接上期

4 基于英飞凌产品的汽车EPS电控系统解决方 案从机械和电气角度,EPS系统可分划为机械系统和电控 系统。图7为基于英飞凌产品的汽车EPS电控系统方框图。 EPS电控系统又可细分为ECU电子控制单元、 电机及传感 器三部分。图7所示的浅蓝色区域为ECU的控制电路(也叫 逻辑电路),浅黄色区域为功率电路。简要工作关系如下所 述。由图7可知,电池12V电源分别供给了控制电路和功率电路,控制电路通过外围的扭矩传感器检测到驾驶员手转方向盘的力矩,在得知驾驶员的转向意图后控制电路会在极短

的时间内采集到相关信息,包括转角传感器的方向盘转角 信号、通过CAN总线或Flexrey总线传来的车速等相关行驶数 据,然后根据控制电路单片机中预设的转向助力特性曲线 控制功率电路产生出所需的三相电流给三相永磁同步电机 PMSM或直流无刷电机BLDC,进而驱动机械系统,输出对 应的扭矩。下面重点介绍控制电路、功率电路和外围传感器。

具有功能安全特点的EPS电控系统方案 具有功能安全特点的EPS电控系统方案(1)

具有功能安全特点的EPS电控系统方案 具有功能安全特点的EPS电控系统方案(2)

图8 TLF35584内置的监控功能

一代安全多路输出电源芯片。TLE9180是Infineon新型带SPI

通讯的新型三相桥驱芯片。三个主芯片均遵循Infineon内部 PROSILTM的功能安全设计流程。经过PROSILTM流程把控的 产品方便用户更快更容易设计出满足IEC 61508和 ISO 26262 标准安全等级的部件。因为PROSILTM流程从芯片级层面就 开始考虑系统功能安全所需的芯片功能模块,并使得芯片内 部关键的功能安全模块所实现的功能在出厂前就已经达到对 应的ASIL等级。

具有功能安全特点的EPS电控系统方案 具有功能安全特点的EPS电控系统方案(3)

具有功能安全特点的EPS电控系统方案 具有功能安全特点的EPS电控系统方案(4)

具有功能安全特点的EPS电控系统方案 具有功能安全特点的EPS电控系统方案(5)

● 集成了4对差分输入通道的DSADC,可用其中两对通

道直接对两路旋转变压器输出信号同时采样,无需昂贵旋变 解码芯片便能实现软解码功能;

● AD转换单元提供了4个转换核,可同时对4路单端模

拟信号采样,满足了用户对电机多个相电流同时采样的需 求。

(b)电源芯片:TLF35584 多路输出安全电源

TLF35584是Infineon新一代配微处理器的多路输出安全 电源芯片。主要用于功能安全相关的汽车部件,如电动助 力转向、 刹车、 悬挂、 网关、 引擎控制、 变速箱、 xEV及 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)等。

功能特点如下:

● 遵循ISO26262标准, 支持用户安全功能实现相关

ASIL等级;

● 宽输入电压范围:3 - 40V;

● BUCK/BOOST预稳压电路结构;

● 6路独立后置稳压器输出结构;

● 微处理器供电:3.3V或5V @ 600mA;

● 单片机AD转换单元模拟供电及参考:5V @ 150mA (±1%);

● 两 路 跟 踪 模 拟 电 压 的 外 部 传 感 器 供 电 : 5 V @

150mA;

● 通讯专用供电:5V @ 200mA;

● 待机供电:3.3V或5V @ 10mA;

● 使能和唤醒功能;

● SPI总线接口,可实现和MCU监测信息的通讯;

● 稳定的中间电源5.8V可用于产生单片机板所需的其它 电源供电,如旋变激励所用的12V等;

● 功能安全相关特点:多个独立的电压基准用于电源 产生及监测、过欠压及故障监测、功能看门狗和窗口看门 狗、功能安全状态控制输出(两路safety path)、内嵌自检。

具有功能安全特点的EPS电控系统方案 具有功能安全特点的EPS电控系统方案(6)

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