電動汽車真空泵控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動汽車真空栗控制器，尤其涉及一種電動汽車真空助力制動系統(tǒng)控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著當(dāng)今車輛動力系統(tǒng)的多樣化，直噴式、柴油機、混合動力或者全電動系統(tǒng)日益增加，因而，車輛所產(chǎn)生的真空大量降低。這就要求制動系統(tǒng)能給電動真空栗發(fā)送“開/關(guān)”指令信號，以擴大真空或在真空耗盡時，提供額外功率的電平供車輛制動之用。所以，及時了解已有的引擎真空量、并將該數(shù)據(jù)依次傳送給制動控制器以產(chǎn)生足夠的制動助力是至關(guān)重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對以上問題本發(fā)明提供了一種成本低，占用空間小，獲取真空壓力傳感器的信號更準(zhǔn)確、可靠，且安全性更高、可靠性更強的電動汽車真空栗控制器。本發(fā)明包含真空壓力傳感器壓力信號采集，單片機實時監(jiān)控整個系統(tǒng)，電源多重保護穩(wěn)定模塊和電子真空栗驅(qū)動電流檢測以及系統(tǒng)異常報警信號等多種安全保護設(shè)計的真空栗控制器。
[0004]為了解決以上問題本發(fā)明提供了一種電動汽車真空栗控制器，其特征在于:包括真空壓力傳感器電路、單片機電路、電源處理電路、電子真空栗驅(qū)動電路、電子真空栗工作電流檢測電路、異常報警電路；
[0005]真空壓力傳感器電路獲取真空助力器內(nèi)部的壓力值，當(dāng)壓力值小于_50kpa時，真空壓力傳感器電路傳送信號給單片機電路，單片機電路發(fā)出命令給電子真空栗驅(qū)動電路，電子真空栗驅(qū)動電路開啟電子真空栗，電子真空栗對真空助力器進行抽真空動作；當(dāng)壓力值到達_70kpa時，真空壓力傳感器電路傳送信號給單片機電路，單片機電路發(fā)出命令給電子真空栗驅(qū)動電路，電子真空栗驅(qū)動電路關(guān)閉真空栗，電子真空栗對真空助力器進行停止抽真空動作；
[0006]電源處理電路提供穩(wěn)定的電壓給整個系統(tǒng)；從而保證了系統(tǒng)的高精度性，多重保護的電源轉(zhuǎn)換電路及寬輸入電壓，保證了系統(tǒng)適用于多種惡劣的環(huán)境條件；
[0007]電子真空栗工作電流檢測電路實時監(jiān)測真空栗的工作狀態(tài)，當(dāng)電子真空栗工作異常時，單片機電路發(fā)出命令，異常報警電路輸出異常信號；與此同時當(dāng)整個外圍模塊如管路漏氣等，此系統(tǒng)也能發(fā)出異常報警信號。
[0008]所述的電源處理電路由兩級處理組成，第一級為將電源系統(tǒng)電壓處理為需要的電壓，此模塊包括電源芯片U1，二極管Dl、D3，TVS管D2，濾波電容Cl、C2，啟動電容C3，電感LI，電阻 Rl，R2，R3，R4 ；
[0009]來自整車的輸入電壓經(jīng)過二極管Dl到達電源芯片Ul的電源引腳VIN，二極管Dl的負(fù)極與電源芯片Ul的電源引腳VIN之間分別連接有TVS管D2到地，濾波電容C2到地，電源芯片Ul的電源引腳VIN與邏輯電平關(guān)閉輸入引腳SHDN之間連接有電阻R1，邏輯電平關(guān)閉輸入引腳SHDN連接有下拉電阻R2到地，電源芯片Ul的SW場效應(yīng)晶體管柵極偏置電壓引腳CB連接啟動電容C3到電源芯片Ul的功率場效應(yīng)晶體管輸出引腳SW，電源芯片Ul的功率場效應(yīng)晶體管輸出引腳SW連接電感LI到電源穩(wěn)定芯片U2的電源輸入引腳Vin，電源芯片Ul的功率場效應(yīng)晶體管輸出引腳SW與電感LI之間有反接肖特基二極管D3到地；電感LI到電源穩(wěn)定芯片U2的電源輸入引腳Vin之間有濾波電容Cl到地，并且有反饋電阻R4到電源芯片Ul的反饋引腳FB，同時電源芯片Ul的反饋引腳FB連接有下拉電阻R3到地；輸入電壓達42V，能滿足汽車電源系統(tǒng)瞬間高電壓的現(xiàn)象。第二級為+5V穩(wěn)定電壓模塊，該穩(wěn)定電壓模塊包括濾波電容C4、C5，電源穩(wěn)定芯片U2 ;電源穩(wěn)定芯片U2的電源輸入引腳Vin連接有濾波電容C4到地，電源穩(wěn)定芯片U2的電源輸出引腳Vout輸出+5V電壓并連接有濾波電容C5到地。該模塊為后面的真空壓力傳感器電路、單片機電路、電子真空栗工作電流檢測電路等提供穩(wěn)定的電源。
[0010]所述的真空壓力傳感器電路包括真空壓力傳感器U3，濾波電容C7，低通電阻R5，低通電容C6 ;真空壓力傳感器U3的電源引腳VDD連接到+5V電壓，并且真空壓力傳感器U3的電源引腳VDD有連接濾波電容C7到地，真空壓力傳感器U3的輸出引腳VOUT串聯(lián)電阻R5到單片機U4的GP2引腳，在串聯(lián)電阻R5與單片機U4的GP2引腳之間有連接電容C6到地；其中真空壓力傳感器U3基于電容原理集成電路。它是表面微機械加工用在BICMOS工藝實現(xiàn)單片集成信號調(diào)理電路技術(shù)。真空壓力傳感器U3將壓力轉(zhuǎn)換成模擬輸出信號，并通過低通濾波器將穩(wěn)定的模擬電壓信號傳給單片機。
[0011]所述的電子真空栗驅(qū)動電路包括二極管D4，穩(wěn)壓管D5、D6、D10，三極管Q2，MOS管Ql,電阻R8、R9、R10、Rll ;單片機U4的GP5引腳輸出信號到達電阻R10，單片機U4的GP5引腳與電阻RlO之間接有上拉電阻R8到電源VCC，下拉穩(wěn)壓管DlO到地，電阻RlO的另一端連接到三極管Q2的基極，三極管Q2的發(fā)射極連接到地，三極管Q2的集電極連接到MOS管Ql的柵極G，三極管Q2的集電極與MOS管Ql的柵極G之間連接有上拉電阻R9到電源VCC,下拉有反向串聯(lián)穩(wěn)壓管D5、D6到地，MOS管Ql的源極S連接到電阻Rll的一端，電阻Rll的另一端連接到地，MOS管Ql的漏極D連接到二極管D4的正極，二極管D4的負(fù)極連接電源VCC ;其中二極管D4用來在電機關(guān)閉時續(xù)流用，反接保護；穩(wěn)壓管DlO用來保護單片機引腳；穩(wěn)壓管D5、D6對MOS管柵源GS鉗位保護；電阻Rll是采樣電阻用來采集電子真空栗電流。當(dāng)單片機引腳GP5輸出低電平時，三極管Q2截止，MOS管輸入端為高電平，MOS管導(dǎo)通，電子真空栗開啟對真空助力器抽氣；當(dāng)單片機引腳GP5輸出高電平時，三極管Q2導(dǎo)通，MOS管輸入端為低電平，MOS管截止，電子真空栗關(guān)閉對真空助力器抽氣。
[0012]所述的電子真空栗工作電流檢測電路包括電阻R12，濾波電容C10、C11，電阻R13、R14、R15，運算放棄U5，穩(wěn)壓管D9 ;電子真空栗工作時的電流通過MOS管Ql源極S引腳流經(jīng)與其串聯(lián)的采樣電阻R11，電流在采樣電阻Rll和MOS管Ql內(nèi)耗的阻抗上分得的電壓流經(jīng)串聯(lián)電阻R12達到運算放大器U5的同相輸入端，其中電阻R12與運算放大器U5的同相端之間連接有濾波電容Cll和穩(wěn)壓管D9到地，運算放大器U5的反向輸入端分別連接有電阻R15到地和反饋電阻R14到運算放大器U5的輸出端，運算放大器U5的輸出端輸出的電壓信號通過串聯(lián)電阻R13到達單片機U5的GPl引腳，運算放大器U5的電源引腳8接+5V電壓并連接濾波電容ClO到地。電子真空栗工作時，電流經(jīng)采樣電阻采樣，到達運算放大器放大后，傳輸給單片機，單片機根據(jù)內(nèi)部程序自動判別電子真空栗的工作狀態(tài)。
[0013]所述的單片機電路包括汽車級8位單片機U4和外圍接口電路組成；
[0014]外圍接口電路包括芯片電源電路、復(fù)位電路、異常報警電路；
[0015]芯片電源電路包括濾波電容C9，單片機U4的電源輸入引腳VDD接+5V電壓并連接濾波電容C9到地，用以提供穩(wěn)定的電源；
[0016]復(fù)位電路包括上拉電阻R6和濾波電容CS，上拉電阻R6 —端連接至+5V電壓，并且另一端連接到單片機的復(fù)位腳MCLR，單片機的復(fù)位腳MCLR還有連接一個電容C8到地；當(dāng)單片機U4異常時能夠接收到來自復(fù)位電路的復(fù)位信號，避免單片機死機；
[0017]異常報警電路包括電阻R7，單片機U4的輸出引腳GP4與電阻R7串聯(lián)，單片機U4輸出引腳GP4輸出異常報警高電平信號就是通過電阻R7達到ECU的，此異常報警信號及電路可以根據(jù)客戶端要求制定。
[0018]有益效果:本發(fā)明內(nèi)部集成有真空壓力傳感器，免去了現(xiàn)有很多方案中的真空栗控制器與真空壓