CN102856034B - 一种新型abs电磁线圈的控制模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车电子技术领域，旨在提供一种新型ABS电磁线圈的控制模块。该控制模块包括控制8个电磁阀线圈的微控制器，微控制器通过SPI控制2片驱动模块I和驱动模块II，驱动模块I和驱动模块II又各自分别控制着4路电磁阀线圈；其中2路为常开阀，2路为常闭阀，常开阀基于恒流控制；所述常闭阀基于PWM控制。本发明解决了以往控制系统精度不够高，控制压力不稳定，刹车踏板生硬，控制过程中电磁阀过热易损等缺点；同时可提高系统稳定度，简化电路，有效降低电磁干扰带来的影响。

Description

一种新型ABS电磁线圈的控制模块
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域，具体地说，是一种新型ABS电磁线圈的控制模块。
背景技术
随着对汽车安全要求的增加，更多的汽车都装载了ABS(Antilock brakesystem)防抱死刹车系统。该系统能有效防止车轮制动过程中锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏；其中电磁阀的控制是该系统中的关键部分，是实现防抱死功能的控制部分，通过控制电磁阀的工作状态就能达到预期效果，因此电磁阀的控制方式决定了控制效果以及系统的安全性。
图3为传统ABS电磁线圈的控制模块。图中，每个电磁线圈的下端分别连接一个场效应管，即是实现控制的辅助设备，传统的控制方法是：微控制器直接控制场效应管的栅极，微控制器输出高电平使场效应管导通，电磁线圈通电，线圈开始工作；微控制器输出低电平使场效应管断开，电磁线圈断电，线圈停止工作。这种控制模块的缺点是：
(1)电磁阀控制为开关控制，精度不高，需要增加软件策略算法的复杂度作为补偿，因此增大了软件算法的失效风险；
(2)流过线圈的电流过大，容易造成电磁线圈功耗过大而发热，降低了电磁阀的使用寿命，增加了失效的风险；
(3)需要更多的外围电路进行辅助控制和检测，增加了硬件成本，同时也增加了失效率；
(4)当前的控制方式下，电磁线圈噪声严重，从而导致油路控制压力不稳定，而且产品的电磁兼容性能不好，通过电磁兼容性试验难度增加；
(5)通过微处理器对场效应管直接控制的方式，容易被电磁干扰，增加了失效风险。
图4为在图3基础上改进后的一种ABS电磁线圈的控制模块。与图3相比，它将两个场效应管集成在一起，因此集成度有所提高，但电磁线圈的控制方式仍与图3相同，因此也未改变图3中技术方案的缺点。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种新型ABS电磁线圈的控制模块；该模块旨在解决控制系统精度不够高，控制压力不稳定，刹车踏板生硬，控制过程中电磁阀过热易损等缺点；同时提高系统稳定度，简化电路，有效降低电磁干扰带来的影响。
为了实现上述目的，本发明是通过如下技术方案予以实现：
一种新型ABS电磁线圈的控制模块，包括控制8个电磁阀线圈的微控制器，所述微控制器控制2片驱动模块I和驱动模块II，所述驱动模块I和驱动模块II又各自分别控制着4路电磁阀线圈；在所述4路电磁阀线圈中，2路为常开阀，2路为常闭阀。
作为本发明的进一步改进，所述常开阀基于恒流控制；所述常闭阀基于PWM(Pulse width modulation脉宽调制)控制；
恒流控制是可以实现流过电磁线圈的电流达到设定的值，不随外界电压变化而改变，控制的精度可以达到mA级别，实现更精确得线性控制，极大提高了控制精度；
PWM控制是可以控制电磁线圈间歇性导通，导通时间可以达到微秒级别，因此使控制阀的开启实现线性控制，提高了控制精度。
作为本发明的进一步改进，所述微控制器通过SPI(Serial peripheralinterface串行外围接口)通讯接口控制着所述驱动模块I和驱动模块II；由于SPI接口是基于SPI通讯协议控制线圈，因此可有效降低电磁干扰带来误操作的失效风险。
作为本发明的进一步改进，所述驱动模块I和驱动模块II内部都集成续流二极管以及故障诊断电路，能通过SPI接口快速诊断故障，极大地降低硬件的复杂度，增加了可靠性。
与现有技术相比，本发明技术方案带来的有益效果为：
(1)本发明的控制方式可以减小软件算法的复杂度，降低软件开发成本。
(2)可以减小线圈的功耗，降低线圈因热失效的风险。
(3)降低硬件复杂度，增加了硬件系统可靠性。
(4)由于流过线圈的电流更稳定，使产品具有更好的电磁兼容性，制动压力更稳定，刹车踏板脚感更舒适。
(5)由于采用SPI接口对电磁阀进行控制和诊断，因此可有效降低电磁干扰带来电磁失效率。
附图说明
图1为本发明控制模块的结构示意图。
图2为本发明控制模块的控制原理图。
图3为现有技术中的控制原理图。
图4为在图3基础上改进的现有技术控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
如图1和图2所示，本发明的新型ABS电磁线圈的控制模块，包括微控制器3，微控制器3通过SPI通讯接口控制着2片相同的驱动模块I 1和驱动模块II 2；驱动模块I 1和驱动模块II 2各自分别控制着4路电磁阀线圈4，其中2路为常开阀，2路为常闭阀；常开阀和常闭阀分别作用于汽车的4只轮胎的刹车系统上。
本发明控制模块中的常开阀基于恒流控制，常闭阀基于PWM控制，因此使得ABS系统的控制精度大为提高。
本发明控制模块中的驱动模块I 1和驱动模块II 2，其内部都集成续流二极管以及故障诊断电路，因此可通过SPI接口快速进行故障诊断，以减少硬件的复杂度，增加其可靠性。
最后，还要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种新型ABS电磁线圈的控制模块，包括控制8个电磁阀线圈(4)的微控制器(3)，其特征在于，所述微控制器(3)控制2片驱动模块I(1)和驱动模块II(2)，所述驱动模块I(1)和驱动模块II(2)又各自分别控制着4路电磁阀线圈(4)；在所述4路电磁阀线圈(4)中，2路为常开阀，2路为常闭阀；
所述常开阀基于恒流控制；所述常闭阀基于PWM(Pulse widthmodulation脉宽调制)控制；
所述微控制器(3)通过SPI(Serial peripheral interface串行外围接口)通讯接口控制着所述驱动模块I(1)和驱动模块II(2)；
所述驱动模块I(1)和驱动模块II(2)内部都集成续流二极管以及故障诊断电路，能通过所述SPI接口快速进行故障诊断。
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