本發(fā)明涉及動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種能提高車輛行駛安全性和能節(jié)約成本的eps芯片運行安全監(jiān)控裝置及控制方法。

背景技術(shù)：

電動助力轉(zhuǎn)向由于其優(yōu)越的維護性能和可擴展功能，已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用到車輛配置當中。但是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)涉及到車輛的安全行駛，若發(fā)生轉(zhuǎn)向自轉(zhuǎn)，反方向助力或者卡死等故障時將會嚴重影響行車安全，危及到乘車人生命財產(chǎn)。目前eps控制器普遍使用單一單核的主芯片架構(gòu)，若該芯片中央計算器出錯，或軟件寄存器出錯，則控制器將會處于不可控狀態(tài)，導致eps誤助力或者卡死。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中，eps控制器普遍使用單一單核的主芯片架構(gòu)，若主芯片中央計算器出錯，或軟件寄存器出錯，則eps控制器將會處于不可控狀態(tài)，導致出現(xiàn)eps誤助力或者卡死的問題，提供了一種能提高車輛行駛安全性和能節(jié)約成本的eps芯片運行安全監(jiān)控裝置及控制方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種eps芯片運行安全監(jiān)控裝置，包括主芯片，輔助芯片，扭矩傳感器，電機驅(qū)動橋芯片，電機驅(qū)動橋電路，繼電器和與門邏輯電路；主芯片和輔助芯片均與扭矩傳感器電連接，主芯片和輔助芯片均與與門邏輯電路的輸入端電連接，門邏輯電路的輸出端與電機驅(qū)動橋芯片電連接，主芯片與電機驅(qū)動橋芯片電連接，電機驅(qū)動橋芯片與電機驅(qū)動橋電路電連接，電機驅(qū)動橋電路分別與輔助芯片和繼電器電連接，主芯片和輔助芯片均與繼電器電連接。

本發(fā)明在原來單一單核的主芯片基礎(chǔ)上增加了另一顆8位芯片作為輔助芯片，用于對原主芯片的監(jiān)控和校核，在主芯片出現(xiàn)故障情況下能夠及時切斷電機的供電及驅(qū)動，使eps處于可控制的安全狀態(tài)。本發(fā)明具有能提高車輛行駛安全性和能節(jié)約成本的特點。

作為優(yōu)選，主芯片為16位英飛凌xc2000系列，輔助芯片為8位英飛凌xc800系列，主芯片的一路da輸出端口與輔助芯片的一路ad采樣端口電連接，主芯片和輔助芯片之間的數(shù)據(jù)采用spi通信。

作為優(yōu)選，繼電器包括開關(guān)和線圈，開關(guān)與電機驅(qū)動橋電路電連接，線圈高端與主芯片電連接，線圈低端與輔助芯片電連接。通過控制繼電器的開斷，進而控制電機的供電。

作為優(yōu)選，電機驅(qū)動橋電路包括mos管q1、mos管q2、mos管q3、mos管q4和電機，電機的a相和b相與輔助芯片電連接，電機驅(qū)動橋芯片分別與mos管q1、mos管q2、mos管q3和mos管q4電連接。輔助芯片可用于對電機a相和b相的控制頻率監(jiān)測。

作為優(yōu)選，本發(fā)明還包括放大器和電流采樣電阻，放大器的輸出端與主芯片電連接，放大器的同相輸入端和反相輸入端分別與電流采樣電阻的兩端電連接，電流采樣電阻與電機驅(qū)動橋電路電連接。壓差信號經(jīng)過放大后輸入主芯片的模數(shù)轉(zhuǎn)換通道，主芯片通過模數(shù)轉(zhuǎn)換采集到對應(yīng)的數(shù)值，并轉(zhuǎn)換為電流大小。

一種eps芯片運行安全監(jiān)控裝置的控制方法，包括如下步驟：

（6-1）主芯片和輔助芯片的轉(zhuǎn)矩信號監(jiān)測控制

（6-1-1）轉(zhuǎn)矩傳感器分別給主芯片和輔助芯片輸入扭矩信號，主芯片和輔助芯片接收到的信號互補，主芯片按接收到的扭矩信號的pwm占空比計算轉(zhuǎn)矩，輔助芯片同樣按接收到的扭矩信號的pwm占空比計算轉(zhuǎn)矩，主芯片和輔助芯片通過spi數(shù)據(jù)校驗檢測到的轉(zhuǎn)矩，若主芯片和輔助芯片檢測到的轉(zhuǎn)矩一致，則說明轉(zhuǎn)矩傳感器正常運行，若主芯片和輔助芯片檢測到的轉(zhuǎn)矩不一致，則主芯片輸出低電平，在主芯片和輔助芯片控制下，關(guān)閉繼電器和電機驅(qū)動橋電路。

作為優(yōu)選，一種eps芯片運行安全監(jiān)控裝置的控制方法，還包括如下步驟：

（7-1）主芯片輸出信號異常檢測

（7-1-1）主芯片da端輸出為100hz，以2.5v為基準幅值的正弦波，輔助芯片通過與主芯片da端連接的ad輸入端，采樣并監(jiān)控主芯片da端的輸出信號，若監(jiān)測到信號的頻率或幅值在t時間內(nèi)持續(xù)不滿足100hz或2.5v的要求，則輔助芯片通過spi數(shù)據(jù)通信通知主芯片輸出低電平，在主芯片和輔助芯片控制下，關(guān)閉繼電器低壓端和電機驅(qū)動橋電路，若監(jiān)測到信號的頻率和幅值在t時間內(nèi)均持續(xù)滿足100hz和2.5v的要求，則主芯片正常運行。

（8-1）驅(qū)動橋電流異常檢測

（8-1-1）輔助芯片內(nèi)設(shè)有最大驅(qū)動電流設(shè)定的閥值，在裝置運行過程中，若輔助芯片檢測到通過的電流超過輔助芯片內(nèi)設(shè)定的閥值，則輔助芯片通過spi數(shù)據(jù)通信通知主芯片輸出低電平，在主芯片和輔助芯片控制下，關(guān)閉繼電器低壓端和電機驅(qū)動橋電路，若輔助芯片檢測到通過的電流沒有超過輔助芯片內(nèi)設(shè)定的閥值，則主芯片正常運行。

（9-1）電機控制頻率異常檢測

（9-1-1）輔助芯片內(nèi)設(shè)有電機的a相和b相的控制頻率的閥值，在裝置運行過程中，若輔助芯片檢測到電機的a相或b相的控制頻率在t時間內(nèi)持續(xù)超過閥值，則輔助芯片通過spi數(shù)據(jù)通信通知主芯片輸出低電平，在主芯片和輔助芯片控制下，關(guān)閉繼電器低壓端和電機驅(qū)動橋電路，若輔助芯片檢測到電機的a相和b相的控制頻率在t時間內(nèi)均沒有持續(xù)超過閥值，則主芯片正常運行。

因此，本發(fā)明具有如下有益效果：（1）在主芯片出現(xiàn)故障情況下能夠及時切斷電機的供電及驅(qū)動，使eps處于可控制的安全狀態(tài)，提高車輛行駛安全性；（2）僅在原來單一單核的主芯片基礎(chǔ)上增加了另一顆8位芯片作為輔助芯片，節(jié)約成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種電路圖；

圖2是本發(fā)明的一種流程圖。

圖中：主芯片1、輔助芯片2、扭矩傳感器3、電機驅(qū)動橋芯片4、電機驅(qū)動橋電路5、繼電器6、與門邏輯電路7、電機8、放大器9、電流采樣電阻10。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明做進一步的描述：

如圖1所示的一種eps芯片運行安全監(jiān)控裝置，包括主芯片1，輔助芯片2，扭矩傳感器3，電機驅(qū)動橋芯片4，電機驅(qū)動橋電路5，繼電器6和與門邏輯電路7；主芯片和輔助芯片均與扭矩傳感器電連接，主芯片和輔助芯片均與與門邏輯電路的輸入端電連接，門邏輯電路的輸出端與電機驅(qū)動橋芯片電連接，主芯片與電機驅(qū)動橋芯片電連接，電機驅(qū)動橋芯片與電機驅(qū)動橋電路電連接，電機驅(qū)動橋電路分別與輔助芯片和繼電器電連接，主芯片和輔助芯片均與繼電器電連接。

本發(fā)明還包括放大器9和電流采樣電阻10，放大器的輸出端與主芯片電連接，放大器的同相輸入端和反相輸入端分別與電流采樣電阻的兩端電連接，電流采樣電阻與電機驅(qū)動橋電路電連接。壓差信號經(jīng)過放大后輸入主芯片的模數(shù)轉(zhuǎn)換通道，主芯片通過模數(shù)轉(zhuǎn)換采集到對應(yīng)的數(shù)值，并轉(zhuǎn)換為電流大小。

主芯片采用16位英飛凌xc2000系列，輔助芯片采用8位英飛凌xc800系列，主芯片的一路da輸出端口與輔助芯片的一路ad采樣端口電連接，主芯片和輔助芯片之間的數(shù)據(jù)采用spi通信。

繼電器包括開關(guān)和線圈，開關(guān)與電機驅(qū)動橋電路電連接，線圈高端與主芯片電連接，線圈低端與輔助芯片電連接。通過控制繼電器的開斷，進而控制電機的供電。

電機驅(qū)動橋電路包括mos管q1、mos管q2、mos管q3、mos管q4和電機8，電機的a相和b相與輔助芯片電連接，電機驅(qū)動橋芯片分別與mos管q1、mos管q2、mos管q3和mos管q4電連接。輔助芯片可用于對電機a相和b相的控制頻率監(jiān)測。

如圖2所示，一種eps芯片運行安全監(jiān)控裝置的控制方法，包括如下步驟：

步驟100，主芯片和輔助芯片的轉(zhuǎn)矩信號監(jiān)測控制

步驟110，轉(zhuǎn)矩傳感器分別給主芯片和輔助芯片輸入扭矩信號，主芯片和輔助芯片接收到的信號互補，主芯片按接收到的扭矩信號的pwm占空比計算轉(zhuǎn)矩，輔助芯片同樣按接收到的扭矩信號的pwm占空比計算轉(zhuǎn)矩，主芯片和輔助芯片通過spi數(shù)據(jù)校驗檢測到的轉(zhuǎn)矩，若主芯片和輔助芯片檢測到的轉(zhuǎn)矩一致，則說明轉(zhuǎn)矩傳感器正常運行，若主芯片和輔助芯片檢測到的轉(zhuǎn)矩不一致，則主芯片輸出低電平，在主芯片和輔助芯片控制下，關(guān)閉繼電器和電機驅(qū)動橋電路。

步驟200，主芯片輸出信號異常檢測

步驟210，主芯片da端輸出為100hz，以2.5v為基準幅值的正弦波，輔助芯片通過與主芯片da端連接的ad輸入端，采樣并監(jiān)控主芯片da端的輸出信號，若監(jiān)測到信號的頻率或幅值在1分鐘的時間內(nèi)持續(xù)不滿足100hz或2.5v的要求，則輔助芯片通過spi數(shù)據(jù)通信通知主芯片輸出低電平，在主芯片和輔助芯片控制下，關(guān)閉繼電器低壓端和電機驅(qū)動橋電路，若監(jiān)測到信號的頻率和幅值在1分鐘時間內(nèi)均持續(xù)滿足100hz和2.5v的要求，則主芯片正常運行。

步驟300，驅(qū)動橋電流異常檢測

步驟310，輔助芯片內(nèi)設(shè)有最大驅(qū)動電流設(shè)定的閥值，在裝置運行過程中，若輔助芯片檢測到通過的電流超過輔助芯片內(nèi)設(shè)定的閥值，則輔助芯片通過spi數(shù)據(jù)通信通知主芯片輸出低電平，在主芯片和輔助芯片控制下，關(guān)閉繼電器低壓端和電機驅(qū)動橋電路，若輔助芯片檢測到通過的電流沒有超過輔助芯片內(nèi)設(shè)定的閥值，則主芯片正常運行。

步驟400，電機控制頻率異常檢測

步驟410，輔助芯片內(nèi)設(shè)有電機的a相和b相的控制頻率的閥值，在裝置運行過程中，若輔助芯片檢測到電機的a相或b相的控制頻率在1分鐘時間內(nèi)持續(xù)超過閥值，則輔助芯片通過spi數(shù)據(jù)通信通知主芯片輸出低電平，在主芯片和輔助芯片控制下，關(guān)閉繼電器低壓端和電機驅(qū)動橋電路，若輔助芯片檢測到電機的a相和b相的控制頻率在1分鐘時間內(nèi)均沒有持續(xù)超過閥值，則主芯片正常運行。

應(yīng)理解，本實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。