本發(fā)明涉及一種電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器，尤其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：
電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）一般由機械轉(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。
EPS控制器（ECU）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。
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。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。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的發(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，以及提供它的控制方法。
本發(fā)明采用的技術方案如下：
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，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。
進一步，所述主控芯片與備用芯片集成在同一個芯片上。
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 。
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。
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。
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。
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。
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：
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；
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；
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；
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。
綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是：
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。
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
本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
本說明書（包括任何附加權(quán)利要求、摘要）中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
如圖1，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，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。
在實施中，所述主控芯片與備用芯片集成在同一個芯片上。
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。
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。
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。
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：
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；
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；
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；
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。
本發(fā)明的電子助力轉(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，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。
本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。