一种用于汽车电子控制器的双CPU控制系统及控制方法技术方案

本申请公开了一种用于汽车电子控制器的双CPU控制系统及控制方法，涉及汽车电子控制器技术领域，该控制系统包括：其包括主CPU和从CPU，二者之间通过通讯模块相互通讯及相互检测；主CPU用于在第一供电电源关断时，发送第一使能信号；主CPU还用于在检测到从CPU发生故障时向从CPU发送重启请求，若从CPU多次重启后故障仍然存在，则控制从CPU持续关断；从CPU用于在第二供电电源关断时，发送第二使能信号；从CPU还用于在检测到主CPU持续故障时接管重要用电设备执行控制任务，并向主CPU发送重启请求，若主CPU多次重启后故障仍然存在，则控制主CPU持续关断。本申请，可靠性高，实用性好，满足功能安全需求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于汽车电子控制器的双CPU控制系统及控制方法
本申请涉及汽车电子控制器
，具体涉及一种用于汽车电子控制器的双CPU控制系统及控制方法。
技术介绍
为了满足ISO26262对汽车电子控制器的功能安全要求，采用冗余技术提高汽车电子控制器的功能安全等级，已成为业界的一种常用方法。相关技术中，采用双CPU的冗余技术方案的汽车电子控制器，多采用一个电源进行供电，且多采用单一的CAN通信。当电源意外断电时，两个CPU均会停止工作，而CAN总线故障时，整个控制器将无法工作，不仅通用性差、效率低、成本高，还未考虑静电流。因此，双CPU控制过程存在实现难度大、可靠性低、静电流大及实用性差等缺点。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷之一，本申请的目的在于提供一种用于汽车电子控制器的双CPU控制系统及控制方法以解决双CPU控制系统可靠性低和实用性差的问题。本申请第一方面提供一种用于汽车电子控制器的双CPU控制系统，其包括主CPU和从CPU，主CPU和从CPU之间通过通讯模块相互通讯及相互检测；主CPU用于在主CPU的第一供电电源关断时，发送第一使能信号，从CPU的第二供电电源用于响应第一使能信号为从CPU供电；主CPU还用于在检测到从CPU发生故障时向从CPU发送重启请求，若从CPU多次重启后故障仍然存在，则控制从CPU持续关断；从CPU用于在第二供电电源关断时，发送第二使能信号，第一供电电源用于响应第二使能信号为主CPU供电；从CPU还用于在检测到主CPU持续故障时接管重要用电设备执行控制任务，并向主CPU发送重启请求，若主CPU多次重启后故障仍然存在，则控制主CPU持续关断。基于第一方面，在可能的实施例中，通讯模块包括SPI通讯模块和PWM通讯模块；SPI通讯模块和PWM通讯模块均用于主CPU和从CPU之间的相互通讯；PWM通讯模块还用于主CPU和从CPU之间的相互检测。基于第一方面，在可能的实施例中，通讯模块还包括CAN通讯模块，CAN通讯模块包括；第一CAN收发电路，其使能引脚分别连接主CPU和从CPU，第二CAN收发电路，其使能引脚分别连接主CPU和从CPU；当主CPU处于正常状态时，主CPU用于使能第一CAN收发电路，并禁止第二CAN收发电路，从CPU用于监视使能信号；从CPU还用于在主CPU发生故障时，使能第二CAN收发电路，并禁止第一CAN收发电路。基于第一方面，在可能的实施例中，还包括第一驱动电路，第一驱动电路分别连接主CPU和从CPU；当主CPU处于正常状态时，主CPU用于控制第一驱动电路输出驱动第一负载，从CPU用于监视输出信号；从CPU还用于在主CPU出现故障时，控制第一驱动电路输出驱动第一负载。基于第一方面，在可能的实施例中，主CPU通过第二驱动电路连接第一负载控制选择电路，从CPU通过第三驱动电路连接第二负载控制选择电路，第一负载控制选择电路和第二负载控制选择电路均与第二负载连接；当主CPU处于正常状态时，主CPU用于控制第二驱动电路输出驱动第二负载，从CPU用于控制第一负载控制选择电路闭合，第二负载控制选择电路断开；当主CPU出现故障时，从CPU用于控制第一负载控制选择电路断开，第二负载控制选择电路闭合，并控制第三驱动电路输出驱动第二负载。基于第一方面，在可能的实施例中，主CPU通过第二电源使能电路连接第二电源电路；从CPU通过第一电源使能电路连接第一电源电路。基于第一方面，在可能的实施例中，还包括：用于检测第二供电电源电压的第一电压检测电路，其输入端连接从CPU电源，其输出端连接从CPU；用于检测第一供电电源电压的第二电压检测电路，其输入端连接主CPU电源，其输出端连接主CPU；用于检测主CPU供电电压的第三电压检测电路，其输入端连接主CPU，其输出端连接从CPU；用于检测从CPU供电电压的第四电压检测电路，其输入端连接从CPU，其输出端连接主CPU。本申请第一方面提供一种基于上述用于汽车电子控制器的双CPU控制系统的控制方法，其包括：正常工作模式下，主CPU和从CPU之间通过通讯模块相互通讯及相互检测；当主CPU的第一供电电源关断时，主CPU发送第一使能信号，从CPU的第二供电电源用于响应第一使能信号为从CPU供电；当第二供电电源关断时，从CPU发送第二使能信号，第一供电电源用于响应第二使能信号为主CPU供电；当主CPU检测到从CPU发生故障时，向从CPU发送重启请求，若从CPU多次重启后故障仍然存在，则控制从CPU持续关断；当从CPU检测到主CPU持续故障时接管重要用电设备执行控制任务，并向主CPU发送重启请求，若主CPU多次重启后故障仍然存在，则控制主CPU持续关断。基于第二方面，在可能的实施例中，通讯模块包括SPI通讯模块、PWM通讯模块和CAN通讯模块；主CPU和从CPU初始上电时均为从SPI模式；当主CPU采用SPI通讯模块发起通信时，主CPU检测SPI是否处于空闲状态，若是，则设置自身为主SPI模式后，向从CPU发送数据并回采，并在确定回采的数据正常时设置自身为从SPI模式，等待从CPU应答；否则，延时第一时间后再检测，若多次检测SPI均处于非空闲状态，则改为PWM通讯模块或CAN通讯模块与从CPU通信；当从CPU采用SPI通讯模块发起通信时，从CPU检测SPI是否处于空闲状态，若是，则设置自身为主SPI模式后，向主CPU发送数据并回采，并在确定回采的数据正常时设置自身为从SPI模式；否则，延时第二时间后再检测，若多次检测SPI均处于非空闲状态，则改为PWM通讯模块或CAN通讯模块与主CPU通信；第二时间大于第一时间。基于第二方面，在可能的实施例中，主CPU和从CPU均初始化为PWM输入模式；当主CPU采用PWM通讯模块发起通信或校准，且主CPU检测其模拟/数字AD输入不为0时，主CPU设置自身为PWM输出模式，输出第一PWM信号，并延时检测此时AD输入与第一PWM信号是否一致；若一致，则设置自身为PWM输入模式，等待从CPU的PWM应答，并在主CPU接收的PWM应答的频率和占空比与第一PWM信号连续多次不一致时，修改为SPI通讯模块或CAN通讯模块与从CPU通信；当从CPU采用PWM通讯模块发起通信或校准，且从CPU检测其模拟/数字AD输入不为0时，从CPU设置自身为PWM输出模式，输出第二PWM信号，并延时检测此时AD输入与第二PWM信号是否一致；若一致，则设置自身为PWM输入模式，等待主CPU的PWM应答，并在从CPU接收的PWM应答的频率和占空比与第二PWM信号连续多次不一致时，修改为SPI通讯模块或CAN通讯模块与主CPU通信。本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：本申请实施例提供了一种用于汽车电子控制器的双CPU控制系统及控制方法，由于主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于汽车电子控制器的双CPU控制系统，其特征在于，其包括主CPU(1)和从CPU(2)，所述主CPU(1)和从CPU(2)之间通过通讯模块相互通讯及相互检测；/n所述主CPU(1)用于在所述主CPU(1)的第一供电电源关断时，发送第一使能信号，所述从CPU(2)的第二供电电源用于响应第一使能信号为从CPU(2)供电；所述主CPU(1)还用于在检测到所述从CPU(2)发生故障时向从CPU(2)发送重启请求，若从CPU(2)多次重启后故障仍然存在，则控制所述从CPU(2)持续关断；/n所述从CPU(2)用于在所述第二供电电源关断时，发送第二使能信号，所述第一供电电源用于响应第二使能信号为主CPU(1)供电；所述从CPU(2)还用于在检测到所述主CPU(1)持续故障时接管重要用电设备执行控制任务，并向主CPU(1)发送重启请求，若主CPU(1)多次重启后故障仍然存在，则控制所述主CPU(1)持续关断。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车电子控制器的双CPU控制系统，其特征在于，其包括主CPU(1)和从CPU(2)，所述主CPU(1)和从CPU(2)之间通过通讯模块相互通讯及相互检测；
所述主CPU(1)用于在所述主CPU(1)的第一供电电源关断时，发送第一使能信号，所述从CPU(2)的第二供电电源用于响应第一使能信号为从CPU(2)供电；所述主CPU(1)还用于在检测到所述从CPU(2)发生故障时向从CPU(2)发送重启请求，若从CPU(2)多次重启后故障仍然存在，则控制所述从CPU(2)持续关断；
所述从CPU(2)用于在所述第二供电电源关断时，发送第二使能信号，所述第一供电电源用于响应第二使能信号为主CPU(1)供电；所述从CPU(2)还用于在检测到所述主CPU(1)持续故障时接管重要用电设备执行控制任务，并向主CPU(1)发送重启请求，若主CPU(1)多次重启后故障仍然存在，则控制所述主CPU(1)持续关断。


2.如权利要求1所述的用于汽车电子控制器的双CPU控制系统，其特征在于：所述通讯模块包括SPI通讯模块和PWM通讯模块；
所述SPI通讯模块和PWM通讯模块均用于所述主CPU(1)和从CPU(2)之间的相互通讯；
所述PWM通讯模块还用于所述主CPU(1)和从CPU(2)之间的相互检测。


3.如权利要求2所述的用于汽车电子控制器的双CPU控制系统，其特征在于，所述通讯模块还包括CAN通讯模块，所述CAN通讯模块包括；
第一CAN收发电路(4)，其使能引脚分别连接主CPU(1)和从CPU(2)，
第二CAN收发电路(5)，其使能引脚分别连接主CPU(1)和从CPU(2)；
当所述主CPU(1)处于正常状态时，所述主CPU(1)用于使能第一CAN收发电路(4)，并禁止第二CAN收发电路(5)，所述从CPU(2)用于监视使能信号；
所述从CPU(2)还用于在所述主CPU(1)发生故障时，使能所述第二CAN收发电路(5)，并禁止所述第一CAN收发电路(4)。


4.如权利要求1所述的用于汽车电子控制器的双CPU控制系统，其特征在于：还包括第一驱动电路(6)，所述第一驱动电路(6)分别连接所述主CPU(1)和从CPU(2)；
当所述主CPU(1)处于正常状态时，所述主CPU(1)用于控制第一驱动电路(6)输出驱动第一负载(7)，所述从CPU(2)用于监视输出信号；
所述从CPU(2)还用于在所述主CPU(1)出现故障时，控制第一驱动电路(6)输出驱动第一负载(7)。


5.如权利要求1所述的用于汽车电子控制器的双CPU控制系统，其特征在于：所述主CPU(1)通过第二驱动电路(12)连接第一负载控制选择电路(9)，所述从CPU(2)通过第三驱动电路(13)连接第二负载控制选择电路(10)，所述第一负载控制选择电路(9)和第二负载控制选择电路(10)均与第二负载(11)连接；
当所述主CPU(1)处于正常状态时，所述主CPU(1)用于控制第二驱动电路(12)输出驱动第二负载(11)，所述从CPU(2)用于控制第一负载控制选择电路(9)闭合，第二负载控制选择电路(10)断开；
当所述主CPU(1)出现故障时，所述从CPU(2)用于控制第一负载控制选择电路(9)断开，第二负载控制选择电路(10)闭合，并控制第三驱动电路(13)输出驱动第二负载(11)。


6.如权利要求1所述的用于汽车电子控制器的双CPU控制系统，其特征在于：
所述主CPU(1)通过第二电源使能电路(25)连接第二电源电路(23)；
所述从CPU(2)通过第一电源使能电路(26)连接第一电源电路(24)。


7.如权利要求6所述的用于汽车电子控制器的双CPU控制系统，其特征在于，还包括：
用于检...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭金城，陈芳，方利志，王洪涛，杨显国，
申请(专利权)人：东风汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42