[實用新型]基于外部看門狗的電動助力轉向系統

有效

• 申請號: 201720015072.2
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN206388063U
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 姚斌
• 申請（專利權）人: 上海拿森汽車電子有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙)31288
• 代理人: 劉君

技術領域

本實用新型屬于汽車電子技術，涉及一種電動助力轉向系統，尤其涉及一種基于外部看門狗的電動助力轉向系統。

背景技術

電動助力轉向系統為駕駛員提供額外的轉向助力，控制車輛的行駛方向，在車輛行駛安全中發揮極為重要的作用。

電動助力轉向系統的核心是一個通過微處理器(MCU)控制電機運轉的電控單元(ECU),該微處理器的正常運轉是保證整個電動助力轉向系統安全可靠的關鍵。由于電控單元是一安全部件，必須保證在微處理器異常運行時系統進入安全狀態。

可采用外部看門狗(WDT)監控的方式監控MCU的運行狀態。當MCU運行異常時觸發MCU復位，使其重新運行并恢復正常狀態。

但這種監控方式監控的對象是MCU，且MCU復位后無法判斷ECU復位前的狀態，外部看門狗本身的故障則無法診斷。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種更加合理的電動助力轉向系統，使用能分辨出不同復位源的MCU實現對外部看門狗功能的診斷，彌補看門狗監控系統的不足。

本實用新型為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種基于外部看門狗的電動助力轉向系統，含有電機和MCU模塊，所述MCU模塊輸出PWM信號控制電機轉動，其中，所述MCU模塊通過繼電器對所述電機進行開停控制，所述電機的供電端和繼電器的輸出回路相連，所述MCU模塊的第一IO輸出端和繼電器的輸入回路相連，第二IO輸出端和外部看門狗芯片的使能端相連，第三IO輸出端和外部看門狗芯片的喂狗輸出端相連，所述MCU模塊的復位端和外部看門狗芯片的復位端相連。

上述的基于外部看門狗的電動助力轉向系統，其中，所述繼電器為常開繼電器，所述MCU模塊的第一IO輸出端通過下拉電阻和繼電器的輸入回路相連，所述MCU模塊的第一IO輸出端的默認狀態為低電平，使得MCU復位和未進入正常助力控制時，繼電器為斷開狀態。

上述的基于外部看門狗的電動助力轉向系統，其中，所述外部看門狗芯片通過外部不同容值的電容配置看門狗復位周期。

本實用新型對比現有技術有如下的有益效果：本實用新型提供的基于外部看門狗的電動助力轉向系統，使用能分辨出不同復位源的MCU實現對外部看門狗功能和MCU自身的診斷，并且在看門狗故障或MCU異常時及時切斷助力，通過軟件準確診斷并記錄當前故障，彌補看門狗監控系統的不足。

附圖說明

圖1為本實用新型電動助力轉向的看門狗監控系統示意圖；

圖2為本實用新型看門狗復位各信號關系示意圖；

圖3為本實用新型看門狗診斷的狀態轉移圖；

圖4為本實用新型看門狗診斷實現方案示意圖；

圖5為本實用新型看門狗診斷流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。

圖1為本實用新型電動助力轉向的看門狗監控系統示意圖。

請參見圖1，本發明使用的繼電器為常開繼電器，其開關狀態由MCU控制，信號①為其控制信號，高電平有效。當MCU輸出高電平時，繼電器閉合，母線電流可輸入電機為EPS提供助力。當MCU輸出低電平或輸出三態時，繼電器斷開，切斷母線電流，EPS轉為機械助力狀態。當ECU診斷出故障時，為保證EPS的安全性，MCU切斷繼電器，使EPS進入安全狀態。

信號①的默認狀態為低電平，在硬件上由一下拉電阻拉低，這樣就保證在MCU復位和未進入正常助力控制時，繼電器為斷開狀態，防止這時EPS不受控出現異常助力。

看門狗的復位周期一般由硬件充放電電路配置，例如可配置為30ms。信號②為看門狗使能信號，高有效，默認為低，禁止看門狗輸出復位信號。為高時，則在看門狗溢出時輸出復位信號。信號③為喂狗信號，一般為低脈沖信號，相鄰脈沖的間隔若超出看門狗復位周期，則看門狗溢出，產生復位信號。所以，當看門狗使能時，MCU必須保證喂狗信號的輸出周期小于看門狗的復位周期。信號④為看門狗溢出時的復位輸出信號，低電平將導致MCU進入復位狀態，上升沿使MCU重新運行。

看門狗復位時各信號的關系如圖2所示。

在ECU上電診斷階段，MCU可對外部看門狗的復位功能進行診斷，診斷策略如圖5所示：

1.在RAM中分配空間定義外部看門狗診斷狀態機EWDT_DiagState,且禁止復位時對其初始化；