引言
ABS作為如今上必備的安全設備,其功能越來越受到人們的重視。ABS系統通過電磁閥和回油來完成對制動器中輪缸壓力的精細調節,以防止過度制動使車輪抱死。由於ABS工作環境十分惡劣,為保證電磁閥和電機響應的高效性和可靠性,除了與執行機構本身的參數相關外,對驅動電路的設計也直接決定了驅動的品質。
當今汽車電子市場異常火熱,競爭十分激烈。各大集成公司,如ST,Freescale,Infineon均設計ABS的專用集成晶元,提出了自己的ABS解決方案。該晶元就像一個黑匣子,方便了電路的設計過程,並且由於其高度集成性,使電路更簡明,可靠性更高,代表了未來電路設計的方向。
1ABS驅動電路的集成化方案
ABS驅動電路的集成化方案如圖1所示,選用TLE6210作直流電機和電磁閥總的高端驅動,選用L9349作為8個電磁閥(4進4出)的低端驅動。
ABS控制器通過PWM控制,改變電磁閥線圈的電流通斷和頻率通斷,以實現車輪制動的輪缸增壓、保壓和減壓操作;當電磁閥ABS減壓閥打開進行減壓時,回油泵能使輪缸中的制動液返回制動主缸,以便在下個控制周期中使用;電磁閥的高邊總用來控制電磁閥的供電電路,若ABS系統發生故障,斷開使下面掛的8個電磁閥都不動作,恢復常規電磁閥高邊總開關的輸出引腳為VR,當ABS系統上電複位或看門狗給出控制信號,輸出腳即切換到ON狀態,這樣符合ABS實際工作的邏輯,也保證了當ABS系統發生故障時,可迅速地退出對電磁閥的控制,恢復到常規制動。晶元的MRA腳為控制信號輸入端,輸出引腳MR驅動直流電機。當MCU的I/O口給MRA腳一高電平時,外接的MOSFET導通,直流電機實現回油功能。由於電磁閥和電機為感性負載,還需要外接反向續流二極體。晶元的驅動部分具有過溫保護,過流保護和短路保護,當出現上述故障情況時,能自動關閉晶元,故有很強的自保護特性。
基於TLE6210晶元的高度集成化方案,不僅能大大簡化電機驅動電路和電磁閥前驅電路,還能使整個控制器所需分立晶元數大為減少,板體積也更小,降低了成本,增強了控制器的可靠性。
2基於L9349的電磁閥驅動
經實驗測得,一般ABS壓力調節器的4個常開進油電磁閥的最大起動電流約為3.6A;4個常閉出油電磁閥最大起動電流約為2.4A。而L9349的工作電壓4.5~32V,兩路通道內阻O.2Ω,最大負載電流3A;另兩路內阻0.3Ω,最大負載電流5A,恰好能滿足ABS常開和常閉電磁閥的驅動電流要求,而且較低的導通內阻又能保證低功耗,因此L9349非常適合進行ABS電磁閥的驅動控制。
3結語