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高压看门狗定时器提高车载系统安全性

Release time:2021-11-06 06:20viewed:times
本文摘要:汽车设计中,更加多的电子系统正在逐步替代机械功能从引擎定点掌控到刹车、方向盘掌控,而电子系统比较更容易再次发生故障,这就必须慎重考虑到系统的安全性,保证系统不具备较高的故障容限。不应当在再次发生单点故障时将司机或乘客至于危险性处境,最少需要使汽车跛行到大路以外或最近的维修站。当电子设备再次发生故障时,为保证汽车的安全性行经必须利用监控电路打开备份电路,安全性地接管系统操作者。 在显机械系统的汽车时代,引擎依照机械方式产生的信号熄灭空气燃料混合器。

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汽车设计中,更加多的电子系统正在逐步替代机械功能从引擎定点掌控到刹车、方向盘掌控,而电子系统比较更容易再次发生故障,这就必须慎重考虑到系统的安全性,保证系统不具备较高的故障容限。不应当在再次发生单点故障时将司机或乘客至于危险性处境,最少需要使汽车跛行到大路以外或最近的维修站。当电子设备再次发生故障时,为保证汽车的安全性行经必须利用监控电路打开备份电路,安全性地接管系统操作者。

  在显机械系统的汽车时代,引擎依照机械方式产生的信号熄灭空气燃料混合器。机械分配器则自由选择必要的火花塞,沿线传送信号。刹车系统则将起到在踏板上的压力通过刹车轴、刹车总泵、液压管传输到制动器钳。离合器和油门只是非常简单地可控于相连在踏板上的一条钢缆。

方向盘通过一个金属舵轮、改向轴、改向齿轮箱以及改向传动装置,掌控车轮的转角。引擎掌控也不同于我们如今用于的高度可信的电子掌控单元(ECU),它没计算机辅助刹车系统、离合器、油门或操控系统。当然,也不必须考虑到?C过热、掌控单元短路等状况,经常出现故障过热的因素主要是机械装置。

但是,由于人们十分信任机械设备的可靠性,也很少考虑到系统备份或故障容限问题。当然,一旦系统的某个装置经常出现故障,则很更容易再次发生危险性,即便没再次发生危险性,汽车也不能被撞毁在出事地点,被迫求救拖车将汽车拖至维修中心。

  为了提升汽车驾驶员的舒适度和便利性,汽车制造商必须为汽车获取电子装备,已取得更高效率、更加洗手的环境以及更高的汽车行经安全性。早期的ECU不能在再次发生故障时暂停运营,尤其是电子装置的工作各不相同?C。如果?C过热时没可用方案来防止再次发生严重威胁生命的事故,对于用户和制造商都是无法拒绝接受的;设计中最少必须使用备用系统,将汽车以备行经到维修站,由此,人们对故障容限的注目程度也很快提升。根据实际市场需求,许多MCU开始配有跛行回家管理模式。

  跛行回家管理模式  跛行回家模式所指的是ECU内部的一种校验功能,在物理架构上这是几乎独立国家的一部分电路,可以从待机模式下打开转入过热维护状态。这一模式容许汽车在再次发生电子系统过热时驶进道路,虽然无法维持原先的行经性能,但可以确保安全。  新一代引擎ECU都具有监控器件,例如:看门狗定时器,用作测试ECU运转否长时间。

一旦检测到工作出现异常,找到电子装置或?C过热(软件运营故障),监控器件将打开跛行回家掌控模式。例如,当汽车引擎故障灯照亮,汽缸只流经一半的燃料给发动机,此时引擎产生非常低的热量,但需要以高的速度关掉汽车,利用恰好反对汽车行经的能量将汽车进回家或直奔汽车维修中心。

  另外一个好的案例是新型汽车中的车身掌控计算机,需要掌控车窗乘载、前车灯/尾灯、转向灯以及挡风玻璃的雨刷、汽车的自动离合器掌控。监控电路对ECU的工作状况展开监测,再次发生电路单元或?C工作故障时,将转录待机电路,降级行经,例如:减少远光灯、尾灯/刹车灯的亮度,或者只维持第二档行经。当然,这种状况下容许了汽车的最低速度,但汽车依然维持工作,需要以跛行回家模式安全性行经,把车直奔维修厂。  校验  计算机控制应用于称作电控操作者,动力系统内部和外部绝大多数机械控制系统早已由机电掌控所替代。

例如,相互连接的ECU电控装置早已替代了方向盘到车轮之间的所有机械单元。司机移动的方向盘方位将被检测并转换成数字电子信号,传输给智能化机电传动装置,最后掌控车轮动作。  电控刹车装置也使用汽车计算机、伺服电机或机电制动器钳替代了早期的刹车轴、刹车总泵等单元。

一般意义上谈,这些系统对安全性的拒绝更高,因而对故障容限的拒绝也更高。  工程师在这些应用于中设计了备份电路,建构原始的校验电子掌控和监控单元,校验系统在物理结构上应当几乎独立国家于主控单元,一直保证系统获取有效地、安全性的电控单元。ECU监控电路维持主系统的倒数监测,适当时可信地转换到备份系统。

  高压看门狗的优势  考虑到安全性问题,汽车电子系统必须监控电路监测故障容限或安全性。MAX16997/MAX16998看门狗定时器可理想符合这类市场需求,通过对微控制器(?C)长时间工作条件下产生的周期脉冲展开检测,探测电路或?C的过热状态,一旦再次发生故障可立刻转换到备份/校验系统。  MAX16997/MAX16998具备超时和窗式看门狗监测功能,器件具有看门狗触发器输出(WDI),获取漏极开路?C废黜输入(RESET)和漏极开路校验系统使能输入(ENABLE)。

  对于MAX16998,废黜门限可以由介于高压电源(例如:?C电源)、外部电压监测输出(RESETIN)和GND之间的外部电阻分压器(图1右图)设置。MAX16997可以在使能输出末端(EN)加载KL15(点燃电源)的状态,在汽车启动后使能内部的监控定时器(图2)。

这时,看门狗的超时周期缩短到标称周期的8倍,为?C腾出充足的打开时间。    图1:MAX16998高压看门狗定时器使用独立国家的下游高压电源(LDO)供电,为电池短路维护获取安全性维护屏障,从而使器件需要在故障条件下可信地转换到校验电路。    图2:类似于MAX16998,MAX16997需要在故障状态下安全性地转换到校验电路。

它还具备高电平有效地使能输出(EN),用作打开或重开看门狗定时器。  可以利用外部电容(分别置放SRT和SWT输出)独立设置废黜延时(MAX16998)和看门狗超时,看门狗窗口监测可以由工厂预置在可调节看门狗以定周期的50%或75%。  18A(典型值)超低工作电流使得MAX16997/MAX16998在汽车ECU应用于中十分最重要,因为这些电路一直正处于打开状态。


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