一种基于双CPU的汽车助力转向系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于双CPU的汽车助力转向系统，其特征在于，包括状态检测模块、控制器、存储器、语音模块及助力转向模块，所述状态监测器、存储器、语音模块及助力转向模块分别与控制器连接，控制器包括主CPU、备用CPU、第一三态缓冲器、第二三态缓冲器、同步电路、比较器及切换电路，主CPU及备用CPU分别与同步电路连接，主CPU与第一三态缓冲器连接，备用CPU与第二三态缓冲器连接，第一三态缓冲器与第二三态缓冲器连接，比较器与切换电路连接，存储器与所述主CPU、备用CPU、比较器及切换电路连接，切换电路与语音模块连接，状态检测模块与同步电路连接，所述助力转向模块与同步电路连接，本发明专利技术有益于汽车转向行驶时稳定行驶。

An automobile power steering system based on dual CPU

The invention discloses an automobile power steering system based on dual CPU, which is characterized in that the system comprises a state detection module, a controller, a memory, a voice module and a power steering module. The state monitor, a memory, a voice module and a power steering module are respectively connected with the controller, and the controller comprises a main CPU and a standby CP. U, the first three-state buffer, the second three-state buffer, the synchronous circuit, the comparator and the switching circuit, the main CPU and the standby CPU are respectively connected with the synchronous circuit, the main CPU and the first three-state buffer are connected, the standby CPU and the second three-state buffer are connected, the first Three-State Buffer and the second three-state buffer are connected, the comparator and the switching power are connected. The memory is connected with the main CPU, the standby CPU, the comparator and the switching circuit, the switching circuit is connected with the voice module, the state detection module is connected with the synchronization circuit, and the power steering module is connected with the synchronization circuit. The invention is beneficial to the stable driving of the automobile when steering.

【技术实现步骤摘要】
一种基于双CPU的汽车助力转向系统
本专利技术涉及汽车助力转向领域，尤其涉及一种基于双CPU的汽车助力转向系统。
技术介绍
重型汽车在使用过程中，重载情况下转向系统会严重影响车辆驾驶舒适性及行驶安全，合理的转向系统至关重要。传统转向系统包括转向泵、动转油罐、方向盘、转向器、转向垂臂、转向直拉杆、转向前桥、转向管路等。转向器固定在车架外侧，转向器上部通过花键套与方向盘连接；转向垂臂上端与转向器连接，下端与转向直拉杆连接；转向直拉杆与转向前桥的转向节臂连接。动转油罐向转向泵供油；转向泵向转向器供油；通过转向器回油口向动转油罐回油。方向盘的左右转动力最终传递到转向前桥的转向节臂，转向节臂运动带动转向前桥，控制车轮转动。目前重型汽车在重载时转向因车轮的摩擦力增大，使得转向沉重，严重影响驾驶的舒适性及行驶安全。目前市面上的助力转向系统主要有液压助力转向系统，电子控制液压助力转向系统，电动助力转向系统。电动助力转向虽发展时间较短，但凭借其助力大小可随车速自动调整、装配简单、不转向时不耗能、无液压油对环境无污染等优点市场占有率在不断增大。CPU作为电动助力转向系统的核心部件直接控制着助力的大小、方向及驾驶员操纵转向盘时的手感。然而，CPU一旦失效，整个助力转向系统就会无助力或者给出错误的助力，直接威胁着驾驶员及道路上的交通安全。因此，竭尽所能的完善CPU的安全策略，提高CPU的安全等级成为了CPU软硬件设计时的重中之重。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种基于双CPU的汽车助力转向系统，其特征在于，包括状态检测模块、控制器、存储器、语音模块及助力转向模块，所述状态监测器、存储器、语音模块及助力转向模块分别与控制器连接；所述控制器包括主CPU、备用CPU、第一三态缓冲器、第二三态缓冲器、同步电路、比较器及切换电路，所述主CPU及备用CPU分别与同步电路连接，所述主CPU与第一三态缓冲器连接，所述备用CPU与第二三态缓冲器连接，所述第一三态缓冲器与第二三态缓冲器连接，所述比较器与切换电路连接，所述存储器与所述主CPU、备用CPU、比较器及切换电路连接，所述切换电路与所述语音模块连接，所述状态检测模块与同步电路连接，所述助力转向模块与同步电路连接。进一步的，所述切换电路为AD7501芯片。进一步的，所述第一三态缓冲器及第二三态缓冲器均为74LS245芯片。进一步的，所述主CPU及备用CPU均为32位嵌入式通用处理器。进一步的，所述状态检测模块包括扭矩传感器、车速传感器、电流采样器及放大电路，所述扭矩传感器、车速传感器及电流采样器分别与放大电路连接，所述放大电路与所述同步电路连接。进一步的，所述放大电路为LM358双运算放大器及其外围电路。进一步的，所述助力转向模块包括电磁离合器、减速机构、转向齿轮、车轮连接杆、右主动轮及左主动轮，所述电磁离合器与同步电路连接，所述电磁离合器、减速机构及转向齿轮依次连接，所述右主动轮通过车轮连接杆与左主动轮连接，所述转向齿轮安装在车轮连接杆上，用于转动车轮转向杆。进一步的，所述语音模块还包括一语音控制器，所述语音控制器芯片为JQ6500芯片。本专利技术有益于汽车转向行驶时稳定行驶。附图说明图1是本专利技术一种基于双CPU的汽车助力转向系统的系统示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示的一种基于双CPU的汽车助力转向系统，其特征在于，包括状态检测模块、控制器、存储器、语音模块及助力转向模块，所述状态监测器、存储器、语音模块及助力转向模块分别与控制器连接；所述控制器包括主CPU、备用CPU、第一三态缓冲器、第二三态缓冲器、同步电路、比较器及切换电路，所述主CPU及备用CPU分别与同步电路连接，所述主CPU与第一三态缓冲器连接，所述备用CPU与第二三态缓冲器连接，所述第一三态缓冲器与第二三态缓冲器连接，所述比较器与切换电路连接，所述存储器与所述主CPU、备用CPU、比较器及切换电路连接，所述切换电路与所述语音模块连接，所述状态检测模块与同步电路连接，所述助力转向模块与同步电路连接；当比较器检测到主CPU无法正常工作时，将信息传递给切换电路，切换电路断开主CPU开启备用CPU。进一步的，所述切换电路为AD7501芯片。进一步的，所述第一三态缓冲器及第二三态缓冲器均为74LS245芯片。进一步的，所述主CPU及备用CPU均为32位嵌入式通用处理器，2位嵌入式通用处理器（GPP）一般用于中等性能要求的汽车信号处理控制系统。这一档次的处理器一般采用RISC结构，所用指令简单、普通且几乎无并行指令。进一步的，所述状态检测模块包括扭矩传感器、车速传感器、电流采样器及放大电路，所述扭矩传感器、车速传感器及电流采样器分别与放大电路连接，所述放大电路与所述同步电路连接；所述扭矩信号传感器用于测量驾驶员作用在转向盘上的力矩大小和方向；所述车速传感器用于测量汽车的行驶速度，主CPU及备用CPU用于根据方向盘转矩传感器和车速传感器的信号，经过A/D转换和逻辑分析与计算后，发出指令控制助力转向模块工作。进一步的，所述放大电路为LM358双运算放大器及其外围电路。进一步的，所述助力转向模块包括电磁离合器、减速机构、转向齿轮、车轮连接杆、右主动轮及左主动轮，所述电磁离合器与同步电路连接，所述电磁离合器、减速机构及转向齿轮依次连接，所述右主动轮通过车轮连接杆与左主动轮连接，所述转向齿轮安装在车轮连接杆上，用于转动车轮转向杆；减速机构用于产生减速增扭。进一步的，所述语音模块还包括一语音控制器，所述语音控制器芯片为JQ6500芯片。需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。以上所揭露的仅为本专利技术较佳实施例而已，当然不能以此来限定本专利技术之权利范围，因此依本专利技术权利要求所作的等同变化，仍属本专利技术所涵盖的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双CPU的汽车助力转向系统，其特征在于，包括状态检测模块、控制器、存储器、语音模块及助力转向模块，所述状态监测器、存储器、语音模块及助力转向模块分别与控制器连接；所述控制器包括主CPU、备用CPU、第一三态缓冲器、第二三态缓冲器、同步电路、比较器及切换电路，所述主CPU及备用CPU分别与所述同步电路连接，所述主CPU与所述第一三态缓冲器连接，所述备用CPU与所述第二三态缓冲器连接，所述第一三态缓冲器与第二三态缓冲器连接，所述比较器与所述切换电路连接，所述存储器与所述主CPU、备用CPU、比较器及切换电路连接，所述切换电路与所述语音模块连接，所述状态检测模块与所述同步电路连接，所述助力转向模块与所述同步电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于双CPU的汽车助力转向系统，其特征在于，包括状态检测模块、控制器、存储器、语音模块及助力转向模块，所述状态监测器、存储器、语音模块及助力转向模块分别与控制器连接；所述控制器包括主CPU、备用CPU、第一三态缓冲器、第二三态缓冲器、同步电路、比较器及切换电路，所述主CPU及备用CPU分别与所述同步电路连接，所述主CPU与所述第一三态缓冲器连接，所述备用CPU与所述第二三态缓冲器连接，所述第一三态缓冲器与第二三态缓冲器连接，所述比较器与所述切换电路连接，所述存储器与所述主CPU、备用CPU、比较器及切换电路连接，所述切换电路与所述语音模块连接，所述状态检测模块与所述同步电路连接，所述助力转向模块与所述同步电路连接。2.一种如权利要求1所述的基于双CPU的汽车助力转向系统，其特征在于，所述切换电路为AD7501芯片。3.一种如权利要求1所述的基于双CPU的汽车助力转向系统，其特征在于，所述第一三态缓冲器及第二三态缓冲器均为74LS245芯片。4.一种如权利要求1所述的基于双C...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建，
申请(专利权)人：成都巴哈极上科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51