CN103568997A - 一种电子驻车制动系统的电源模块 - Google Patents

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于海武
李开霞
叶晓东
贾来平
王建
王晓东
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Abstract

本发明公开了一种电子驻车制动系统的电源模块，包括车载电源、左电机供电、右电机供电、反向保护模块A、反向保护模块B、浪涌防护模块、开关控制模块、汽车点火开关、DC-DC降压稳压模块A、DC-DC降压稳压模块B、MCU主机控制模块、MCU从机控制模块、看门狗模块和其它模块供电；本发明的电源模块具有反向保护、浪涌防护、欠压保护、开关可控、开关自锁、开关自断节能、电子驻车制动系统故障自动断电保护和电子驻车制动系统自我监测等功能，结构合理。

Description

一种电子驻车制动系统的电源模块
技术领域
本发明涉及一种汽车电子控制系统，尤其是涉及一种电子驻车制动系统的电源模块，属于汽车控制技术领域。
背景技术
现代汽车对于机械控制电子化的运用已经越来越广泛，从基本电子方向助力到复杂主动转向比例控制，这些以往都是采用液压以及机械控制为主的部分，也逐渐向电子化控制靠拢，驾驶者能通过直接机械连接来自主控制的部分已经越来越少了，就连手刹也逐渐实现电子化控制。
电子手刹专业称为电子驻车制动系统(EPB: Electrical Park Brake)，顺应现代汽车对于机械控制电子化的运用趋势，研究能够代替传统机械式手刹，整合行车过程中的临时性制动和停车后的长时性制动功能并由电子控制方式实现停车制动的技术，开发用于轿车停车制动的电子驻车制动系统，从技术升级上来看，比长期使用的传统手动驻车制动模式推进了一大步。作为嵌入式电子产品，电源系统设计对于电子驻车制动系统的稳定性、可靠性、节能及安全性至关重要。
发明内容
本发明的目的在于为电子驻车制动系统提供安全、合理、节能并可控管理的电源模块，能够强化电子驻车制动系统的低功耗设计，进一步提高电子驻车制动系统的可靠性和安全性。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种电子驻车制动系统的电源模块，包括车载电源、左电机供电、右电机供电、反向保护模块A、反向保护模块B、浪涌防护模块、开关控制模块、汽车点火开关、DC-DC降压稳压模块A、DC-DC降压稳压模块B、MCU主机控制模块、MCU从机控制模块、看门狗模块和其它模块供电；车载电源分别与左电机供电、右电机供电、反向保护模块A、反向保护模块B相连接，反向保护模块A、反向保护模块B的输出端连接在一起并与浪涌防护模块连接，浪涌防护模块的输出端与开关控制模块、DC-DC降压稳压模块B、MCU主机控制模块按上述顺序一一连接，DC-DC降压稳压模块A与浪涌防护模块的输出端相连，DC-DC降压稳压模块A的输出端与MCU从机控制模块的输入端相连，MCU从机控制模块的输出端与开关控制模块相连，MCU主机控制模块的输出端与开关控制模块相连，汽车点火开关与开关控制模块相连，DC-DC降压稳压模块B与MCU主机控制模块之间还通过看门狗模块相连，DC-DC降压稳压模块B的另一输出端与其它模块供电相连。
本发明还可以通过以下技术措施来进一步实现。
前述的一种电子驻车制动系统的电源模块，其它模块供电包括CAN总线模块供电、电机驱动模块供电、电流检测模块供电、系统开关显示接口模块供电。
本发明的电源模块具有反向保护、浪涌防护、欠压保护、开关可控、开关自锁、开关自断节能、电子驻车制动系统故障自动断电保护和电子驻车制动系统自我监测等功能，结构合理，能为MCU主机控制模块、MCU从机控制模块设计的电子驻车制动系统提供安全、合理、节能并可控管理的电源系统，能够强化电子驻车制动系统低功耗设计，进一步提高电子驻车制动系统的可靠性和安全性。
本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1为本发明的结构图；
图2 为本发明的反向保护电路；
图3 为本发明的开关控制模块电路；
图4 为本发明的DC-DC降压稳压模块B电路；
图5 为本发明的DC-DC降压稳压模块A电路；
图6 为本发明的MCU主机控制模块电路；
图7 为本发明的MCU从机控制模块电路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，包括车载电源1、左电机供电2、右电机供电3、反向保护模块A 4、反向保护模块B 5、浪涌防护模块6、开关控制模块7、汽车点火开关8、DC-DC降压稳压模块A 9、DC-DC降压稳压模块B 10、MCU主机控制模块11、MCU从机控制模块 12、看门狗模块13和其它模块供电14；车载电源1分别与左电机供电2、右电机供电3、反向保护模块A 4、反向保护模块B 5相连接，反向保护模块A 4、反向保护模块B 5的输出端连接在一起并与浪涌防护模块6连接，浪涌防护模块6的输出端与开关控制模块7、DC-DC降压稳压模块B 10、MCU主机控制模块11按上述顺序一一连接，DC-DC降压稳压模块A 9与浪涌防护模块6的输出端相连，DC-DC降压稳压模块A 9的输出端与MCU从机控制模块12的输入端相连，MCU从机控制模块12的输出端与开关控制模块7相连，MCU主机控制模块11的输出端与开关控制模块7相连，汽车点火开关8与开关控制模块7相连，DC-DC降压稳压模块B 10与MCU主机控制模块11之间还通过看门狗模块13相连，DC-DC降压稳压模块B 10的另一输出端与其它模块供电14相连；其它模块供电14包括CAN总线模块供电、电机驱动模块供电、电流检测模块供电、系统开关显示接口模块供电。
如图2所示，车载电源1为电子驻车制动系统的总供电源，电子驻车制动系统的左电机供电2、右电机供电3分别由此单独引入PVCC1和PVCC2，防止相互干扰，后又经过反向保护模块A 4、反向保护模块B 5汇集到一起为电子驻车制动系统供电PVCC，实现反向保护功能，防止电源极性误接对电子驻车制动系统内部电路的破坏，在此反向保护电路由串接单向二极管D22和D23实现，当然在此还有其它实现方法。
浪涌防护模块实现电子驻车制动系统的电源模块的浪涌防护功能，具体电路可并接入合适型号TVS管实现。
从电源的开关控制过程及整个电源系统的安全控制角度出发考虑，本发明采用合理的结构安排，DC-DC降压稳压模块A 9的电源输入不经过开关控制模块7，输出为MCU从机控制模块12供电，DC-DC降压稳压模块B 10的电源输入经过开关控制模块7，输出为MCU主机控制模块11供电。
如图3所示，开关控制模块7的实现主要有Q21、Q22、Q23、Q24、Q25、D24及其它元器件一起配合实现开关控制；
如图4所示，DC-DC降压稳压模块B 10由U9实现；如图5所示，DC-DC降压稳压模块A 9由U10实现；U9和U10分别具有欠压保护功能。
经过汽车点火开关8点火触发，开关控制模块7、DC-DC降压稳压模块B 10与MCU主机控制模块11共同组成了自反馈控制回路，实现电源的开关控制、开关自锁、开关自断节能功能，同时，MCU从机控制模块12可以代替汽车点火开关对开关控制模块7进行触发，这个功能可以由电子驻车制动系统开关设计发送指令给MCU从机控制模块12来具体实现。
如图6所示，MCU主机控制模块11主要由U5实现。
如图7所示，MCU从机控制模块12主要由U7实现。
开关控制模块7中触发信号经过Q23，触发Q24导通，从而使Q21导通条件成立，Q21导通，电源回路形成，DC-DC降压稳压模块B 10开始工作，MCU主机控制模块11开始通电运行，输出主机控制信号至Q22，此时，若从机控制信号成立，Q22满足导通条件，于是Q24保持导通，开关控制模块7完成自锁，电源回路得以保持一直工作，电子驻车制动系统正常工作。假如，MCU主机控制模块11决策电子驻车制动系统需要进入节能模式，则可以通过主机控制信号输出至Q22，Q22截止，Q24截止，Q21关断，电源回路被切断，从而实现自断节能，MCU从机控制模块12同样拥有对Q22导通与截止的控制权利，即对电源回路控制权。此电路中，Q23、D24 及Q25等部分均为保护及抗干扰电路。
MCU从机控制模块12和MCU主机控制模块11对开关控制模块7同时拥有开关控制权，共同保持开关控制模块7导通，保证本发明正常工作，一旦MCU主机控制模块11或MCU从机控制模块12某一方发生故障，开关控制模块7自动为电子驻车制动系统切断主机电源，实现电子驻车制动系统故障自动断电，防止错误指令输出至执行器，出现误动作，直到汽车点火开关8重新触发开关控制模块，电子驻车制动系统系统才会重启工作。
DC-DC降压稳压模块A 9和DC-DC降压稳压模块B 10分别具有欠压保护功能，当电压小于设定值时，对应的模块停止工作，开关控制模块7也将随即关断。
电子驻车制动系统自我监测功能主要由看门狗模块13与MCU主机控制模块11和DC-DC降压稳压模块B 10形成控制回路来实现，MCU主机控制模块11输出监测信号至DC-DC降压稳压模块B 10，一旦监测信号丢失，代表MCU主机控制模块11出现程序跑飞或其它故障，随即DC-DC降压稳压模块B 10输出复位信号至MCU主机控制模块11对其进行复位控制，实现硬件看门狗功能。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (2)

1. 一种电子驻车制动系统的电源模块，其特征在于：所述电源模块包括车载电源、左电机供电、右电机供电、反向保护模块A、反向保护模块B、浪涌防护模块、开关控制模块、汽车点火开关、DC-DC降压稳压模块A、DC-DC降压稳压模块B、MCU主机控制模块、MCU从机控制模块、看门狗模块和其它模块供电；所述车载电源分别与左电机供电、右电机供电、反向保护模块A、反向保护模块B相连接，所述反向保护模块A、反向保护模块B的输出端连接在一起并与浪涌防护模块连接，所述浪涌防护模块的输出端与开关控制模块、DC-DC降压稳压模块B、MCU主机控制模块按上述顺序一一连接，所述DC-DC降压稳压模块A与浪涌防护模块的输出端相连，所述DC-DC降压稳压模块A的输出端与MCU从机控制模块的输入端相连，所述MCU从机控制模块的输出端与开关控制模块相连，所述MCU主机控制模块的输出端与开关控制模块相连，所述汽车点火开关与开关控制模块相连，所述DC-DC降压稳压模块B与MCU主机控制模块之间还通过看门狗模块相连，所述DC-DC降压稳压模块B的另一输出端与其它模块供电相连。
2.根据权利要求1所述的一种电子驻车制动系统的电源模块，其特征在于：所述其它模块供电包括CAN总线模块供电、电机驱动模块供电、电流检测模块供电、系统开关显示接口模块供电。
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