CN107612430B - 一种车辆尾门撑杆电机驱动电路及尾门控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆尾门撑杆电机驱动电路及尾门控制系统，采用电机非常规接法来进行编码组合的方式仅仅使用第一电机驱动单元和第二电机驱动单元就可以交替的驱动3组电机，同时采用独立的电机驱动电源控制来关断/开通电机驱动电源达到降低静态功耗的目的。
Description
技术领域
本发明涉及车辆自动化领域，具体涉及一种车辆尾门撑杆电机驱动电路及尾门控制系统。
背景技术
车辆尾门撑杆通常需要电机进行控制，现有的技术中，通常采用分立功率元件来驱动电机，如采用三片集成电路模块(例如，VNH5050A)来分别驱动3组电机。
但是，现有技术的技术方案，提高了实现成本。
发明内容
本发明提供一种车辆尾门撑杆电机驱动电路，采用电机非常规接法来进行编码组合的方式仅仅使用第一电机驱动单元和第二电机驱动单元就可以交替的驱动3组电机，降低实现成本。
本发明的第一个方面提供一种车辆尾门撑杆电机驱动电路，所述电路用于对左撑杆电机、右撑杆电机和吸锁电机进行驱动控制，包括：第一电机驱动单元和第二电机驱动单元；
所述第一电机驱动单元的第一引脚与所述左撑杆电机的正极电连接；所述第一电机驱动单元的第二引脚与所述左撑杆电机的负极电连接；
所述第二电机驱动单元的第一引脚与所述右撑杆电机的正极电连接；所述第二电机驱动单元的第二引脚与所述右撑杆电机的负极电连接；
所述第二电机驱动单元的第一引脚与所述吸锁电机的负极电连接；所述第一电机驱动单元的第二引脚与所述吸锁电机的正极电连接。
可选地，还包括：电机驱动电源管理单元；
所述电机驱动电源管理单元的驱动引脚分别与所述第一电机驱动单元和所述第二电机驱动单元电连接；
所述电机驱动电源管理单元，用于为所述第一电机驱动单元和所述第二电机驱动单元的电源进行控制。
当所述电机驱动电源管理单元的驱动引脚、所述第一电机驱动单元的第一引脚、所述第一电机驱动单元的第二引脚均为高电平，并且所述第二电机驱动单元的第一引脚和所述第二电机驱动单元的第二引脚均为低电平时，则所述左撑杆电机无动作，所述右撑杆电机无动作，并且所述吸锁电机开锁；
当所述电机驱动电源管理单元的驱动引脚、所述第一电机驱动单元的第一引脚和所述第二电机驱动单元的第二引脚均为高电平，并且所述第一电机驱动单元的第二引脚和所述第二电机驱动单元的第一引脚均为低电平时，则所述左撑杆电机上升，所述右撑杆电机上升，所述吸锁电机无动作；
当所述电机驱动电源管理单元的驱动引脚、所述第一电机驱动单元的第二引脚和所述第二电机驱动单元的第一引脚均为高电平，并且所述第一电机驱动单元的第一引脚和所述第二电机驱动单元的第二引脚均为低电平时，则所述左撑杆电机下降，所述右撑杆电机下降，所述吸锁电机无动作；
当所述电机驱动电源管理单元的驱动引脚为低电平，并且所述第一电机驱动单元的第一引脚、所述第一电机驱动单元的第二引脚、所述第二电机驱动单元的第一引脚和所述第二电机驱动单元的第二引脚均下电，则所述左撑杆电机无动作，所述右撑杆电机无动作，所述吸锁电机无动作。
本发明第二个方面提供一种尾门控制系统，包括：第一个方面提供的所述的车辆尾门撑杆电机驱动电路，所述左撑杆电机、所述右撑杆电机、所述吸锁电机、电源处理电路和微控制单元；
所述微控制单元分别与所述电源处理电路和所述车辆尾门撑杆电机驱动电路电连接；
所述电源处理电路，用于为所述微控制单元供电；
所述微控制单元，用于通过控制所述车辆尾门撑杆电机驱动电路，以驱动所述左撑杆电机、所述右撑杆电机和所述吸锁电机。
可选地，所述微控制单元与所述电机驱动电源管理单元电连接；
所述微控制单元，还用于触发所述电机驱动电源管理单元的电平变化，以使所述电机驱动电源管理单元为所述左撑杆电机、所述右撑杆电机和/或所述吸锁电机供电。
可选地，还包括：左霍尔监测调速单元、右霍尔监测调速单元以及位置检测单元；
所述微控制单元，还用通过所述左霍尔监测调速单元获取所述左撑杆电机的速度和位置信息；和/或，通过所述右霍尔监测调速单元获取所述右撑杆电机的速度和位置信息；和/或，通过所述位置检测单元获取所述吸锁电机状态。
可选地，还包括：霍尔检测电源管理单元；
所述霍尔检测电源管理单元，用于分别为所述左霍尔监测调速单元和所述右霍尔监测调速单元供电。
可选地，还包括：尾门锁驱动电路、尾门拉锁电机、尾门锁检测单元和尾门开关锁监测单元；
所述微控制单元，还用通过所述尾门锁驱动电路对所述尾门拉锁电机、所述尾门锁检测单元和所述尾门开关锁监测单元进行驱动控制；
所述尾门拉锁电机，用于控制所述尾门锁开启或关闭；
所述尾门锁检测单元，用于检测所述尾门锁的状态；
所述尾门开关锁监测单元，用于监测所述尾门的状态。
可选地，还包括：SD卡单元、CAN通讯单元和ESD防静电电路；
所述微控制单元分别与所述SD卡单元、所述CAN通讯单元和所述ESD防静电电路电连接；
所述SD卡单元，用于插入SD卡；
所述CAN通讯单元，用于CAN通讯传输；
所述ESD防静电电路，用于静电保护。
本发明实施例提供的车辆尾门撑杆电机驱动电路及尾门控制系统，采用电机非常规接法来进行编码组合的方式仅仅使用第一电机驱动单元和第二电机驱动单元就可以交替的驱动3组电机，同时采用独立的电机驱动电源控制来关断/开通电机驱动电源达到降低静态功耗的目的。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种车辆尾门撑杆电机驱动电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种车辆尾门撑杆电机驱动电路的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种电机驱动电源管理单元的电路示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电机驱动电源管理单元的电路示意图；
图5为本发明实施例提供的一种左撑杆电机与右撑杆电机的连接电路示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种尾门控制系统的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明实施例提供的一种车辆尾门撑杆电机驱动电路的结构示意图，所述电路用于对左撑杆电机10、右撑杆电机11和吸锁电机12进行驱动控制，参见图1，该电路，包括：第一电机驱动单元20和第二电机驱动单元；
所述第一电机驱动单元20的第一引脚20-1与所述左撑杆电机10的正极10-1电连接；所述第一电机驱动单元20的第二引脚20-2与所述左撑杆电机10的负极10-2电连接；
所述第二电机驱动单元21的第一引脚21-1与所述右撑杆电机11的正极11-1电连接；所述第二电机驱动单元21的第二引脚21-2与所述右撑杆电机11的负极11-2电连接；
所述第二电机驱动单元21的第一引脚21-1与所述吸锁电机12的负极电12-2连接；所述第一电机驱动单元20的第二引脚20-2与所述吸锁电机12的正极12-1电连接。
本发明实施例提供的辆尾门撑杆电机驱动电路，采用电机非常规接法来进行编码组合的方式仅仅使用第一电机驱动单元和第二电机驱动单元就可以交替的驱动3组电机，同时采用独立的电机驱动电源控制来关断/开通电机驱动电源达到降低静态功耗的目的。
可选地，该第一电机驱动单元和第二电机驱动单元可以采用型号为VNH5050A的芯片。
在图1的基础上，图2为本发明实施例提供的另一种车辆尾门撑杆电机驱动电路的结构示意图，参见图2，该电路，还包括：电机驱动电源管理单元30；
所述电机驱动电源管理单元30的驱动引脚分别与所述第一电机驱动单元20和所述第二电机驱动单元21电连接；
所述电机驱动电源管理单元30，用于为所述第一电机驱动单元20和所述第二电机驱动单元21的电源进行控制。
本实施例提供的电机驱动电源管理单元，其能够独立地开通/关断整个电机驱动线路的电源来达到静态低功耗的目的。
可选地，该电机驱动电源管理单元由MCUD搭载IPD50P04组成。
进一步地，本发明上述实施例提供的电路可以采用下表1来配置三组电机的驱动而互不干扰，大大节省了空间，且有效的节约了成本。其中，OUT1A对应第一电机驱动单元的第一引脚；OUT1B对应第一电机驱动单元的第二引脚；OUT2A对应第二电机驱动单元的第一引脚；OUT2B对应第二电机驱动单元的第二引脚；MOTO_EN对应电机驱动电源管理单元的驱动引脚。这样只需要按表1来配置三组电机的驱动而互不干扰，大大节省了空间，且有效的节约了成本。
表1
| MOTO_EN | OUT1A | OUT1B | OUT2A | OUT2B | 左撑杆电机 | 右撑杆电机 | 吸锁电机 |
| H | H | H | L | L | 无动作 | 无动作 | 开锁 |
| H | H | L | L | H | 上升 | 上升 | 无动作 |
| H | L | H | H | L | 下降 | 下降 | 无动作 |
| L | X | X | X | X | 无动作 | 无动作 | 无动作 |
其中，表1中的“H”代表高电平，“L”代表低电平，“X”代表下电。
则参见表1，当所述电机驱动电源管理单元的驱动引脚、所述第一电机驱动单元的第一引脚、所述第一电机驱动单元的第二引脚均为高电平，并且所述第二电机驱动单元的第一引脚和所述第二电机驱动单元的第二引脚均为低电平时，则所述左撑杆电机无动作，所述右撑杆电机无动作，并且所述吸锁电机开锁；
参见表1，当所述电机驱动电源管理单元的驱动引脚、所述第一电机驱动单元的第一引脚和所述第二电机驱动单元的第二引脚均为高电平，并且所述第一电机驱动单元的第二引脚和所述第二电机驱动单元的第一引脚均为低电平时，则所述左撑杆电机上升，所述右撑杆电机上升，所述吸锁电机无动作；
参见表1，当所述电机驱动电源管理单元的驱动引脚、所述第一电机驱动单元的第二引脚和所述第二电机驱动单元的第一引脚均为高电平，并且所述第一电机驱动单元的第一引脚和所述第二电机驱动单元的第二引脚均为低电平时，则所述左撑杆电机下降，所述右撑杆电机下降，所述吸锁电机无动作；
参见表1，当所述电机驱动电源管理单元的驱动引脚为低电平，并且所述第一电机驱动单元的第一引脚、所述第一电机驱动单元的第二引脚、所述第二电机驱动单元的第一引脚和所述第二电机驱动单元的第二引脚均下电，则所述左撑杆电机、所述右撑杆电机以及所述吸锁电机均无动作。
可选地，结合图1和图2给出的实施例，图3为本发明实施例提供的一种电机驱动电源管理单元的电路示意图，参照图3，其采用两片VNH5050A实现，其引脚的连接方式参见图3，此处不再赘述。
可选地，结合图1、图2及图3给出的实施例，图4为本发明实施例提供的一种电机驱动电源管理单元的电路示意图，参照图4，其示出了上文所示电机驱动电源管理单元的驱动引脚(MOTO_EN)的电路实现方式。其他连接关系参见图4，此处不再赘述。
可选地，结合图1至图4给出的实施例，图5为本发明实施例提供的一种左撑杆电机与右撑杆电机的连接电路示意图，参照图5，其中撑杆电机左的第二引脚OUT1B与吸锁电机的正极连接；撑杆电机左的第一引脚OUT2A与吸锁电机的负极连接。
相比之下，现有技术中，尾门撑杆电机接法是采用OUT1A对应撑杆电机左正极，OUT1B对应撑杆电机左负极，OUT2A对应撑杆电机右正极，OUT2B对应撑杆电机右负极的方式来连接驱动电机，或者采用OUT1B对应撑杆电机左正极，OUT1A对应撑杆电机左负极，OUT2B对应撑杆电机右正极，OUT2A对应撑杆电机右负极的方式来连接驱动电机.这样的缺点是如果要驱动3组电机，则必须搭载三个VNH5050A驱动芯片。
图6为本发明实施例提供的另一种尾门控制系统的结构示意图，参照图6，该系统包括：所述车辆尾门撑杆电机驱动电路2，所述左撑杆电机10、所述右撑杆电机11、所述吸锁电机12、电源处理电路3和微控制单元4；
具体的，该车辆尾门撑杆电机驱动电路2采用上述图1-5示出的实现方式。
所述微控制单元4分别与所述电源处理电路3和所述车辆尾门撑杆电机驱动电路电连接；
所述电源处理电路3，用于为所述微控制单元4供电；
所述微控制单元4，用于通过控制所述车辆尾门撑杆电机驱动电路，以驱动所述左撑杆电机10、所述右撑杆电机11和所述吸锁电机12。
本发明实施例提供的尾门控制系统，通过车辆尾门撑杆电机驱动电路对三组电机进行控制，从而降低了驱动的实现成本。
具体的，电源处理电路3的一种可能的实现方式：由TVS管+滤波电路处理后得到稳定干净的DC12V直流，经过BD3571转5V给系统检测和报警电路提供电源，5V经HT7533转3.3V后给MCU核心系统提供稳定的3.3V电源。
可选地，撑杆电机+吸锁电机驱动部分摒弃了传统电机驱动采用多个分离元件组成的方式，采用专用ST电机驱动芯片VNH5050A集成芯片构成，并利用4路输出组合的方式仅仅采用两颗VN5050A就可以驱动3组大电流的电机，并搭载了由IPD50P04组成的电机电源系统，由MCU有效的控制整机电机系统电源的通断，从而降低待机功耗到uA级别。
参照图6，所述微控制单元4与所述电机驱动电源管理单元30电连接；
所述微控制单元4，还用于触发所述电机驱动电源管理单元30的电平变化，以使所述电机驱动电源管理单元30为所述左撑杆电机10、所述右撑杆电机11和/或所述吸锁电机12供电。
因此，该电机驱动电源管理单元，其能够独立地开通/关断整个电机驱动线路的电源来达到静态低功耗的目的。
可选地，该电机驱动电源管理单元的一种可能的实现方式为：由MCUD搭载IPD50P04组成，可以开关电机驱动的电源。
参照图6，还包括：左霍尔监测调速单元13、右霍尔监测调速单元14以及位置检测单元15；
所述微控制单元4，还用通过所述左霍尔监测调速单元13获取所述左撑杆电机10的速度和位置信息；和/或，通过所述右霍尔监测调速单元获取所述右撑杆电机的速度和位置信息；和/或，通过所述位置检测单元15获取所述吸锁电机12状态。
可选地，左霍尔监测调速单元13、右霍尔监测调速单元14的一种可能的实现方式为：霍尔检测调速系统由霍尔磁环和霍尔传感器S361CT/RT配合微控制单元读取信号来检测撑杆电机的速度和位置，并可以通过微控制单元精确的控制。
位置检测单元的一种可能的实现方式为：由MMBT3904+MMBT6V8配合微控制单元检测组成来判断吸锁电机的状态。
参照图6，还包括：霍尔检测电源管理单元16；
所述霍尔检测电源管理单元16，用于分别为所述左霍尔监测调速单元13和所述右霍尔监测调速单元14供电。
可选地，该霍尔检测电源管理单元的一种可能的实现方式为：由CJK3401A为核心构成，由微控制单元(MCU)控制电源通断。
参照图6，还包括：尾门锁驱动电路50、尾门拉锁电机51、尾门锁检测单元52和尾门开关锁检测单元53；
所述微控制单元4，还用通过所述尾门锁驱动电路50对所述尾门拉锁电机51、所述尾门锁检测单元52和所述尾门开关锁监测单元进行驱动控制；
所述尾门拉锁电机51，用于控制所述尾门锁开启或关闭；
所述尾门锁检测单元52，用于检测所述尾门锁的状态；
所述尾门开关锁检测单元53，用于监测所述尾门的状态。
可选地，尾门锁检测单元的一种可能的实现方式为：尾门锁检测由MMBT3904+1N4148配合MCU检测来判断尾门锁的状态；
可选地，尾门锁检测单元的一种可能的实现方式为：尾门开关检测由S8050+1N4148配合MCU检测尾门开关状态；
可选地，尾门锁驱动电路的一种可能的实现方式为：采用集成化芯片A4407来单独的驱动尾门锁。
参照图6，还包括：SD卡单元60、CAN通讯单元61和ESD防静电电路62；
所述微控制单元4分别与所述SD卡单元60、所述控制器局域网络(ControllerArea Network，简称：CAN)通讯单元61和所述ESD防静电电路62电连接；
所述SD卡单元60，用于插入SD卡；
可选地，还可以包含3.3V电源控制系统，该3.3V电源控制系统由CJK3401A为核心构成，由微控制单元控制SD卡电源通断。
所述CAN通讯单元61，用于CAN通讯传输；
可选地，CAN通讯单元主要由A1040A芯片以及周围电路组成，以方面有效的与整车的BCM通讯，采集信息。
所述ESD防静电电路62，用于静电保护。
可选地，ESD防静电电路主要由SFD52A05L01，SFD52A12L01以及周边电路构成，以更好的保护产品不受外部环境的静电损毁。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种车辆尾门撑杆电机驱动电路，所述电路用于对左撑杆电机、右撑杆电机和吸锁电机进行驱动控制，其特征在于，包括：第一电机驱动单元和第二电机驱动单元；
所述第一电机驱动单元的第一引脚与所述左撑杆电机的正极电连接；所述第一电机驱动单元的第二引脚与所述左撑杆电机的负极电连接；
所述第二电机驱动单元的第一引脚与所述右撑杆电机的正极电连接；所述第二电机驱动单元的第二引脚与所述右撑杆电机的负极电连接；
所述第二电机驱动单元的第一引脚与所述吸锁电机的负极电连接；所述第一电机驱动单元的第二引脚与所述吸锁电机的正极电连接。
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，还包括：电机驱动电源管理单元；
所述电机驱动电源管理单元的驱动引脚分别与所述第一电机驱动单元和所述第二电机驱动单元电连接；
所述电机驱动电源管理单元，用于为所述第一电机驱动单元和所述第二电机驱动单元的电源进行控制。
3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，
当所述电机驱动电源管理单元的驱动引脚、所述第一电机驱动单元的第一引脚、所述第一电机驱动单元的第二引脚均为高电平，并且所述第二电机驱动单元的第一引脚和所述第二电机驱动单元的第二引脚均为低电平时，则所述左撑杆电机无动作，所述右撑杆电机无动作，并且所述吸锁电机开锁；
当所述电机驱动电源管理单元的驱动引脚、所述第一电机驱动单元的第一引脚和所述第二电机驱动单元的第二引脚均为高电平，并且所述第一电机驱动单元的第二引脚和所述第二电机驱动单元的第一引脚均为低电平时，则所述左撑杆电机上升，所述右撑杆电机上升，所述吸锁电机无动作；
当所述电机驱动电源管理单元的驱动引脚、所述第一电机驱动单元的第二引脚和所述第二电机驱动单元的第一引脚均为高电平，并且所述第一电机驱动单元的第一引脚和所述第二电机驱动单元的第二引脚均为低电平时，则所述左撑杆电机下降，所述右撑杆电机下降，所述吸锁电机无动作；
当所述电机驱动电源管理单元的驱动引脚为低电平，并且所述第一电机驱动单元的第一引脚、所述第一电机驱动单元的第二引脚、所述第二电机驱动单元的第一引脚和所述第二电机驱动单元的第二引脚均下电，则所述左撑杆电机无动作，所述右撑杆电机无动作，所述吸锁电机无动作。
4.一种尾门控制系统，其特征在于，包括：权利要求1-3任一项所述的车辆尾门撑杆电机驱动电路，所述左撑杆电机、所述右撑杆电机、所述吸锁电机、电源处理电路和微控制单元；
所述微控制单元分别与所述电源处理电路和所述车辆尾门撑杆电机驱动电路电连接；
所述电源处理电路，用于为所述微控制单元供电；
所述微控制单元，用于通过控制所述车辆尾门撑杆电机驱动电路，以驱动所述左撑杆电机、所述右撑杆电机和所述吸锁电机。
5.根据权利要求4所述的尾门控制系统，其特征在于，所述微控制单元与所述电机驱动电源管理单元电连接；
所述微控制单元，还用于触发所述电机驱动电源管理单元的电平变化，以使所述电机驱动电源管理单元为所述左撑杆电机、所述右撑杆电机和/或所述吸锁电机供电。
6.根据权利要求4所述的尾门控制系统，其特征在于，还包括：左霍尔监测调速单元、右霍尔监测调速单元以及位置检测单元；
所述微控制单元，还用通过所述左霍尔监测调速单元获取所述左撑杆电机的速度和位置信息；和/或，通过所述右霍尔监测调速单元获取所述右撑杆电机的速度和位置信息；和/或，通过所述位置检测单元获取所述吸锁电机状态。
7.根据权利要求6所述的尾门控制系统，其特征在于，还包括：霍尔检测电源管理单元；
所述霍尔检测电源管理单元，用于分别为所述左霍尔监测调速单元和所述右霍尔监测调速单元供电。
8.根据权利要求4所述的尾门控制系统，其特征在于，还包括：尾门锁驱动电路、尾门拉锁电机、尾门锁检测单元和尾门开关锁监测单元；
所述微控制单元，还用通过所述尾门锁驱动电路对所述尾门拉锁电机、所述尾门锁检测单元和所述尾门开关锁监测单元进行驱动控制；
所述尾门拉锁电机，用于控制所述尾门锁开启或关闭；
所述尾门锁检测单元，用于检测所述尾门锁的状态；
所述尾门开关锁监测单元，用于监测所述尾门的状态。
9.根据权利要求4所述的尾门控制系统，其特征在于，还包括：SD卡单元、CAN通讯单元和ESD防静电电路；
所述微控制单元分别与所述SD卡单元、所述CAN通讯单元和所述ESD防静电电路电连接；
所述SD卡单元，用于插入SD卡；
所述CAN通讯单元，用于CAN通讯传输；
所述ESD防静电电路，用于静电保护。
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