电机旁路控制电路及控制方法技术

技术编号:12624418 阅读:116 留言:0更新日期:2015-12-31 17:45
本发明专利技术公开了一种电机旁路控制电路,包括硬件看门狗输入端连接至微控制器的第一输入输出端,其输出复位信号连接至4通道CMOS型集成或非门的第四通道的输入端;电池电压给4通道CMOS型集成或非门进行供电;微控制器的第二输入输出端经充电电容及防反二极管后,连接至4通道CMOS型集成或非门的第一通道的输入端,4通道CMOS型集成或非门的输出端连接一NPN型三极管的基极,其输出能控制NPN型三极管,NPN型三极管的集电极连接继电器线圈,控制继电器线圈的吸合或释放。本发明专利技术还公开了一种电机旁路控制电路的控制方法本发明专利技术在汽车电机控制模块中的线性电源和/或微控制器无法工作时,通过切换至旁路电路使负载电机能正常工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车电子领域,特别是涉及一种汽车电机旁路控制电路。本专利技术还涉 及一种汽车电机旁路控制方法。
技术介绍
现在的汽车着力追求舒适性和操纵性,电机已成为汽车中不可或缺的部件。像雨 刮器、档风玻璃洗涤器、电动油泵、鼓风机、引擎散热风扇、自动天线等部件均是以电机作为 动力源。通过驱动电机,使这些可活动的汽车部件,做圆周运动,或横向摆动,或直线移动等 等,从而达到驾驶者的预期目的。 目前,在汽车电子系统中,一般由LDO提供控制系统的电源,MCU输出控制信号给 电机驱动芯片(有时,LDO和电机驱动芯片也会集成在MCU中,但驱动原理是一致的),再由 电机驱动芯片按照MCU的指令,控制负载电机的工况。系统中LDO和或MCU无法工作,则负 载电机不受控制或停工,造成不期望的故障。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种在LDO和/或MCU无法工作时,使负载电机 能正常工作的电机旁路控制电路。本专利技术还提供了一种利用所述电机旁路控制电路的电机 旁路控制方法。 为解决上述技术问题,本专利技术的电机旁路控制电路,包括: 硬件看门狗WTD由线性电源LDO供电,其输入端连接至微控制器MCU的第一输入 输出端101,其输出复位信号RESET连接至4通道CMOS型集成或非门NOR Gate的第四通道 的输入端; 硬件看门狗是利用一个定时器电路,其定时输出连接到电路的复位端,程序在一 定时间范围内对定时器清零(俗称"喂狗;程序在正常工作时,定时器不能溢出,也就不 产生复位信号;程序故障时,不在定时周期内复位硬件看门狗,则定时器溢出产生复位信 号。 电池电压VBATl先经限流电阻,而后经稳压管稳压后,再给4通道CMOS型集成或 非门NOR Gate进行供电;微控制器MCU的第二输入输出端102,经充电电容及防反二极管 后,连接至4通道CMOS型集成或非门NOR Gate的第一通道的输入端,4通道CMOS型集成或 非门NOR Gate的输出端连接一 NPN型三极管Ql的基极,其输出可以控制NPN型三极管Ql 的工作状态,可使其在导通状态或截至状态之间进行切换; NPN型三极管Ql的集电极连接继电器线圈Relay,控制继电器线圈的吸合或释放。 本专利技术采用WTD对LDO和MCU的工作状态进行监控,采用WTD输出的RESET信号, 控制NOR Gate的输出状态,NOR Gate输出信号能够决定NPN型三极管的工作状态是导通还 是截止,进而决定线圈Relay状态是吸合还是释放。 若线性电源LDO和微控制器MCU工作正常,则4通道CMOS型集成或非门NOR Gate 的输出端,控制后续继电器线圈释放;并且,继电器线圈一直保持释放状态。此时,电机由微 控制器MCU进行控制;若线性电源LDO和/或微控制器MCU无法正常工作,则4通道CMOS 型集成或非门NORGate的输出端,控制后续继电器线圈吸合,并且,继电器线圈直保持吸合 状态。此时,电机由汽车电池直接供电,维持电机的运转。 采用所述电机旁路控制电路的电机旁路控制方法,包括: 1)电机控制模块上电后,硬件看门狗WTD输出的,以及微控制器MCU第二输入输出 端口 102的输出信号均作为4通道CMOS型集成或非门NOR Gate的输入信号; 并且,必须在硬件看门狗WTD输出复位信号RESET之后,微控制器MCU第二输入输 出端口 102再输出信号,且仅输出一个高电平,此后微控制器MCU第二输入输出端口 102 - 直保持低电平输出; 2)线性电源LDO和微控制器MCU正常工作时,硬件看门狗输出的复位信号RESET 为恒高电平,此状态下,4通道CMOS型集成或非门NOR Gate的第三通道的输出/Q为低,4通 道CMOS型集成或非门NORGate的第二通道的输出Q为高,电机主电路为通,旁电路为断; 3)线性电源LDO和/或微控制器MCU无法工作: 3. 1)线性电源LDO输出电压低至硬件看门狗WTD复位阈值电平或微控制器MCU第 一输入输出端IOl喂狗失败时,硬件看门狗WTD输出的复位信号RESET为复位脉冲,此状态 下,4通道CMOS型集成或非门NOR Gate的第二通道的输出Q为低,4通道CMOS型集成或非 门NOR Gate的第三通道的输出/Q为高,电机主电路为断,旁路电路为通; 3. 2)线性电源LDO无法工作时,硬件看门狗WTD输出的复位信号RESET,被下拉电 阻箝位在零电平,此状态下,4通道CMOS型集成或非门NOR Gate的第二通道的输出Q为低, 4通道CMOS型集成或非门NOR Gate的第三通道的输出/Q为高,电机主电路为断,旁路电 路为通; 3. 3)微控制器MCU内部软件工作异常,导致微控制器MCU第一输入输出端101喂 狗失败,经过微控制器MCU自身内部复位,微控制器MCU又开始正常工作之后,虽然,MCU经 内部复位后,能正常工作,但是,4通道CMOS型集成或非门NOR Gate依然锁存MCU软件失效 时的工作状态:4通道CMOS型集成或非门NOR Gate的第二通道的输出Q为低,4通道CMOS 型集成或非门NORGate的第三通道的输出/Q为高,电机主电路为断,旁路电路为通。 为了释放4通道CMOS型集成或非门NOR Gate的锁存状态,将MCU第二输入输出端 102切换为高电平输出,并提供给4通道CMOS型集成或非门NOR Gate -个高电平且仅提供 一个高电平,用于复位4通道CMOS型集成或非门NOR Gate,4通道CMOS型集成或非门NOR Gate复位完成之后,4通道CMOS型集成或非门NOR Gate的第二通道的输出Q为高,4通道 CMOS型集成或非门NOR Gate的第三通道的输出/Q为低,电机主电路为通,旁路电路为断。 自此,主路电路恢复正常,硬件看门狗继续监控整个系统。 3. 4)线性电源LDO和微控制器MCU在电机控制模块上电时即无法工作,此状态下, 硬件看门狗WTD输出复位脉冲或零电平,4通道CMOS型集成或非门NOR Gate的第二通道的 输出Q为低,4通道CMOS型集成或非门NOR Gate的第三通道的输出/Q为高,电机主电路 为断,旁路电路为通。 本专利技术在汽车电机线性电源LDO和/或微控制器MCU无法工作时通过切换至旁路 电路使负载电机能正常工作。【附图说明】 下面结合附图与【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明: 图1是本专利技术电机旁路控制电路的结构示意图。 图2是本专利技术电机旁路控制电路一实施例的结构示意图。 附图标记说明 Cl-ClO 是电容 Dl是第一二极管,即瞬变电压抑制 D2是第二二极管 D3是第三二极管,即稳压二极管 D4是第四二极管 D5是第五二极管 Rl-Rll 是电阻 Ql是NPN型三极管 Q2、Q3是N沟道场效应管 Ul是硬件看门狗 U2A 是 NOR Gate 的第一通道 U2B 是 NOR Gate 的第二通道 U2C是NOR Gate的第三通道 U2D是NOR Gate的第四通道 U2E是NOR Gate的电源部件 U3 是 LDO U4 是 MCU U5是电机驱动芯片 Kl是单刀双触点继电器 VBAT1是滤波之后的电池电压 VCC是线性电源输出电压 Bl是电机【具体实施方本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种电机旁路控制电路,其特征是,包括:硬件看门狗(WTD)由线性电源(LDO)供电,其输入端连接至微控制器(MCU)的第一输入输出端(IO1),其输出复位信号(RESET)连接至4通道CMOS型集成或非门(NOR Gate)的第四通道的输入端;电池电压(VBAT1)先经限流电阻,而后经稳压管稳压后,再给4通道CMOS型集成或非门(NOR Gate)进行供电;微控制器(MCU)的第二输入输出端(IO2),经充电电容及防反二极管后,连接至4通道CMOS型集成或非门(NOR Gate)的第一通道的输入端,4通道CMOS型集成或非门(NOR Gate)的输出端连接一NPN型三极管(Q1)的基极,其输出能控制NPN型三极管(Q1)的工作状态,可使其在导通状态或截至状态之间进行切换;NPN型三极管(Q1)的集电极连接继电器线圈(Relay),控制继电器线圈的吸合或释放。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:徐宏亮岳少鹏金立博高立颍
申请(专利权)人:联创汽车电子有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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