，当某一路电压转化输出电压经两路采样电路分别输出至mcu和看门狗控制器wdc后，若两者误差超过临界值，则看门狗控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘恒强，李华，代鹏，唐西清，姚元吉，张万彬，张璐迪，尹剑波，童路，陈琳，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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