[发明专利]一种转角位置传感器的软硬件设计方案及其故障诊断方法

说明书

一种转角位置传感器的软硬件设计方案及其故障诊断方法，它涉及汽车电子零部件技术领域，具体涉及一种转角位置传感器的软硬件设计方案及其故障诊断方法。它的硬件方案包含主控芯片、第一巨磁电阻传感器、第二巨磁电阻传感器、电源管理系统、CAN收发器、外部设备，主控芯片和一巨磁电阻传感器、第二巨磁电阻传感器之间通过两种通信方式SSC、PWM进行通信连接，主控芯片的左侧与CAN收发器通信连接，CAN收发器与外部设备电性连接，主控芯片与电源管理系统通信连接。采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它解决了当前角度位置传感器方案中由于各种未知因素导致的角度位置传感器失效和检测角度不准确的情况，提高了产品的安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及汽车电子零部件技术领域，具体涉及一种转角位置传感器的软硬件设计方案及其故障诊断方法。

背景技术

汽车是“改变世界的机器”、推动社会进步的车轮，汽车已经成为我们日常生活中不可或缺的重要组成部分。随着汽车工业的“智能化”“网联化”发展，车用传感器在车上应用价值越来越高。与此同时，汽车的安全性也有了更高的要求和标准，汽车上的各类旋转转轴类的转角及转速的检测要求的安全性和可靠性也随之有了更为严苛的标准。

博世关于转角传感器CN1090315C的专利申请中，对转角传感器的结构和实现方法进行了阐述，其不足之处在于当该传感器处于故障状态或未知工况如传感器失效、损坏或传感器输入电源过压或欠压时无法保证传感器输出角度的可靠性，也无法保证输出角度是否有效。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种转角位置传感器的软硬件设计方案及其故障诊断方法，它解决了当前角度位置传感器方案中由于各种未知因素导致的角度位置传感器失效和检测角度不准确的情况，提高了产品的安全性和可靠性,同时采用本设计方案的硬件产品在功能安全的FMEDA(失效模式影响和诊断分析)分析中达到了ASIL-B等级技术标准。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它的硬件方案包含主控芯片1、第一巨磁电阻传感器2、第二巨磁电阻传感器3、电源管理系统4、CAN收发器5、外部设备6，主控芯片1和第一巨磁电阻传感器2、第二巨磁电阻传感器3之间通过两种通信方式SSC、PWM进行通信连接，主控芯片1的左侧与CAN收发器5通信连接，CAN收发器5与外部设备6电性连接，主控芯片1与电源管理系统4通信连接，它的软件方案包含转角位置传感器快速自检的方案、多节点电压检测机制、主控芯片1与第一巨磁电阻传感器2、第二巨磁电阻传感器3之间多种方式通信，不同通信方式间数据相互校验的通信方案、主控芯片1与第一巨磁电阻传感器2、第二巨磁电阻传感器3进行数据传输时交叉校验的数据校验方案，它的故障诊断方法为：在第一巨磁电阻传感器2、第二巨磁电阻传感器3完成初始化之后，主控芯片1向第一巨磁电阻传感器2、第二巨磁电阻传感器3发送自检命令，第一巨磁电阻传感器2、第二巨磁电阻传感器3收到自检命令后将第一巨磁电阻传感器2、第二巨磁电阻传感器3的信号采集通道连接到自检信号测试通道，然后第一巨磁电阻传感器2、第二巨磁电阻传感器3控制自检信号测试通道根据主控芯片1的指令输出多个位置信号，第一巨磁电阻传感器2、第二巨磁电阻传感器3采集到该位置信号并将此信号发送给主控芯片1，主控芯片1判断第一巨磁电阻传感器2、第二巨磁电阻传感器3检测到的信号与测试通道输出的信号是否一致，若一致，主控芯片1判断第一巨磁电阻传感器2、第二巨磁电阻传感器3当前工作正常，若检测到的信号与输出信号差值较小，则主控芯片1认为第一巨磁电阻传感器2、第二巨磁电阻传感器3当前工作状态不可靠，并根据检测到的信号与输出信号的关系对第一巨磁电阻传感器2、第二巨磁电阻传感器3检测到的位置信息进行校正，若检测到的信号与输出的信号差值较大或者未检测到信号，主控芯片1判断巨磁电阻传感器工作异常或已经失效，此时主控芯片1将传感器故障状态通过CAN收发器5发出，并进入故障模式。