[发明专利]一种用于汽车电子换挡器的功能安全电路及控制方法

权利要求书

1.一种用于汽车电子换挡系统的功能安全电路，其特征在于，包括：监测模块(2)、MCU模块(3)、电机驱动模块(4)、功能安全控制模块(6)；

所述监测模块(2)用于接收所述MCU模块发送的喂狗信号，根据所述喂狗信号是否在所设定的时间范围内来判断所述MCU模块的工作状态，当判断MCU模块工作异常时，通过向所述功能安全控制模块发送MON_RST信号，关闭换挡执行器电机；接收所述MCU模块内置的安全模块输出的ERR信号，接收到所述ERR信号后向所述功能安全控制模块发送MON_RST信号关闭换挡执行器电机；为MCU模块、功能安全控制模块和驱动控制模块供电，当检测到所述供电的电压异常时，停止供电，通过向所述功能安全控制模块发送MON_RST信号关闭换挡执行器电机；接收所述MCU模块的询问命令，并向其发送应答信息；

所述MCU模块(3)用于向所述监测模块发出询问命令，接收其应答信息，当在设定时间内未接收其应答信息时，向所述功能安全控制模块发送MCU_RST信号关闭换挡执行器电机；在设定的时间范围内向所述监测模块发送喂狗信号；MCU模块自检故障后向监测模块发送自检故障ERR信号；向所述电机驱动模块发送电机控制信号；

所述电机驱动模块(4)与MCU模块相连接，用于根据接收到的所述电机控制信号，通过H桥控制所述换挡执行器电机；

所述功能安全控制模块(6)用于为所述电机驱动模块和所述换挡执行器电机供电，在接收到MCU_RST信号和MON_RST信号后，切断所述换挡执行器电机的供电。

2.根据权利要求1所述用于汽车电子换挡系统的功能安全电路，其特征在于：还包括滤波钳位模块(1)，所述滤波钳位模块(1)与所述监测模块电连接，用于为所述监测模块的输入电压滤波保护。

3.根据权利要求1所述用于汽车电子换挡系统的功能安全电路，其特征在于：所述监测模块包括监控芯片U1、电阻R1、R3、R4，所述监控芯片的喂狗信号输入端经过电阻R1连接MCU模块的喂狗信号输出端，所述监控芯片U1的电源输出端连接MCU模块的电源输入端、电机驱动模块的电源输入端和功能安全控制模块的电源输入端，监控芯片U1的MON_RST信号输出端连接电阻R3一端，电阻R3另一端连接功能安全控制模块的MON_RST信号输入端，所述MCU模块的ERR信号输出端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接监控芯片的ERR信号输入端。

4.根据权利要求1所述的用于汽车电子换挡系统的功能安全电路，其特征在于：所述功能安全控制模块包括智能MOS管Q3、电源滤波电路、防反接保护电路、使能信号输入电路，所述电源滤波电路的一端连接车载电源KL30的输入端，另一端连接防反接保护电路的电源输入端，所述智能MOS管的开关信号输入端连接所述使能信号输入电路的信号输出端，智能MOS管的源极连接所述防反接保护电路的电源输出端，智能MOS管Q3的漏极连接所述电机驱动模块的电机电源输入端。

5.根据权利要求4所述的用于汽车电子换挡系统的功能安全电路，其特征在于：所述电源滤波电路是由电容电感组成的π型滤波器。

6.根据权利要求4所述的用于汽车电子换挡系统的功能安全电路，其特征在于：所述防反接保护电路用于当电源反接时切断电路，包括PNP型三极管Q1、N沟道MOS管Q2，电阻R11，电阻R11，所述PNP型三极管Q1的发射极和N沟道MOS管Q2的栅极相连，并通过电阻R11连接电机驱动模块的电荷泵输出端，N沟道MOS管Q2的漏极连接输电源滤波电路的电压输出端和PNP型三极管Q1的集电极，N沟道MOS管Q2的漏极连接智能MOS管Q3的源极，PNP型三级管Q1的基极经过电阻R10接地。