CN201291856Y

CN201291856Y - 一种电控单元

Info

Publication number: CN201291856Y
Application number: CNU2008201662201U
Authority: CN
Inventors: 郭立书; 鲍庆坤; 张正兵; 李亮成
Original assignee: Zhejiang Asia Pacific Mechanical and Electronic Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Asia Pacific Mechanical and Electronic Co Ltd
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2018-10-27

Abstract

本实用新型公开了一种电控单元，用于车辆电子驻车制动系统，其包括微控制器、电源转换模块、复位电路模块、时钟电路模块、输入通道模块、制动电机驱动模块。微控制器接收输入通道模块所传输来的信号，经过一定的控制策略运算后产生控制信号发送给制动电机驱动模块，制动电机驱动模块在对电机进行正、反转控制的同时提供电流反馈给微控制器，如此形成一个闭环控制系统。本实用新型的系统代替了传统的机械杠杆和轮胎钢索，不仅提高了驾驶与操纵的舒适性与方便性，而且为车厢内留出了更多的空间以安装装饰部件及便利的设施，同时若行车制动系统失效后，仍可发挥其紧急制动的功能，提供了一种汽车安全保障。

Description

一种电控单元

技术领域

本实用新型涉及车辆电子驻车制动系统，尤其涉及一种车辆电子驻车制动系统的电控单元。

背景技术

目前，大多数车辆都使用人力机械式的驻车制动系统，俗称“手刹”，操作部分采用手柄控制，一般使用拉索结构型式来完成制动功能。

手刹是纯机械，长期使用会降低效用。手刹的专业称呼是辅助制动器，与制动器的原理不同，其是采用钢丝拉线连接到后制动蹄上，以对车子进行制动。长期使用手刹会使钢丝产生塑性变形，由于这种变形是不可恢复的，所以长期使用会降低效用，手刹的行程也会增加。与手刹配套使用的还有回复弹簧。拉起手刹制动时，弹簧被拉长；手刹松开，弹簧恢复原长。长期使用手刹时，弹簧也会产生相应变形。任何零件在长期、频繁使用时，都存在效用降低的现象。特别是长时间斜坡停车，如果钢丝发生松弛、断裂，车子容易发生溜坡，危险性很大。

同时，目前的“手刹”制动系统在坡道起车时立即解除制动，对于驾驶技术不是很高的非职业驾驶员来说，坡道起车操作起来比较困难，所以很多驾驶技术一般的驾驶员都不太喜欢坡道停车，这样给驾驶员带来了很多不便，严重时甚至造成意外事故。

随着电子技术，特别是大规模集成电路的发展，现代汽车的制动技术开始朝着电子机械式制动方向发展，并将逐步代替常规的控制系统，全面实现车辆控制的智能化。

在此背景下，开发一种能弥补传统驻车制动缺点，实现电子智能化控制的电子驻车制动系统就显得非常必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种电控单元，用于车辆电子驻车制动系统。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种车辆电子驻车制动系统的电控单元，它包括微控制器、电源转换模块、复位电路模块、时钟电路模块、输入通道模块、制动电机驱动模块；所述的电源转换模块、复位电路模块、时钟电路模块、输入通道模块、制动电机驱动模块分别与微控制器相连。

进一步地，所述电源转换模块中电源转换元件U1输入端接汽车12V电源，输出端VCC给微控制器及其他芯片提供所需的信号电源。输入端12V电源与地间并联接有电容C1、电解电容C2、稳压二极管D1；输出端VCC与地间并联接有电解电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7。

进一步地，所述制动电机驱动模块中有两个完全一样的电机驱动芯片U3和U4，分别单独控制左、右后轮制动电机。所述制动电机驱动模块中的电机驱动芯片U3带有电流反馈功能，反馈电流流过两个并联的电阻R14和电阻R15产生的电压信号经过电容C13滤波后连接放大器P1的输入端，放大器P1的输出端连接微控制器模拟信号输入引脚2；所述制动电机驱动模块中的电机驱动芯片U4带有电流反馈功能，反馈电流流过两个并联的电阻R23和电阻R24产生的电压信号经过电容C14滤波后连接放大器P2的输入端，放大器P2的输出端连接微控制器模拟信号输入引脚3。

本实用新型具有的有益效果是：

1.提高了驾驶与操纵的舒适性与方便性。由于车厢内取消了手驻车制动杆，停车制动由一个触手可及的电子按钮进行，驾驶员不必费力拉手驻车制动杆，简单省力。

2.为车厢内留出更多的空间，可用来安装装饰部件及便利的设施等，原来中间传动轴手制动装置的区域空间可自由配置其他设备。

3.设计简介，体积小而紧凑，仅采用一个控制器单元，可适用于所有车型和制动类型，制动力大小随时可调。

4.若行车制动系统失效后，仍可发挥其紧急制动的功能，提供了一种汽车安全保障。

附图说明

图1是本实用新型涉及的车辆电子驻车制动系统的总体结构示意图；

图2是本实用新型的车辆电子驻车制动系统的电控单元的硬件电路总体方案图；

图3是本实用新型的车辆电子驻车制动系统的电控单元的电源转换模块图；

图4是本实用新型的车辆电子驻车制动系统的电控单元的部分电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述，本实用新型的目的和效果将变得更加明显。

参照附图1，整个车辆电子驻车制动系统的工作原理如下：

当驾驶员按下电子驻车制动开关进行驻车制动时，电子驻车制动系统电控单元接收驾驶员这一制动意图信息，并经由电子驻车制动系统电控单元中的处理器根据特定控制策略算法产生控制信号发送给制动电机，电机通过皮带与减速器相连，电机转动带动皮带的传动，皮带的传动使减速器转动。减速器把电机的高转速、小力矩的输出功率转换成执行机构的低转速、大力矩的功率输出。减速器上连有蜗轮蜗杆，蜗轮蜗杆上套有丝杠，从而使蜗杆的转动转化为丝杠的平动，丝杠的这种平动推动刹车片实施对刹车盘的制动。

图2示出了本实用新型一种车辆电子驻车制动系统的电控单元硬件电路总体方案。电子驻车开关负责向微控制器输入驾驶员按下电子驻车制动开关进行驻车制动这一信号；制动信号输入负责向微控制器提供驾驶员踩下制动踏板这一信号，这一信号作为解除驻车制动的依据，防止坡道起步时驾驶员未踩下制动踏板而解除驻车制动所产生的溜坡现象；电源转换电路负责将汽车12V电源转换成微控制器所需的信号电源；复位电路负责为微控制器芯片提供了初始化手段，使程序从指定处开始执行；时钟电路负责为微控制器内CPU和其他一些内部集成电路提供时钟信号；两个制动电机驱动电路负责接收微控制器产生的电机控制信号，并根据此信号实施对执行机构制动电机的驱动。

图3与图4共同组成本实用新型的车辆电子驻车制动系统的电控单元整体电路。如图3和图4所示，本实用新型的车辆电子驻车制动系统的电控单元，包括微控制器401、电源转换模块(图3所示)、复位电路模块402、时钟电路模块403、输入通道模块404、制动电机驱动模块405。所述的电源转换模块、复位电路模块402、时钟电路模块403、输入通道模块404、制动电机驱动模块405分别与微控制器401相连。

图3为电源转换模块。其中电源转换元件U1输入端接汽车12V电源，输出端VCC给微控制器401及其他芯片提供所需的信号电源。输入端12V电源与地间并联接有电容C1、电解电容C2和稳压二极管D1分别负责滤波和稳压处理；输出端VCC与地间并联接有电解电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7负责对输出信号电源VCC的滤波处理。

如附图4所示为本实用新型所涉及一种车辆电子驻车制动系统的电控单元的部分电路图，包括微控制器401、复位电路模块402、时钟电路模块403、输入通道模块404、制动电机驱动模块405。所述的复位电路模块402、时钟电路模块403、输入通道模块404、制动电机驱动模块405分别与微控制器401相连。

各模块电路连接关系如下：

复位电路模块402：复位按钮S1连接在微控制器401复位引脚与地之间并并联一个电容C8，复位按钮S1接微控制器401复位引脚一端再连接一个电阻R5后接VCC信号电源。此模块为微控制器401提供了初始化手段，使程序从指定处开始执行。

时钟电路模块403：电容C11、电容C12一端分别与微控制器401的9、10引脚相连，另一端交汇于一点接地，微控制器401的9、10引脚间连接晶振Y1。此模块为微控制器401内CPU和其他一些内部集成电路提供时钟信号。

输入通道模块404：电阻R1、电阻R2一端分别与微控制器401的22、21引脚相连，另一端分别接电子驻车开关和制动信号输入，微控制器401的22、21引脚又分别接上拉电阻R3、上拉电阻R4交汇于一点接VCC信号电源。此模块为微控制器401提供驾驶员按下电子驻车制动开关进行驻车制动这一信号和是否解除驻车制动的依据信号(即制动信号)，对已经实施驻车制动的车辆只有在驾驶员踩下制动踏板后再对电子驻车开关解除制动时有效，从而防止坡道起步中产生的溜坡现象。

制动电机驱动模块405：所述制动电机驱动模块405中有两个完全一样的电机驱动芯片U3和U4，分别单独控制左、右后轮制动电机。所述制动电机驱动模块405中的两个电机驱动芯片U3和U4都带有电流反馈功能。其中一个电机驱动芯片U3相关引脚接12V或VCC电源、地；输入端INA和INB引脚与微控制器401输出为电机正反转信号的28、27引脚间分别连接有电阻R12、电阻R13；输出端OUTA1、OUTB1连接左或右后轮制动电机；电流反馈端FI接场效应管Q1后流过两个并联的电阻R14和电阻R15产生的电压信号经过电容C13滤波后连接放大器P1的输入端，放大器P1输出端串接电阻R6后与微控制器401模拟信号输入引脚2相连，且输入引脚2外接电容C9后接地对反馈信号进行滤波处理。另外一个电机驱动芯片U4相关引脚接12V或VCC电源、地；输入端INA和INB引脚与微控制器401输出为电机正反转信号的25、26引脚间分别连接有电阻R21、电阻R22；输出端OUTA2、OUTB2连接右或左后轮制动电机；电流反馈端FI接场效应管Q2后流过两个并联的电阻R23和电阻R24产生的电压信号经过电容C14滤波后连接放大器P2的输入端，放大器P2输出端串接电阻R7后与微控制器401模拟信号输入引脚3相连，且输入引脚3外接电容C10后接地对反馈信号进行滤波处理。此模块中驱动芯片U3和U4负责对制动电机的正、反转的驱动处理，同时实时反馈电流给微控制器401，微控制器401判断反馈回来的电流一旦达到限值则进行电机停转信号输出。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何在本实用新型基础上简单变换后的电路均属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种电控单元，其特征在于，它包括微控制器(401)、电源转换模块、复位电路模块(402)、时钟电路模块(403)、输入通道模块(404)和制动电机驱动模块(405)；所述电源转换模块、复位电路模块(402)、时钟电路模块(403)、输入通道模块(404)和制动电机驱动模块(405)分别与微控制器(401)相连。

2.根据权利要求1所述的电控单元，其特征在于，所述电源转换模块中，电源转换元件U1输入端接汽车12V电源，输出端VCC接微控制器(401)及其他芯片所需VCC信号电源的相关引脚；输入端12V电源与地间并联接有电容C1、电解电容C2、稳压二极管D1；输出端VCC与地间并联接有电解电容C3、电容C4、电容C5、电容C6和电容C7。

3.根据权利要求1所述的电控单元，其特征在于，所述制动电机驱动模块(405)中有两个完全一样的电机驱动芯片U3和U4，分别单独控制左、右后轮制动电机；所述制动电机驱动模块(405)中的电机驱动芯片U3带有电流反馈功能，反馈电流流过两个并联的电阻R14和电阻R15产生的电压信号经过电容C13滤波后连接放大器P1的输入端，放大器P1的输出端连接微控制器(401)模拟信号输入引脚2；所述制动电机驱动模块(405)中的电机驱动芯片U4带有电流反馈功能，反馈电流流过两个并联的电阻R23和电阻R24产生的电压信号经过电容C14滤波后连接放大器P2的输入端，放大器P2的输出端连接微控制器(401)模拟信号输入引脚3。