[发明专利]具有集成的反向再生支持件的外部监视器

说明书

本发明涉及一种电动助力转向设备，该电动助力转向设备用于通过将由电动马达产生的扭矩赋予转向机构来辅助机动车辆的转向，该设备包括：转向控制器，该转向控制器通过微控制器MCU和监视器WD接收表示至少施加至方向盘的扭矩的信号并确定目标马达扭矩；马达控制器，该马达控制器包括逆变器，该逆变器将目标马达扭矩产生的目标电压转换成马达电流，其中，监视器WD包括存储器和计时器，MCU的状态变量被存储在存储器中，计时器监测MCU的中断时间，其中，MCU和监视器经由通信总线和复位线被连接。

技术领域

本发明涉及一种电动助力转向系统和在电动助力转向设备中进行控制的方法。

背景技术

功能安全性对于自动装置、特别是在车辆中使用的自动装置而言是关键问题。随着技术复杂性、软件内容和机电实施方案的增加，系统故障和随机硬件故障的风险越来越大。在车辆内设置有电子控制单元(ECU)以执行各种不同的功能。这些电子控制单元包括微控制器单元(MCU)或微处理器以对用于执行这些不同功能的装置进行控制。存在ECU的微控制器单元发生机能故障的风险。在常规的ECU中，外部控制单元、即所谓的外部监视器(WD)已被用于使与由ECU的微控制器及其外围部件提供的特定功能有关的功能安全性增大。例如，在常规系统中，可以提供对时钟频率进行监测的外部监视器单元。单个微处理器故障安全系统能够检测关键故障并使系统进入安全状态。

JP-A-2004-265322公开了一种具有用于微型计算机的监视器的故障监测设备，该故障监测设备能够监测MCU的有错误操作。WD监测MCU中的任何异常，并进一步计算MCU的异常操作发生的次数。只要异常操作发生的次数小于参考次数，WD则产生脉冲复位信号并尝试使MCU恢复至正常状态。如果异常操作发生的次数超过参考次数，WD则产生复位保持信号并使借助于MCU的控制停止。

然而，如果微型计算机的受控对象是电动马达，则电动马达在微型计算机中发生异常操作时立即停止。在电动助力转向设备中的转向辅助的情况下，这导致突然失去辅助。这对于驾驶员而言是非常不愉快的，因为转向响应异常使得车辆难以转向。

因此，用于故障安全转向辅助系统的常规解决方案是具有两个或更多个微处理器的完全冗余系统，该系统是昂贵的。

US 2015/01178144A1公开了检测MCU的异常操作的监视器、执行故障安全控制操作的故障安全控制装置、输出用于将MCU复位预定时间的复位信号的第一复位装置、计算异常操作发生的次数的计算装置以及输出复位信号并当发生的次数达到预定次数时保持复位信号的输出的第二复位装置。当MCU中发生异常操作时，通过复位信号将操作恢复至正常状态，故障安全控制被执行为借助于MCU的控制。在故障安全控制中，受控对象被控制到安全侧，使得即使在正常控制中发生异常的情况下，在故障安全控制中也不会发生任何异常。因此，可以在考虑安全性的情况下尽可能地增强借助于MCU的控制将持续进行的可能性。

缺点在于，状态变量在复位期间丢失。

因此，本发明的目的是提供一种具有故障安全MCU的电动助力转向设备，该电动助力转向设备即使在MCU的操作中发生故障的情况下也以安全且用户友好的方式继续电子控制。

发明内容

该问题通过本发明的电动助力转向设备而被解决。

因此，提供了一种电动助力转向设备，该电动助力转向设备用于通过将由电动马达产生的扭矩赋予转向机构来辅助机动车辆的转向，该设备包括：转向控制器，该转向控制器通过MCU和WD接收表示至少施加至方向盘的扭矩的信号并确定目标马达扭矩；以及马达控制器，该马达控制器包括逆变器，该逆变器将已经基于目标马达扭矩所产生的目标电压转换成马达电流，其中，WD包括存储器和计时器，MCU的状态变量被存储在存储器中，计时器监测MCU的中断时间，并且其中，MCU和WD经由通信总线和复位线被连接。

在异常操作的情况下，WD用于将系统恢复至已知的值。为了进行这样的操作，执行系统状态的定时存储。