一種含有備用芯片的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器，特別是一種含有主控芯片及備用芯片的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)—般由機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)加上轉(zhuǎn)矩傳感器、車速傳感器、電子控制單元、減速器、電動機等組成，它在傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)方向盤上的轉(zhuǎn)矩信號和汽車的行駛車速信號，利用電子控制裝置使電動機產(chǎn)生相應大小和方向的輔助動力，協(xié)助駕駛員進行轉(zhuǎn)向操作。具體來說是指，駕駛員在操縱方向盤進行轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)矩傳感器檢測到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)矩的大小，將電壓信號輸送到電子控制單元，電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器檢測到的轉(zhuǎn)距電壓信號、轉(zhuǎn)動方向和車速信號等，向電動機控制器發(fā)出指令，使電動機輸出相應大小和方向的轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)矩，從而產(chǎn)生輔助動力。汽車不轉(zhuǎn)向時，電子控制單元不向電動機控制器發(fā)出指令，電動機不工作。
[0003]EPS控制器(E⑶)作為EPS的重要部件，控制著EPS系統(tǒng)的運行。電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有節(jié)能、環(huán)保、助力大小隨車速而變化且助力特性修改方便等特點，是近年來新興的車輛助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。它根據(jù)轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向信號和車速信號，通過電子控制裝置控制助力電機，調(diào)整電機轉(zhuǎn)矩，提供隨車速變化的助力，以輔助駕駛員進行轉(zhuǎn)向。其中，電子控制裝置是該系統(tǒng)的核心部件，其性能好壞直接對助力系統(tǒng)及整車性能產(chǎn)生影響。由于汽車駕駛室布置空間的限制，要求電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的體積不能過大、過重。
[0004]汽車在運行過程中往往會出現(xiàn)一些無法預料的故障，這些故障在運行過程中難以維修。為了提高汽車的可靠性與安全性，必須采取容錯控制，即當有些部件失效時，失效部件在系統(tǒng)中的功能可用其他部件完全或部分代替，使系統(tǒng)能繼續(xù)保持規(guī)定的性能或不喪失最基本的功能，以保證汽車返回維修點維修。汽車轉(zhuǎn)向器良好的可靠性是汽車行駛的關(guān)鍵。在汽車電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，當傳感器和執(zhí)行電機出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)可以采用解析冗余容錯控制的方法，使系統(tǒng)仍能按原定性能指標安全地完成控制任務(wù)。而當CPU出現(xiàn)故障時系統(tǒng)就不能進行任何操作。因此，在設(shè)計EPS控制器時，采用備用芯片結(jié)構(gòu)的控制器，以提高EPS控制器的可靠性。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種具備主控芯片和備用芯片的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器。
[0006]本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]本實用新型一種含有備用芯片的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器，包括輸入處理模塊、主控芯片、輸出控制模塊，所述輸入處理模塊包括扭矩信號檢測電路、車速信號檢測電路、霍爾信號檢測電路、外部信號檢測電路;所述輸出控制模塊包括繼電器驅(qū)動模塊、故障檢測模塊、光電隔離模塊、全橋式電機驅(qū)動電路、方向控制電路、電池模塊;所述主控芯片分別連接輸入處理模塊和輸出控制模塊;其特征在于:所述電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器還包括一個備用芯片;所述備用芯片分別連接輸入處理模塊和輸出控制模塊;所述輸出控制模塊與芯片之間還有比較器。
[0008]進一步，所述主控芯片與備用芯片集成在同一個電路板上;所述備用芯片的功能與主控芯片相同。
[0009]以上結(jié)構(gòu)，由于主控芯片和備用芯片的集成，集成芯片上有若干個通道，每一個芯片通道之間互不連通;集成芯片的使用會節(jié)省芯片所占的空間。
[0010]進一步，所述輸入處理模塊中的信號檢測電路都是通過多信號轉(zhuǎn)向傳感器采集上傳。
[0011]以上結(jié)構(gòu)，多信號轉(zhuǎn)向傳感器集成了扭矩傳感器和車速傳感器，減少零部件數(shù)量，節(jié)約成本，使EPS系統(tǒng)內(nèi)布置更加緊湊。
[0012]進一步，所述輸出控制模塊中的電器驅(qū)動模塊、故障檢測模塊、光電隔離模塊、電池模塊集成于功率驅(qū)動芯片。
[0013]進一步，所述電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中含有兩個無刷直流電機，分別對兩個車輪提供助力進行轉(zhuǎn)向。
[0014]本發(fā)明一種含有備用芯片的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的控制方法，包括以下幾個步驟:
[0015]步驟一:同時接入主控芯片和備用芯片，將輸出的結(jié)果接入比較器中進行比較，若比較的結(jié)果相同，則斷開備用芯片，只運行主控芯片；
[0016]步驟二:若比較的結(jié)果不相同，則主控芯片和備用芯片接受診斷，同時比較器及數(shù)據(jù)輸出中斷，輸出暫時掛起，并進行診斷；
[0017]步驟三:診斷程序由中斷激活，運行診斷程序?qū)蓹C進行檢測，把自檢后的結(jié)果與一個預置數(shù)據(jù)范圍進行比較確定故障機；
[0018]步驟四:當使用的芯片出現(xiàn)錯誤時，自動接入備用芯片，并斷開原來的芯片連接。
[0019]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:
[0020]1、在電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，當主控芯片出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)可以采用備用芯片，使系統(tǒng)仍能按原定性能指標安全地完成控制任務(wù)。
[0021]2、傳感器都將檢測的信號輸入ECU，采用多信號轉(zhuǎn)向傳感器可以減少零部件數(shù)量，節(jié)約成本，使EPS系統(tǒng)內(nèi)布置更加緊湊；同時主控芯片和備用芯片集成在同一塊芯片上，功率驅(qū)動芯片集成了多個模塊，在很大程度上減小了部件所占的空間，使ECU的體積減小。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0024]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0025]如圖1所示，本實用新型一種含有備用芯片的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器，包括輸入處理模塊、主控芯片、輸出控制模塊，所述輸入處理模塊包括扭矩信號檢測電路、車速信號檢測電路、霍爾信號檢測電路、外部信號檢測電路;所述輸出控制模塊包括繼電器驅(qū)動模塊、故障檢測模塊、光電隔離模塊、全橋式電機驅(qū)動電路、方向控制電路、電池模塊;所述主控芯片分別連接輸入處理模塊和輸出控制模塊;其特征在于:所述電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器還包括一個備用芯片;所述備用芯片分別連接輸入處理模塊和輸出控制模塊;所述輸出控制模塊與芯片之間還有比較器。
[0026]在實施中，所述主控芯片與備用芯片集成在同一個電路板上;所述備用芯片的功能與主控芯片相同。
[0027]在實施中，所述輸入處理模塊中的信號檢測電路都是通過多信號轉(zhuǎn)向傳感器采集上傳。
[0028]在實施中，所述輸出控制模塊中的電器驅(qū)動模塊、故障檢測模塊、光電隔離模塊、電池模塊集成于功率驅(qū)動芯片。
[0029]在實施中，所述電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中含有兩個無刷直流電機，分別對兩個車輪提供助力進行轉(zhuǎn)向。
[0030]本實用新型一種含有備用芯片的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的控制方法，包括以下幾個步驟:
[0031]步驟一:同時接入主控芯片和備用芯片，將輸出的結(jié)果接入比較器中進行比較，若比較的結(jié)果一樣，則斷開備用芯片，只運行主控芯片；
[0032]步驟二:若比較的結(jié)果不一樣，則雙芯片接受診斷，同時比較器及數(shù)據(jù)輸出中斷，輸出暫時掛起，并進行診斷；
[0033]步驟三:診斷程序由中斷激活，運行診斷程序?qū)蓹C進行檢測，把自檢后的結(jié)果與一個預置數(shù)據(jù)范圍進行比較確定故障機；
[0034]步驟四:當使用的芯片出現(xiàn)錯誤時，自動接入備用芯片，并斷開原來的芯片連接。
[0035]本實用新型的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器采用備用芯片，當主控芯片出現(xiàn)故障時，使系統(tǒng)仍能按原定性能指標安全地完成控制任務(wù)，并且集成度高，在很大程度上減小了部件所占的空間，使ECU的體積減小。
[0036]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種含有備用芯片的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器，包括輸入處理模塊、主控芯片、輸出控制模塊，所述輸入處理模塊包括扭矩信號檢測電路、車速信號檢測電路、霍爾信號檢測電路、外部信號檢測電路;所述輸出控制模塊包括繼電器驅(qū)動模塊、故障檢測模塊、光電隔離模塊、全橋式電機驅(qū)動電路、方向控制電路、電池模塊;所述主控芯片分別連接輸入處理模塊和輸出控制模塊;其特征在于:所述電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器還包括N個備用芯片，N>2;所述備用芯片分別連接輸入處理模塊和輸出控制模塊;所述輸出控制模塊與芯片之間還連接有比較器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述含有備用芯片的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器，其特征在于:所述主控芯片與備用芯片集成在同一個電路板上;所述備用芯片的功能與主控芯片相同。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述含有備用芯片的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器，其特征在于:所述輸入處理模塊中的信號檢測電路都是通過多信號轉(zhuǎn)向傳感器采集上傳。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述含有備用芯片的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器，其特征在于:所述輸出控制模塊中的電器驅(qū)動模塊、故障檢測模塊、光電隔離模塊、電池模塊集成于功率驅(qū)動芯片上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述含有備用芯片的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器，其特征在于:所述電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中含有兩個無刷直流電機，分別對兩個車輪提供助力進行轉(zhuǎn)向。
【專利摘要】本實用新型公開了一種含有備用芯片的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器，包括輸入處理模塊、主控芯片、輸出控制模塊，所述輸入處理模塊包括扭矩信號檢測電路、車速信號檢測電路、霍爾信號檢測電路、外部信號檢測電路；所述主控芯片分別連接輸入處理模塊和輸出控制模塊；其特征在于：所述電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器還包括N個備用芯片，N>2；所述備用芯片分別連接輸入處理模塊和輸出控制模塊；所述輸出控制模塊與芯片之間還連接有比較器。本實用新型的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器采用備用芯片，當主控芯片出現(xiàn)故障時，使系統(tǒng)仍能按原定性能指標安全地完成控制任務(wù)，并且集成度高，在很大程度上減小了部件所占的空間，使ECU的體積減小。
【IPC分類】B62D5/04, B60R16/02
【公開號】CN205186266
【申請?zhí)枴緾N201520974735
【發(fā)明人】盧曄
【申請人】成都九十度工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月1日