[實用新型]一種含有備用芯片的電子助力轉向系統控制器

有效

• 申請號: 201520974735.4
• 申請日: 2015-12-01
• 公開（公告）號: CN205186266U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 盧曄
• 申請（專利權）人: 成都九十度工業產品設計有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B60R16/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉世權

技術領域

本實用新型涉及一種電子助力轉向系統控制器，特別是一種含有主控芯片及備用芯片的電子助力轉向系統控制器。

背景技術

電子助力轉向系統（EPS）一般由機械轉向系統加上轉矩傳感器、車速傳感器、電子控制單元、減速器、電動機等組成，它在傳統機械轉向系統的基礎上，根據方向盤上的轉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生相應大小和方向的輔助動力，協助駕駛員進行轉向操作。具體來說是指，駕駛員在操縱方向盤進行轉向時，轉矩傳感器檢測到轉向盤的轉向以及轉矩的大小，將電壓信號輸送到電子控制單元，電子控制單元根據轉矩傳感器檢測到的轉距電壓信號、轉動方向和車速信號等，向電動機控制器發出指令，使電動機輸出相應大小和方向的轉向助力轉矩，從而產生輔助動力。汽車不轉向時，電子控制單元不向電動機控制器發出指令，電動機不工作。

EPS控制器（ECU）作為EPS的重要部件，控制著EPS系統的運行。電子助力轉向系統具有節能、環保、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向系統。它根據轉向盤上的轉向信號和車速信號，通過電子控制裝置控制助力電機，調整電機轉矩，提供隨車速變化的助力，以輔助駕駛員進行轉向。其中，電子控制裝置是該系統的核心部件，其性能好壞直接對助力系統及整車性能產生影響。由于汽車駕駛室布置空間的限制，要求電動助力轉向系統控制器的體積不能過大、過重。

汽車在運行過程中往往會出現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，失效部件在系統中的功能可用其他部件完全或部分代替，使系統能繼續保持規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。汽車轉向器良好的可靠性是汽車行駛的關鍵。在汽車電子助力轉向系統中，當傳感器和執行電機出現故障時，系統可以采用解析冗余容錯控制的方法，使系統仍能按原定性能指標安全地完成控制任務。而當CPU出現故障時系統就不能進行任何操作。因此，在設計EPS控制器時，采用備用芯片結構的控制器，以提高EPS控制器的可靠性。

實用新型內容

本實用新型的發明目的在于：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向系統控制器。

本實用新型采用的技術方案如下：

本實用新型一種含有備用芯片的電子助力轉向系統控制器，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動模塊、故障檢測模塊、光電隔離模塊、全橋式電機驅動電路、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：所述電子助力轉向系統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。

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。

以上結構，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省芯片所占的空間。

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向傳感器采集上傳。

以上結構，多信號轉向傳感器集成了扭矩傳感器和車速傳感器，減少零部件數量，節約成本，使EPS系統內布置更加緊湊。

進一步，所述輸出控制模塊中的電器驅動模塊、故障檢測模塊、光電隔離模塊、電池模塊集成于功率驅動芯片。

進一步，所述電子助力轉向系統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向。

本發明一種含有備用芯片的電子助力轉向系統控制器的控制方法，包括以下幾個步驟：

步驟一：同時接入主控芯片和備用芯片，將輸出的結果接入比較器中進行比較，若比較的結果相同，則斷開備用芯片，只運行主控芯片；

步驟二：若比較的結果不相同，則主控芯片和備用芯片接受診斷，同時比較器及數據輸出中斷，輸出暫時掛起，并進行診斷；

步驟三：診斷程序由中斷激活，運行診斷程序對兩機進行檢測，把自檢后的結果與一個預置數據范圍進行比較確定故障機；

步驟四：當使用的芯片出現錯誤時，自動接入備用芯片，并斷開原來的芯片連接。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：