CN110658756A - Epbi电控单元的电路拓扑结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种EPBI电控单元的电路拓扑结构。三线并联一点进行供电,采用两个独立的降压模块IC1与IC2对MCU进行供电,通过网络5V_1和网络5V_2形成的双路电压冗余供电强制关断桥式电路或电磁阀。本发明利用此拓扑结构能够支持对EPBI控制单元硬件电路设计的开发需求。电路拓扑结构设计了必要的硬件安全机制,降低了因硬件的随机失效,导致车辆失控并最终导致人身伤害的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及一种EPBI电控单元的电路拓扑结构。利用此拓扑结构能够支持对EPBI控制单元硬件电路设计的开发。电路拓扑结构设计了必要的硬件安全机制,降低了因硬件的随机失效,导致车辆失控并最终导致人身伤害的可能性。
背景技术
一般乘用车的EPB控制单元和ESC控制单元是两个独立的控制模块,随着汽车成本及布局空间的制约,对电控单元提出了更高的集成度要求。EPBI控制单元就是对EPB控制单元及ESC控制单元的整合集成。考虑到EPBI控制单元控制整车的制动力情况,其失效危害着人身安全,并且随着ISO 26262功能安全标准的实施,其要求降低因电子电气模块的失效最终导致人身伤害发生的概率。在车辆发生制动力失控情况中,控制单元的硬件电路失效占据了比较大的比例。所以EPBI控制器电路设计只考虑从功能上满足需求,而不考虑设计必要的硬件安全机制,那么产品势必无法通过ISO 26262功能安全标准。
发明内容
本发明的目的是提供一种EPBI电控单元的电路拓扑结构,此拓扑结构能够支持对EPBI控制单元硬件电路设计的开发需求。电路拓扑结构设计了必要的硬件安全机制,降低了因硬件的随机失效,导致车辆失控并最终导致人身伤害的可能性。
本发明的技术方案是这样实现的:
主控单元MCU、降压模块IC1、降压模块IC2、电压自举模块IC3、电压自举模块IC4、电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1和车身稳定控制***专用集成芯片ESC-ASIC2均通过共同的三线并联结构与蓄电池V1相连,三线并联结构包括并联的第一、第二、第三供电支路,每条供电支路均由依次串联的保险丝和二极管构成,三线并联结构并联的一端连接到蓄电池V1的正极,并联的另一端作为NODE1点,NODE1点分别连接到降压模块IC1、降压模块IC2、电压自举模块IC3的1号端、电压自举模块IC4的2号端、电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1的1号端、车身稳定控制***专用集成芯片ESC-ASIC2的1号端、非门电路结构N1、非门电路结构N2的1号端。
降压模块IC1的2号端分别连接MOS管Q1的S端和非门电路结构N1的4号端,非门电路结构N1的4号端还连接网络5V_1连接点,非门电路结构N1的2号端接地,非门电路结构N1的3号端连接三极管B1的B端,三极管B1的E端接地,三极管B1的C端连接到电阻R1的一端,电阻R1的另一端连接MOS管Q1的G端,电阻R1的另一端还经电阻R2连接电压自举模块IC3的PUMP1端。
降压模块IC2的2号端分别连接MOS管Q2的S端和非门电路结构N2的4号端,非门电路结构N2的4号端还连接网络5V_2连接点,非门电路结构N2的2号端接地,非门电路结构N2的3号端连接三极管B2的B端,三极管B2的E端接地,B2的C端连接到电阻R3的一端,电阻R3的另一端连接MOS管Q2的G端,电阻R3的另一端还经电阻R4连接电压自举模块IC4的PUMP2端。
MOS管Q1的D端与MOS管Q2的D端相连后再连接到主控单元MCU的1号端,主控单元MCU通过串行外设接口分别与车身稳定控制***专用集成芯片ESC-ASIC2、电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1相连,主控单元MCU的1、2、3号端均为串行外设接口。主控单元MCU与电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1的数据交互是通过SPI协议(串行外设接口3)即主控单元MCU的3号端与电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1的3号端的连接。主控单元MCU与车身稳定控制***专用集成芯片ESC-ASIC2的数据交互是通过SPI协议(串行外设接口2)即主控单元MCU的2号端与ESC-ASIC1的2号端的连接。
车身稳定控制***专用集成芯片ESC-ASIC2的3号端与电阻R5的一端相连,电阻R5的另一端作为NODE3点;NODE3点分别连接MOS管Q4的G端、MOS管Q5的G端、三极管B3的C端;
MOS管Q4的S端连接到第一供电支路,MOS管Q4的D端连接MOS管Q5的D端,MOS管Q5的S端连接电磁阀的1号端,电磁阀的2号端连接MOS管Q6的D端,MOS管Q6的S端接地,MOS管Q6的G端连接到主控单元MCU的GPIO7端。
三极管B3的E端接地,主控单元MCU的GPIO9端和自身的GPIO8端之间相连后连接三极管B3的B端以及双路供电结构,双路供电结构具体是:电阻R7和电阻R6并联,并联的一端连接主控单元MCU的GPIO9端和GPIO8端,电阻R7和电阻R6并联的另一端相连作为NODE4点,NODE4点分别连接到二极管D4和二极管D5的一端,二极管D4和二极管D5的另一端分别连接网络5V_1连接点和网络5V_2连接点。
车身稳定控制***专用集成芯片ESC-ASIC2的PUMP4端连接到MOS管Q3的G端,MOS管Q3的D端连接到第二供电支路,MOS管Q3的S端与ESC电机连接后接地。
主控单元MCU的GPIO1端与三极管B4的B端连接,主控单元MCU的GPIO2端与三极管B5的B端连接,三级管B4、B5的E端均连接到地,三极管B4的C端依次经电阻R14、R15、R16、R13连接到三极管B5的C端,三极管B6的B端连接到电阻R14和电阻R15之间,三极管B6的C端经电阻R12连接到MOS管Q7的G端,三极管B6的E端和三极管B7的E端相连后引出作为NODE5点,NODE5点连接到电阻R15和电阻R16之间,NODE5点还连接到电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1的PUMP3端;三极管B7的B端连接到电阻R13和电阻R16之间,三极管B7的C端经电阻R11连接到MOS管Q8的G端,MOS管Q8的S端与MOS管Q9的S端相连后再连接到第一供电支路,MOS管Q8的D端与MOS管Q7的D端相连,MOS管Q7的S端连接到第二供电支路。
MOS管Q9的D端连接MOS管Q10的D端,MOS管Q9和MOS管Q10的G端相连后引出作为NODE6点,NODE6点经电阻R8连接到电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1的PUMP3端,NODE6点还连接到三极管B8的C端,三极管B8的E端接地,三极管B8的B端连接主控单元MCU的GPIO3端和GPIO4端。
三极管B8的B端还连接双路供电结构,双路供电结构具体是:电阻R10和电阻R9并联,并联的一端连接到三极管B8的B端,并联的另一端分别连接到二极管D6和二极管D7的一端,二极管D6和二极管D7的另一端分别连接网络5V_1连接点和网络5V_2连接点;所有网络5V_1连接点均相互连接在一起,所有网络5V_2连接点均相互连接在一起。
MOS管Q10的S端经桥式电路1连接到电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1的GPIO6端,经桥式电路2连接到电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1的GPIO5端,桥式电路1与电机M1相连,桥式电路2与电机M2相连。桥式电路1模块内部包含4个N型MOS管,用来驱动EPB左电机M1。桥式电路2模块内部包含4个N型MOS管用来驱动EPB右电机M2。
所述的三线并联结构的第一、第二、第三供电支路分别作为电磁阀供电、电机供电和点火供电,电磁阀供电具体是从蓄电池V1的正极依次经保险丝F1和二极管D1连接到NODE1点,MOS管Q8、Q9的S端和MOS管Q4的S端均连接到保险丝F1和二极管D1之间,电机供电具体是从蓄电池V1的正极依次经保险丝F2和二极管D2连接到NODE1点,MOS管Q7的S端和MOS管Q3的D端均连接到保险丝F2和二极管D2之间,点火供电具体是从蓄电池V1的正极依次经保险丝F3和二极管D3连接到NODE1点。
所述的MOS管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10都是增强型NMOS管,三极管B1、B2、B3、B4、B5、B8都是NPN型三极管,B6、B7为PNP型三极管。
主控单元MCU的型号具体为NXP的MPC5744PFMLQ9,降压模块IC1、降压模块IC2的型号均为7085、电压自举模块IC3、电压自举模块IC4的型号均为TI的LM5101B,电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1的型号具体为ST的L9369,车身稳定控制***专用集成芯片ESC-ASIC2的型号具体为NXP的SC900719DAF,非门电路结构N1和非门电路结构N2的型号均为74HC14D。
所述的IC1、IC2的1号端均为输入端,IC1、IC2的2号端均为输出端,IC3的1号端为输入端,PUMP1端为输出端,IC4的2号端为输入端,PUMP2端为输出端,N1、N2的1,2,3,4号端分别为供电端、接地端、输出端、输入端;ESC-ASIC2内集成有Charge pump4模块,ESC-ASIC2的1号端为输入端,ESC-ASIC2的PUMP4端是指Charge pump4模块的输出端,EPB-ASIC1内集成有Charge pump3模块,EPB-ASIC1的1号端为输入端,EPB-ASIC1的PUMP3端是指Chargepump3模块的输出端。
Charge pump1、Charge pump2、Charge pump3、Charge pump4都是电压自举模块,能够输出2倍的输入电压。4个模块的输入电压都为车载蓄电池电压12V。其中Chargepump1、Charge pump2模块为独立式的自举IC,Charge pump3、Charge pump4模块则分别集成在EPB-ASIC1和ESC-ASIC2中。
所述的降压模块IC1与IC2为电源管理模块,通过内部的DC-DC降压转换,将车载电压12V降压输出5V电压。
所述的蓄电池V1为车载蓄电池,输出额定电压为12V,所述的F1=40A,F2=40A,F3=5A。
本发明的创新之处在于:
1.采用三线并联一点进行供电,三线分别为1-电磁阀供电、2-电机供电、3-点火供电。采用此种方式供电优点在于,即使其中一条线路断路,不会影响对IC1与IC2模块的供电,从而能够保证EPBI控制器的MCU正常运行。
2.MCU的供电采用两个独立的降压模块IC1与IC2进行供电,防止单个供电模块失效时导致MCU无法正常运行。若IC1或IC2中的一路供电对地短路,采用非门结构则能及时断开此路供电,以防止短路对控制单元的损坏。
3.当EPBI控制器处于失效状态时,无论MCU是否失效均能够断开桥式电路1、桥式电路2的供电。具体:当MCU未失效时,通过GPIO3输出高电位强制关断MOS管Q9及MOS管Q10进而断开桥式电路。当MCU失效时,可以通过网络5V_1和网络5V_2形成的双路电压冗余供电强制关断。有益效果在于:采用双路电压的冗余供电(即双路供电结构),即使一路供电失效,不影响另一路关断MOS管Q10。二极管D6及二极管D7的作用还在于防止了一路发生对地短路故障时对另一路输出产生影响。
4.通常EPBI控制器中桥式电路1、桥式电路2的供电采用单路供电,若单路供电失效,在动力头卡钳夹紧制动盘工况下,将无法使得车辆移动。为避免此种状况,本发明采用双路供电硬件机制,正常***工作桥式电路1、桥式电路2模块供电采用1-电磁阀供电,此种状态下就为单路1-电磁阀供电。当1-电磁阀供电断开失效时,MCU将2-电机供电加载到桥式电路1、桥式电路2,有供电电压就可以通过对桥式电路1及桥式电路2的控制对动力头卡钳的操作(释放)。
5.当EPBI控制器处于失效状态时,无论MCU是否失效均能够断开电磁阀的供电。具体是:MCU通过控制ESC-ASIC2驱动电机M3与电磁阀,当MCU未失效时,通过GPIO8输出高电位强制关断MOS管Q4及MOS管Q5进而关断电磁阀,当MCU失效时,采用网络5V_1和网络5V_2形成的双路电压的冗余供电关断电磁阀。
6.现有EPBI控制器采用电磁阀和电机采用独立供电的方式,本发明在其中一路供电断开失效的状况下,MCU通过EPB-ASIC1的PUMP3端输出高压,从而将2-电机供电加载到电磁阀供电,使得电机及电磁阀能够同时供电。有益效果在于:在当其中一路断开失效下,仍可以触发EPBI控制器内的ESC功能,减小人身伤害事故的发生。
7.本发明还设置有供电安全冗余总开关,如Q5,Q10,当且仅当供电安全冗余总开关打开时,才能向电磁阀或桥式电路供电,增强了硬件电路***的可靠性。
综上,本发明的积极效果是:EPBI控制应对随机硬件失效的鲁棒性增强,产品的功能安全的可靠性提高,降低了因随机硬件失效导致的危害人身安全事件的可能性。
附图说明
图1为一种EPBI电控单元的电路拓扑结构。
具体实施方式
下面结合附图1及实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示,MCU的供电采用两个独立的降压模块IC1与IC2。IC1与IC2输入电压采用三线并联一点进行供电,三线分别为1-电磁阀供电、2-电机供电、3-点火供电。采用此种方式供电优点在于,当其中的某一路或两路因保险丝熔断,NODE1处电压依旧为11.3V(二极管正向导通电压为0.7V)。不会影响对IC1与IC2模块的供电,IC1与IC2其输出为5V,能够保证EPBI控制器的MCU正常运行。设计D1、D2、D3三个二极管的目的在于将三线供电做隔离,利用其二极管单向导通性的特点。当缺少二极管隔离设计时,会因控制单元内供电线的一路或两路发生对地短路产生大电流,从而导致损坏电池。
如图1所示,通过降压模块IC1与IC2冗余输出5V对MCU进行供电,防止单个供电模块失效时导致MCU无法正常运行。因MOS管寄生二极管压降为0.7V,输出给MCU的电压为4.3V不符合MCU无法正常工作电压。故设计上采用两个独立的CHARGR PUMP模块IC3及IC4输出自举电压24V(2倍的输入电压12V),能够将MOS管Q1与MOS管Q2完全打开,使得导通电阻为毫欧级,保证了MCU供电电压为5V的需求。为防止其中一路5V供电对地短路,导致控制单元损坏。设计采用N1与N2两非门结构,例如当IC1的输出对地短路时,则非门IN输出高电位(+12V),三级管B1打开,B1的C端为低,因为R1的电阻值远小于R2,Q1的G端为低电压,此时MOS管Q1截止,断开了此路供电,此时对地短路不影响另一路5V的供电。同理IC2出故障的状况。
EPBI控制器调节制动的方式有两种:一种通过控制动力头卡钳负载,另一种通过控制电磁阀负载。故当此两种控制失效,如非期望的动作调节,在某些操作工况下势必会导致人身伤害。下面分别解释两部分如何通过硬件安全机制控制失效。
动力头卡钳部分:MCU通过3号SPI通讯接口控制EPB-ASIC1预驱桥式电路1、桥式电路2,来控制电机M1与M2。MOS管Q9的作用是防止供电电源反接过流损坏EPBI控制单元。MOS管Q10为供电安全冗余总开关,只有MOS管Q10打开时,供电才能加载到桥式电路1及桥式电路2。MOS管Q10的开启,通过EPB-ASIC1的CHARGE PUMP3模块输出自举电压到MOS管Q9及MOS管Q10的G端而实现的。为保证控制的安全,硬件上采用反馈机制,即***正常运行时,GPIO3(通用输入输出口)输出低电位,从而三级管B8处于不导通状态,从而不影响CHARGE PUMP3输出电压的大小。GPIO4设置为输入端口来校验GPIO3是否输出控制电位。
当EPBI控制器处于失效状态时,其安全状态为断开桥式电路1、桥式电路2的供电。
1、当MCU未失效时,可以通过GPIO3输出高电位,使得三极管B8的C端的电位为低电位,强制关断MOS管Q9及MOS管Q10。MCU可以通过GPIO4来校验GPIO3高电位是否进行输出。
2、当MCU失效时,可以通过5V_1及5V_2两处的电压通过二极管D6、二极管D7加载到三极管B8的B端,从而打开B8,使得NODE6的电压为低,强制关断MOS管Q9及MOS管Q10。因设计上采用双路电压的冗余供电,即使一路供电失效,不影响另一路进行5V电压输出,从而关断MOS管Q10。二极管D6及二极管D7的作用为电压隔离,防止一路发生对地短路故障时对另一路输出产生影响。
通常EPBI控制器中桥式电路1、桥式电路2的供电采用单路供电。单路供电失效,在动力头卡钳夹紧制动盘工况下,将无法使得车辆移动。未避免此种状况,如图1所示,设计上采用双路供电硬件机制,正常***工作桥式电路1、桥式电路2模块供电采用1-电磁阀供电。此时GPIO1及GPIO2输出低电位。三级管B4及三极管B5不打开,因为电阻R15与电阻R16的阻值,与三极管未打开下的开路电阻值相比很小,故所分得的电压较少,得出三极管的B6的VEB<0.7V,同理三极管的B7的VEB<0.7V。这样使得三级管B6与三极管B7未打开。这样即使EPB-ASIC1的PUMP3端有高压输出,也不能加载到MOS管Q7与MOS管Q8的G极上而打开两个MOS管。那么此种状态下就为单路1-电磁阀供电。当1-电磁阀供电断开失效时,MCU控制GPIO1及GPIO2输出高电位,此时三极管B4及三极管B5打开,三极管B4的C端为低,三极管B5的C端为低。此时EPB-ASIC1的PUMP3端有高压输出,就会加载到三极管B6的E端、三极管B7的C端,使得MOS管Q7及MOS管Q8打开,从而将2-电机供电加载到MOS管Q10的S端,因有供电电压就可以通过对桥式电路1及桥式电路2的控制对动力头卡钳的操作(释放)。
电磁阀部分:MCU通过2号SPI通讯接口控制ESC-ASIC2预驱MOS管Q3、MOS管Q4及Q5。来控制电机M3与电磁阀。MOS管Q4的作用是防止供电电源反接过流损坏EPBI控制单元。MOS管Q5为供电安全冗余总开关,只有MOS管Q5打开时,供电才能加载电磁阀的1号端,如果MCU控制GPIO输出高电位,MOS管Q6打开电磁阀才能供电调节。MOS管Q10的开启,通过ESC-ASIC2的CHARGE PUMP4模块输出自举电压到MOS管Q4及MOS管Q5的G端而实现的。为保证控制的安全,硬件上采用反馈机制,即***正常运行时,GPIO8(通用输入输出口)输出低电位,从而三级管B3处于不导通状态,从而不影响CHARGE PUMP3输出电压的大小。GPIO9设置为输入端口来校验GPIO8是否输出控制电位。
当EPBI控制器处于失效状态时,其安全状态为断开电磁阀供电。
1、当MCU未失效时,可以通过GPIO8输出高电位,使得三极管B3的C端的电位为低电位,强制关断MOS管Q4及MOS管Q5。MCU可以通过GPIO9来校验GPIO8高电位是否进行输出。
2、当MCU失效时,可以通过5V_1及5V_2两处的电压通过二极管D4、二极管D5加载到三极管B3的B端,从而打开B3,使得三极管B3的B端的电压为低,强制关断MOS管Q4及MOS管Q5。因设计上采用双路电压的冗余供电,即使一路供电失效,不影响另一路进行5V电压输出,从而关断MOS管Q10。二极管D4及二极管D5的作用为电压隔离,防止一路发生对地短路故障时对另一路输出产生影响。
通常EPBI控制器中电磁阀供电采用1-电磁阀供电,电机M3供电采用2-电机供电。两个模块是采用独立供电。但若触发EPBI控制器内的ESC功能,那么需要电机M3及电磁阀同时动作才能进行功能的调节。那么当其中一路断开失效下,刚好需要触发ESC功能的情况下势必有人身伤害事故。例如当1-电磁阀供电断开失效,此种状况下,MCU控制GPIO1及GPIO2输出高电位,此时三极管B4及三极管B5打开,三极管B4的C端为低,三极管B5的C端为低。此时EPB-ASIC1的PUMP3端有高压输出,就会加载到三极管B6的E端、三极管B7的C端,使得MOS管Q7及MOS管Q8打开,从而可以将2-电机供电加载到电磁阀供电,使得电机及电磁阀能够同时供电进行ESC功能的调节。同理2-电机供电断开失效。
本发明的电路拓扑结构具备必要的硬件安全机制,降低了因硬件的随机失效,导致车辆失控并最终导致人身伤害的可能性。
Claims (6)
1.一种EPBI电控单元的电路拓扑结构,其特征在于:主控单元MCU、降压模块IC1、降压模块IC2、电压自举模块IC3、电压自举模块IC4、电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1和车身稳定控制***专用集成芯片ESC-ASIC2均通过共同的三线并联结构与蓄电池V1相连,三线并联结构包括并联的第一、第二、第三供电支路,每条供电支路均由依次串联的保险丝和二极管构成,三线并联结构并联的一端连接到蓄电池V1的正极,并联的另一端作为NODE1点,NODE1点分别连接到降压模块IC1、降压模块IC2、电压自举模块IC3的1号端、IC4的2号端、电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1的1号端、车身稳定控制***专用集成芯片ESC-ASIC2的1号端、非门电路结构N1、非门电路结构N2的1号端;
降压模块IC1的2号端分别连接MOS管Q1的S端和非门电路结构N1的4号端,非门电路结构N1的4号端还连接网络5V_1连接点,非门电路结构N1的2号端接地,非门电路结构N1的3号端连接三极管B1的B端,三极管B1的E端接地,三极管B1的C端连接到电阻R1的一端,电阻R1的另一端连接MOS管Q1的G端,电阻R1的另一端还经电阻R2连接电压自举模块IC3的PUMP1端;
降压模块IC2的2号端分别连接MOS管Q2的S端和非门电路结构N2的4号端,非门电路结构N2的4号端还连接网络5V_2连接点,非门电路结构N2的2号端接地,非门电路结构N2的3号端连接三极管B2的B端,三极管B2的E端接地,B2的C端连接到电阻R3的一端,电阻R3的另一端连接MOS管Q2的G端,电阻R3的另一端还经电阻R4连接IC4的PUMP2端;
MOS管Q1的D端与MOS管Q2的D端相连后再连接到主控单元MCU,主控单元MCU通过串行外设接口分别与车身稳定控制***专用集成芯片ESC-ASIC2、电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1相连,车身稳定控制***专用集成芯片ESC-ASIC2的3号端与电阻R5的一端相连,电阻R5的另一端作为NODE3点;NODE3点分别连接MOS管Q4的G端、MOS管Q5的G端、三极管B3的C端;
MOS管Q4的S端连接到第一供电支路,MOS管Q4的D端连接MOS管Q5的D端,MOS管Q5的S端连接电磁阀的1号端,电磁阀的2号端连接MOS管Q6的D端,MOS管Q6的S端接地,MOS管Q6的G端连接到主控单元MCU的GPIO7端;
三极管B3的E端接地,主控单元MCU的GPIO9端和自身的GPIO8端之间相连后连接三极管B3的B端以及双路供电结构,双路供电结构具体是:电阻R7和电阻R6并联,并联的一端连接主控单元MCU的GPIO9端和GPIO8端,电阻R7和电阻R6并联的另一端相连作为NODE4点,NODE4点分别连接到二极管D4和二极管D5的一端,二极管D4和二极管D5的另一端分别连接网络5V_1连接点和网络5V_2连接点;
车身稳定控制***专用集成芯片ESC-ASIC2的PUMP4端连接到MOS管Q3的G端,MOS管Q3的D端连接到第二供电支路,MOS管Q3的S端与ESC电机连接后接地;
主控单元MCU的GPIO1端与三极管B4的B端连接,主控单元MCU的GPIO2端与三极管B5的B端连接,三级管B4、B5的E端均连接到地,三极管B4的C端依次经电阻R14、R15、R16、R13连接到三极管B5的C端,三极管B6的B端连接到电阻R14和电阻R15之间,三极管B6的C端经电阻R12连接到MOS管Q7的G端,三极管B6的E端和三极管B7的E端相连后引出作为NODE5点,NODE5点连接到电阻R15和电阻R16之间,NODE5点还连接到电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1的PUMP3端;三极管B7的B端连接到电阻R13和电阻R16之间,三极管B7的C端经电阻R11连接到MOS管Q8的G端,MOS管Q8的S端与MOS管Q9的S端相连后再连接到第一供电支路,MOS管Q8的D端与MOS管Q7的D端相连,MOS管Q7的S端连接到第二供电支路;
MOS管Q9的D端连接MOS管Q10的D端,MOS管Q9和MOS管Q10的G端相连后引出作为NODE6点,NODE6点经电阻R8连接到电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1的PUMP3端,NODE6点还连接到三极管B8的C端,三极管B8的E端接地,三极管B8的B端连接主控单元MCU的GPIO3端和GPIO4端;
三极管B8的B端还连接双路供电结构,双路供电结构具体是:电阻R10和电阻R9并联,并联的一端连接到三极管B8的B端,并联的另一端分别连接到二极管D6和二极管D7的一端,二极管D6和二极管D7的另一端分别连接网络5V_1连接点和网络5V_2连接点;所有网络5V_1连接点均相互连接在一起,所有网络5V_2连接点均相互连接在一起;
MOS管Q10的S端经桥式电路1连接到电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1的GPIO6端,经桥式电路2连接到电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1的GPIO5端,桥式电路1与电机M1相连,桥式电路2与电机M2 相连。
2.根据权利要求1所述的一种EPBI电控单元的电路拓扑结构,其特征在于:所述的三线并联结构的第一、第二、第三供电支路分别作为电磁阀供电、电机供电和点火供电,电磁阀供电具体是从蓄电池V1的正极依次经保险丝F1和二极管D1连接到NODE1点,MOS管Q8、Q9的S端和MOS管Q4的S端均连接到保险丝F1和二极管D1之间,电机供电具体是从蓄电池V1的正极依次经保险丝F2和二极管D2连接到NODE1点,MOS管Q7的S端和MOS管Q3的D端均连接到保险丝F2和二极管D2之间,点火供电具体是从蓄电池V1的正极依次经保险丝F3和二极管D3连接到NODE1点。
3.根据权利要求1所述的一种EPBI电控单元的电路拓扑结构,其特征在于:所述的MOS管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10都是增强型NMOS管,三极管B1、B2、B3、B4、B5、B8都是NPN型三极管,B6、B7为PNP型三极管。
4.根据权利要求1所述的一种EPBI电控单元的电路拓扑结构,其特征在于:所述的降压模块IC1、降压模块IC2的1号端均为输入端,降压模块IC1、降压模块IC2的2号端均为输出端,电压自举模块IC3的1号端为输入端,PUMP1端为输出端,IC4的2号端为输入端,PUMP2端为输出端,非门电路结构N1、非门电路结构N2的1,2,3,4号端分别为供电端、接地端、输出端、输入端;车身稳定控制***专用集成芯片ESC-ASIC2内集成有Charge pump4模块,车身稳定控制***专用集成芯片ESC-ASIC2的1号端为输入端,车身稳定控制***专用集成芯片ESC-ASIC2的PUMP4端是指Charge pump4模块的输出端,电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1内集成有Charge pump3模块,电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1的1号端为输入端,电子驻车***专用集成芯片EPB-ASIC1的PUMP3端是指Charge pump3模块的输出端。
5.根据权利要求1所述的一种EPBI电控单元的电路拓扑结构,其特征在于:所述的降压模块IC1与降压模块IC2通过内部的DC-DC降压转换,将车载电压12V降压输出5V电压。
6.根据权利要求2所述的一种EPBI电控单元的电路拓扑结构,其特征在于:所述的蓄电池V1为车载蓄电池,输出额定电压为12V,所述的F1=40A,F2=40A,F3=5A。
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CN112231905A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-01-15 | 哈尔滨工程大学 | 一种高压共轨喷油器高速电磁阀动态响应特性计算方法 |
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2019
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