本實(shí)用新型屬于汽車制造領(lǐng)域，尤其涉及一種用于汽車上的EPS控制器電源冗余保持電路。

背景技術(shù)：

智能化時(shí)代的整車電氣系統(tǒng)復(fù)雜程度越來越高，作為轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其安全性至關(guān)重要，現(xiàn)階段各類汽車上使用的有刷或無刷電機(jī)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)對(duì)控制器的電源冗余設(shè)計(jì)不足，存在安全性較差的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型主要解決原有汽車電機(jī)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)控制器的電源冗余設(shè)計(jì)不足，安全性較差的技術(shù)問題；提供一種EPS控制器電源冗余保持電路，其可以在車輛高速行駛過程中，在汽車點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)丟失的情況下，繼續(xù)保持EPS控制模塊工作電源，EPS可以持續(xù)提供助力讓車輛安全行駛，提高安全性。

本實(shí)用新型另一目的是提供一種EPS控制器電源冗余保持電路，其可以保證當(dāng)傳感器電路或外圍電路出現(xiàn)短路時(shí)，仍然能保證控制電機(jī)的單片機(jī)及控制通訊的單片機(jī)中至少有一個(gè)正確運(yùn)行，并能記錄相應(yīng)的故障存儲(chǔ)于單片機(jī)中供售后服務(wù)人員識(shí)別。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：本實(shí)用新型包括電源冗余保持模塊和第一直流轉(zhuǎn)換器、第二直流轉(zhuǎn)換器，電源冗余保持模塊的輸入端和汽車點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)VIGN相連，電源冗余保持模塊的控制信號(hào)輸出端ENA1分別和第一直流轉(zhuǎn)換器、第二直流轉(zhuǎn)換器的使能端相連，第一直流轉(zhuǎn)換器輸出電壓信號(hào)V5D1給第一單片機(jī)，第二直流轉(zhuǎn)換器輸出電壓信號(hào)V5T1給汽車的力矩和角度信號(hào)傳感器及電機(jī)位置傳感器，電源冗余保持模塊的點(diǎn)火信號(hào)采集輸出端VIGN-SEN和第一單片機(jī)相連，第一單片機(jī)的電源保持信號(hào)輸出端PSU-Hold-ON和電源冗余保持模塊相連，第一單片機(jī)為控制電機(jī)的單片機(jī)。

當(dāng)汽車點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)VIGN為ON時(shí)，電源冗余保持模塊的控制信號(hào)輸出端ENA1輸出一個(gè)高電平，則第一直流轉(zhuǎn)換器輸出電壓信號(hào)V5D1給第一單片機(jī)，第二直流轉(zhuǎn)換器輸出電壓信號(hào)V5T1給汽車的力矩和角度信號(hào)傳感器及電機(jī)位置傳感器，第一單片機(jī)上電初始化，當(dāng)?shù)谝粏纹瑱C(jī)檢測(cè)到點(diǎn)火信號(hào)采集輸出端VIGN-SEN電壓超過標(biāo)定值時(shí)，設(shè)置內(nèi)部點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)變量，此后第一單片機(jī)的電源保持信號(hào)輸出端PSU-Hold-ON輸出高電平信號(hào)。汽車點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)VIGN與電源保持信號(hào)PSU-Hold-ON并聯(lián)輸入給電源冗余保持模塊，以保持第一、第二直流轉(zhuǎn)換器的正常輸出。車輛行駛中如因震動(dòng)或線束接觸不良等緣故發(fā)生點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)丟失時(shí)，因第一單片機(jī)的電源保持信號(hào)PSU-Hold-ON為高電平，故電源冗余保持模塊的控制信號(hào)輸出端ENA1可持續(xù)輸出高電平信號(hào)使第一、第二直流轉(zhuǎn)換器正常供電，以保證EPS控制器不會(huì)突然失電停機(jī)。第一單片機(jī)由電壓信號(hào)V5D1供電，力矩和角度信號(hào)傳感器及電機(jī)位置傳感器由電壓信號(hào)V5T1供電，實(shí)現(xiàn)電源隔離，以保證上述傳感器在出現(xiàn)短路的情況下不會(huì)影響第一單片機(jī)的運(yùn)行，從而提高系統(tǒng)安全性。

作為優(yōu)選，所述的EPS控制器電源冗余保持電路包括第三直流轉(zhuǎn)換器，所述的第一直流轉(zhuǎn)換器輸出電壓信號(hào)V5D1給第三直流轉(zhuǎn)換器，所述的第一單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端ENA2和第三直流轉(zhuǎn)換器的使能端相連，第三直流轉(zhuǎn)換器輸出電壓信號(hào)V5D2給第二單片機(jī)，第二單片機(jī)為控制通訊的單片機(jī)。當(dāng)?shù)谝粏纹瑱C(jī)和第二單片機(jī)上電初始化檢測(cè)完成，并且交互校驗(yàn)無故障后，第一單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端ENA2為高電平保持第三直流轉(zhuǎn)換器的使能信號(hào)。如果在初始化檢驗(yàn)中第一單片機(jī)發(fā)現(xiàn)第二單片機(jī)有助力故障時(shí)，則第一單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端ENA2輸出低電平以禁止第三直流轉(zhuǎn)換器的電源輸出，則第二單片機(jī)失電而停止工作，以提高系統(tǒng)的安全性。通過三個(gè)直流轉(zhuǎn)換器組成電源隔離電路，保證當(dāng)傳感器電路或外圍電路出現(xiàn)短路時(shí)，仍然能保證控制電機(jī)的單片機(jī)及控制通訊的單片機(jī)中至少有一個(gè)正確運(yùn)行，并能記錄相應(yīng)的故障存儲(chǔ)于單片機(jī)中供售后服務(wù)人員識(shí)別，便于維修和維護(hù)。

作為優(yōu)選，所述的電源冗余保持模塊包括三極管Q1A、三極管Q1B和三極管Q2B，所述的第一直流轉(zhuǎn)換器、第二直流轉(zhuǎn)換器分別為直流轉(zhuǎn)換芯片U1、直流轉(zhuǎn)換芯片U2，直流轉(zhuǎn)換芯片U1采用TLS850F芯片，直流轉(zhuǎn)換芯片U2采用TLE715B0芯片；汽車點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)VIGN和電感L1的一端相連，電感L1的另一端經(jīng)電阻R6和三極管Q1B的基極相連，三極管Q1B的發(fā)射極接地，電感L1和電阻R6的連接點(diǎn)與電阻R8的一端相連，電阻R8的另一端既經(jīng)電阻R10接地又經(jīng)電阻R9成為點(diǎn)火信號(hào)采集輸出端VIGN-SEN和所述的第一單片機(jī)相連，點(diǎn)火信號(hào)采集輸出端VIGN-SEN經(jīng)電容C9接地，三極管Q1B的集電極經(jīng)電阻R3和三極管Q2B的基極相連，三極管Q2B的基極和三極管Q2B的集電極之間連接有電容C4，三極管Q2B的集電極，一路和直流轉(zhuǎn)換芯片U1的2腳相連，另一路經(jīng)電容C6和電阻R7的并聯(lián)電路接地，三極管Q2B的基極和穩(wěn)壓管D2的正極相連，穩(wěn)壓管D2的負(fù)極及三極管Q2B的發(fā)射極均接+12V電壓，+12V電壓和接地端之間連接有電容C1和電容C2的并聯(lián)電路，第一單片機(jī)的電源保持信號(hào)輸出端PSU-Hold-ON和電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端和三極管Q1A的基極相連，三極管Q1A的發(fā)射極接地，三極管Q1A的集電極、三極管Q1B的集電極均經(jīng)電阻R1接+12V電壓；直流轉(zhuǎn)換芯片U1的1腳、直流轉(zhuǎn)換芯片U2的1腳均接+12V電壓，直流轉(zhuǎn)換芯片U2的2腳和直流轉(zhuǎn)換芯片U1的2腳相連，直流轉(zhuǎn)換芯片U1的4腳和5腳之間連接有電阻R5，直流轉(zhuǎn)換芯片U1的4腳接地，直流轉(zhuǎn)換芯片U1的5腳經(jīng)電阻R4和直流轉(zhuǎn)換芯片U1的7腳相連，直流轉(zhuǎn)換芯片U1的7腳和接地端之間連接有電容C5和電容C3的并聯(lián)電路，直流轉(zhuǎn)換芯片U1的7腳輸出電壓信號(hào)V5D1給所述的第一單片機(jī)；直流轉(zhuǎn)換芯片U2的3腳和8腳之間連接有電容C8和電容C7，直流轉(zhuǎn)換芯片U2的3腳接地，直流轉(zhuǎn)換芯片U2的8腳輸出電壓信號(hào)V5T1給汽車的力矩和角度信號(hào)傳感器及電機(jī)位置傳感器。

作為優(yōu)選，所述的EPS控制器電源冗余保持電路包括第三直流轉(zhuǎn)換器，第三直流轉(zhuǎn)換器為直流轉(zhuǎn)換芯片U3，直流轉(zhuǎn)換芯片U3采用TLE4251D芯片；直流轉(zhuǎn)換芯片U3的1腳既接+12V電壓又經(jīng)電容C10接地，直流轉(zhuǎn)換芯片U3的2腳既和所述的第一單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端ENA2相連又經(jīng)電阻R11和直流轉(zhuǎn)換芯片U1的7腳相連，直流轉(zhuǎn)換芯片U3的4腳也和直流轉(zhuǎn)換芯片U1的7腳相連，直流轉(zhuǎn)換芯片U3的3腳接地，直流轉(zhuǎn)換芯片U3的3腳和5腳之間連接有電容C12和電容C11，直流轉(zhuǎn)換芯片U3的5腳輸出電壓信號(hào)V5D2給第二單片機(jī)，第二單片機(jī)為控制通訊的單片機(jī)。

本實(shí)用新型的有益效果是：通過電源冗余保持模塊，可以在車輛高速行駛過程中，在汽車點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)丟失的情況下，繼續(xù)保持EPS控制模塊工作電源，EPS可以持續(xù)提供助力讓車輛安全行駛，提高安全性；通過三個(gè)直流轉(zhuǎn)換芯片組成電源隔離電路，保證當(dāng)傳感器電路或外圍電路出現(xiàn)短路時(shí)，仍然能保證控制電機(jī)的單片機(jī)及控制通訊的單片機(jī)中至少有一個(gè)正確運(yùn)行，并能記錄相應(yīng)的故障存儲(chǔ)于單片機(jī)中供售后服務(wù)人員識(shí)別，便于維修和維護(hù)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的一種電路原理連接結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本實(shí)用新型的一種電路原理圖。

圖中1.電源冗余保持模塊，2.第一直流轉(zhuǎn)換器，3.第二直流轉(zhuǎn)換器，4.第一單片機(jī)，5.力矩和角度信號(hào)傳感器，6.電機(jī)位置傳感器，7.第三直流轉(zhuǎn)換器，8.第二單片機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實(shí)施例：本實(shí)施例的一種EPS控制器電源冗余保持電路，如圖1所示，包括電源冗余保持模塊1和第一直流轉(zhuǎn)換器2、第二直流轉(zhuǎn)換器3、第三直流轉(zhuǎn)換器7。電源冗余保持模塊1的輸入端和汽車點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)VIGN相連，電源冗余保持模塊1的控制信號(hào)輸出端ENA1分別和第一直流轉(zhuǎn)換器2、第二直流轉(zhuǎn)換器3的使能端相連，第一直流轉(zhuǎn)換器2輸出電壓信號(hào)V5D1給第一單片機(jī)4，第一單片機(jī)4為汽車上控制電機(jī)的單片機(jī)，第二直流轉(zhuǎn)換器3輸出電壓信號(hào)V5T1給汽車的力矩和角度信號(hào)傳感器5及電機(jī)位置傳感器6，電源冗余保持模塊1的點(diǎn)火信號(hào)采集輸出端VIGN-SEN和第一單片機(jī)4相連，第一單片機(jī)4的電源保持信號(hào)輸出端PSU-Hold-0N和電源冗余保持模塊1相連。同時(shí)，第一直流轉(zhuǎn)換器2輸出電壓信號(hào)V5D1給第三直流轉(zhuǎn)換器7，第一單片機(jī)4的控制信號(hào)輸出端ENA2和第三直流轉(zhuǎn)換器7的使能端相連，第三直流轉(zhuǎn)換器7輸出電壓信號(hào)V5D2給第二單片機(jī)8，第二單片機(jī)8為汽車上控制通訊的單片機(jī)。

如圖2所示，電源冗余保持模塊1包括三極管Q1A、三極管Q1B和三極管Q2B，第一直流轉(zhuǎn)換器2、第二直流轉(zhuǎn)換器3、第三直流轉(zhuǎn)換器7分別為直流轉(zhuǎn)換芯片U1、直流轉(zhuǎn)換芯片U2、直流轉(zhuǎn)換芯片U3，直流轉(zhuǎn)換芯片U1采用TLS850F芯片，直流轉(zhuǎn)換芯片U2采用TLE715B0芯片，直流轉(zhuǎn)換芯片U3采用TLE4251D芯片。汽車蓄電池輸出的12V電壓VBAT和穩(wěn)壓管D1的正極相連，穩(wěn)壓管D1的負(fù)極輸出+12V電壓。電壓汽車點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)VIGN和電感L1的一端相連，電感L1的另一端經(jīng)電阻R6和三極管Q1B的基極相連，三極管Q1B的發(fā)射極接地，電感L1和電阻R6的連接點(diǎn)與電阻R8的一端相連，電阻R8的另一端既經(jīng)電阻R10接地又經(jīng)電阻R9成為點(diǎn)火信號(hào)采集輸出端VIGN-SEN和第一單片機(jī)4相連，點(diǎn)火信號(hào)采集輸出端VIGN-SEN經(jīng)電容C9接地，三極管Q1B的集電極經(jīng)電阻R3和三極管Q2B的基極相連，三極管Q2B的基極和三極管Q2B的集電極之間連接有電容C4，三極管Q2B的集電極，一路和直流轉(zhuǎn)換芯片U1的2腳(使能端)相連，另一路經(jīng)電容C6和電阻R7的并聯(lián)電路接地，三極管Q2B的基極和穩(wěn)壓管D2的正極相連，穩(wěn)壓管D2的負(fù)極及三極管Q2B的發(fā)射極均接+12V電壓，+12V電壓和接地端之間連接有電容C1和電容C2的并聯(lián)電路，第一單片機(jī)4的電源保持信號(hào)輸出端PSU-Hold-ON和電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端和三極管Q1A的基極相連，三極管Q1A的發(fā)射極接地，三極管Q1A的集電極、三極管Q1B的集電極均經(jīng)電阻R1接+12V電壓；直流轉(zhuǎn)換芯片U1的1腳、直流轉(zhuǎn)換芯片U2的1腳均接+12V電壓，直流轉(zhuǎn)換芯片U2的2腳(使能端)和直流轉(zhuǎn)換芯片U1的2腳相連，直流轉(zhuǎn)換芯片U1的4腳和5腳之間連接有電阻R5，直流轉(zhuǎn)換芯片U1的4腳接地，直流轉(zhuǎn)換芯片U1的5腳經(jīng)電阻R4和直流轉(zhuǎn)換芯片U1的7腳相連，直流轉(zhuǎn)換芯片U1的7腳和接地端之間連接有電容C5和電容C3的并聯(lián)電路，直流轉(zhuǎn)換芯片U1的7腳輸出電壓信號(hào)V5D1給第一單片機(jī)4供電，直流轉(zhuǎn)換芯片U1的6腳和第一單片機(jī)的看門狗信號(hào)WATCHDOG相連，直流轉(zhuǎn)換芯片U1的3腳輸出RESET信號(hào)給第一單片機(jī)；直流轉(zhuǎn)換芯片U2的3腳和8腳之間連接有電容C8和電容C7，直流轉(zhuǎn)換芯片U2的3腳接地，直流轉(zhuǎn)換芯片U2的8腳輸出電壓信號(hào)V5T1給汽車的力矩和角度信號(hào)傳感器5及電機(jī)位置傳感器6供電。直流轉(zhuǎn)換芯片U3的1腳既接+12V電壓又經(jīng)電容C10接地，直流轉(zhuǎn)換芯片U3的2腳(使能端)既和第一單片機(jī)4的控制信號(hào)輸出端ENA2相連又經(jīng)電阻R11和直流轉(zhuǎn)換芯片U1的7腳相連，直流轉(zhuǎn)換芯片U3的4腳也和直流轉(zhuǎn)換芯片U1的7腳(電壓信號(hào)V5D1)相連，直流轉(zhuǎn)換芯片U3的3腳接地，直流轉(zhuǎn)換芯片U3的3腳和5腳之間連接有電容C12和電容C11，直流轉(zhuǎn)換芯片U3的5腳輸出電壓信號(hào)V5D2給第二單片機(jī)8供電。

1、電源冗余保持模塊工作原理：當(dāng)汽車點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)VIGN為ON時(shí)，電源冗余保持模塊的控制信號(hào)輸出端ENA1輸出一個(gè)高電平，則直流轉(zhuǎn)換芯片U1的7腳輸出電壓信號(hào)V5D1，直流轉(zhuǎn)換芯片U2輸出電壓信號(hào)V5T1，則第一單片機(jī)上電初始化，當(dāng)?shù)谝粏纹瑱C(jī)檢測(cè)到點(diǎn)火信號(hào)采集輸出端VIGN-SEN電壓超過標(biāo)定值時(shí)，設(shè)置內(nèi)部點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)IG ON變量，此后第一單片機(jī)的電源保持信號(hào)輸出端PSU-Hold-ON輸出高電平信號(hào)。汽車點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)VIGN與電源保持信號(hào)PSU-Hold-ON并聯(lián)輸入給電源冗余保持模塊，以保持直流轉(zhuǎn)換芯片U1及直流轉(zhuǎn)換芯片U2的正常輸出。車輛行駛中如因震動(dòng)或線束接觸不良等緣故發(fā)生硬線IG信號(hào)或CAN總線IG信號(hào)(點(diǎn)火開關(guān)信號(hào))丟失時(shí)，因第一單片機(jī)的電源保持信號(hào)PSU-Hold-ON為高電平，故電源冗余保持模塊的控制信號(hào)輸出端ENA1可持續(xù)輸出高電平信號(hào)使直流轉(zhuǎn)換芯片U1及直流轉(zhuǎn)換芯片U2正常供電，以保證EPS控制器不會(huì)突然失電停機(jī)，從而提高系統(tǒng)安全性。

2、電源隔離電路工作原理：直流轉(zhuǎn)換芯片U1的7腳輸出電壓信號(hào)V5D1(電源5V)給第一單片機(jī)供電，直流轉(zhuǎn)換芯片U2的8腳輸出電壓信號(hào)V5T1(電源5V)給汽車的力矩和角度信號(hào)傳感器及電機(jī)位置傳感器供電，實(shí)現(xiàn)電源隔離，以保證上述傳感器在出現(xiàn)短路的情況下不會(huì)影響第一單片機(jī)的運(yùn)行。同時(shí)直流轉(zhuǎn)換芯片U1的7腳輸出電壓信號(hào)V5D1經(jīng)電阻R11連接至直流轉(zhuǎn)換芯片U3的使能引腳，當(dāng)直流轉(zhuǎn)換芯片U1輸出電壓信號(hào)V5D1時(shí)即使能直流轉(zhuǎn)換芯片U3輸出電壓信號(hào)V5D2給第二單片機(jī)，則第二單片機(jī)進(jìn)行上電初始化檢測(cè)，當(dāng)?shù)谝粏纹瑱C(jī)和第二單片機(jī)上電初始化檢測(cè)完成，并且交互校驗(yàn)無故障后，第一單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端ENA2為高電平保持直流轉(zhuǎn)換芯片U3的使能信號(hào)。如果在初始化檢驗(yàn)中第一單片機(jī)發(fā)現(xiàn)第二單片機(jī)有助力故障時(shí)，則第一單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端ENA2輸出低電平以禁止直流轉(zhuǎn)換芯片U3的5V電源輸出，則第二單片機(jī)失電而停止工作，以提高系統(tǒng)的安全性。

本實(shí)用新型通過電源冗余保持模塊，可以在車輛高速行駛過程中，在汽車點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)丟失的情況下，繼續(xù)保持EPS控制模塊工作電源，EPS可以持續(xù)提供助力讓車輛安全行駛，提高安全性；通過三個(gè)直流轉(zhuǎn)換芯片組成電源隔離電路，保證當(dāng)傳感器電路或外圍電路出現(xiàn)短路時(shí)，仍然能保證控制電機(jī)的單片機(jī)及控制通訊的單片機(jī)中至少有一個(gè)正確運(yùn)行，并能記錄相應(yīng)的故障存儲(chǔ)于單片機(jī)中供售后服務(wù)人員識(shí)別，便于維修和維護(hù)。