專利名稱：故障自動(dòng)報(bào)警的汽車制動(dòng)防抱死電控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)(常稱ABS系統(tǒng))。具體是一種故障自 動(dòng)報(bào)警的汽車制動(dòng)防抱死電控裝置。能夠保證電器系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)使ABS系統(tǒng)退出工作并 且及時(shí)報(bào)警，提醒駕駛員注意車輪會(huì)出現(xiàn)抱死情況的ABS系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，ABS的電控部分均采用以16位微處理器(以下簡(jiǎn)稱MPU)為核心的控制系 統(tǒng)。由于系統(tǒng)會(huì)不可避免的出現(xiàn)程序跑飛、元件損壞等軟、硬件故障，因此國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定ABS 系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障必須保證不能影響原車制動(dòng)并通過(guò)一專用報(bào)警燈報(bào)警。當(dāng)前ABS電控系 統(tǒng)多數(shù)采用2只MPU方案， 一只MPU用于控制系統(tǒng)正常工作，另一只MPU用于監(jiān)控，兩只MPU 還要相互監(jiān)控。系統(tǒng)出現(xiàn)硬件故障時(shí)MPU可以檢測(cè)到并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)切斷ABS控制 電源恢復(fù)常規(guī)制動(dòng)。任何一只MPU的軟件跑飛或硬件故障將會(huì)被另一只MPU檢測(cè)到并發(fā)出 報(bào)警信號(hào)，同時(shí)切斷ABS控制電源恢復(fù)常規(guī)制動(dòng)。該方案屬于硬件冗余結(jié)構(gòu)，成本較高，軟 件開發(fā)量大，兩套硬件運(yùn)行增加了故障概率。有些用一只MPU的ABS系統(tǒng)如果出現(xiàn)程序跑 飛或MPU自身硬件故障，雖然可以作到切斷ABS供電電源，使車輛恢復(fù)常規(guī)制動(dòng)，但是報(bào)警 燈不會(huì)受到MPU正確控制可能使報(bào)警信號(hào)錯(cuò)誤，影響駕駛員的判斷。難以符合法規(guī)要求，因 而推廣受到約束。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種故障自動(dòng)報(bào)警的汽車制動(dòng)防抱死電控裝置，目的是為了在保 證車輛行駛安全、符合法規(guī)要求的前提下降低成本，并且能夠保證電器系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)使 ABS系統(tǒng)退出工作并且及時(shí)報(bào)警。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是一種出現(xiàn)故障自動(dòng)報(bào)警的汽車 制動(dòng)防抱死電控裝置，其特征是所述的電控系統(tǒng)包括解調(diào)器模塊，解調(diào)器模塊輸出三路分 別連接報(bào)警模塊，控制電源模塊，電機(jī)控制模塊；所述的解調(diào)器模塊有三個(gè)相串聯(lián)的施密特 觸發(fā)器U1A、 U1B、 U1C，在施密特觸發(fā)器U1A、 U1C之間串聯(lián)一個(gè)二極管D1，在施密特觸發(fā)器 U1C的輸入端分別連接電阻R2和電容C2，電阻R2的另一端接5V電壓，電容C2的另一端接 地，施密特觸發(fā)器U1C、電阻R2、電容C2構(gòu)成一個(gè)單穩(wěn)態(tài)電路，施密特觸發(fā)器U1A的輸入端 串聯(lián)一電容Cl、在U1A和Cl之間接一限位電阻Rl ;解調(diào)器輸入端1與16位微處理器的輸 出口 PA0連接。 所述的報(bào)警模塊由2輸入端或門U2A、功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q3、報(bào)警燈AR1串聯(lián)組 成，在功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q3的源極和漏極之間接一個(gè)下拉電阻R6，燈AR1另一端接12V電 壓，解調(diào)器輸出信號(hào)通過(guò)一 "2輸入端或門"的一個(gè)輸入端，在該端接一電阻R3，電阻R3的 另一端接5V電壓，該"或門"另一輸入端與16位微處理器的輸出引腳PA1連接。 所述的控制電源模塊由2輸入端或非門U3A、功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q2、高端開關(guān)U4 串聯(lián)組成，在功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q2源和漏極之間接一個(gè)下拉電阻R7，解調(diào)器輸出信號(hào)通過(guò)一"2輸入端或非門"的一個(gè)輸入端，該"或非門"另一輸入端與16位微處理器的輸出引腳 PA2連接，同時(shí)該端接一電阻R4，電阻R4的另一端接5V電壓，"或非門"的輸出端連接控制 電源驅(qū)動(dòng)器控制ABS系統(tǒng)電源。 所述的電機(jī)控制模塊由2輸入端或非門U3B、功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q1、高端開關(guān)U5 串聯(lián)組成，在功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Ql源極和漏極之間接一個(gè)下拉電阻R8，解調(diào)器輸出信號(hào)通 過(guò)一"2輸入端或非門"的一個(gè)輸入端，該"或非門"另一輸入端與16位微處理器的輸出引 腳PA3，同時(shí)該端接一電阻R5，電阻R5的另一端接5V電壓，"或非門"的輸出端連接電機(jī)控 制驅(qū)動(dòng)器控制ABS系統(tǒng)電機(jī)。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是采用一只MPU方案，當(dāng)系統(tǒng)硬件出現(xiàn)故障時(shí)MPU可以檢測(cè)到 并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)切斷ABS控制電源恢復(fù)常規(guī)制動(dòng)。當(dāng)軟件出現(xiàn)故障或MPU自身硬件 出現(xiàn)故障時(shí)，本實(shí)用新型提供的方案能夠自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)切斷ABS控制電源恢復(fù) 常規(guī)制動(dòng)。使之符合國(guó)家法規(guī)要求。因此可以節(jié)省一只MPU及相關(guān)配置電路。簡(jiǎn)化硬件電 路制造與軟件開發(fā)工作。節(jié)省成本，提高可靠性與安全性。

附圖是本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。 圖中施密特觸發(fā)器U1A、U1B、U1C、二極管D1、電阻R1、電容C1、C2組成了解調(diào)器模 塊。解調(diào)器輸入端1與MPU的輸出口 PA0聯(lián)接。 當(dāng)MPU沒(méi)有工作在正?？刂苹蛞騇PU自身硬件故障或程序跑飛等因素，PA0不會(huì) 輸出方波信號(hào)。PA0沒(méi)有輸出方波信號(hào)時(shí)，無(wú)論此時(shí)PA0狀態(tài)是H還是L，因?yàn)殡娙萜鰿1的 隔直流特性，該狀態(tài)不能影響2的電平，受電阻R1的作用，2的電平下拉為L(zhǎng)。施密特觸發(fā) 器U1A的輸出端就為H。 二極管D1的負(fù)極電平為H，D1截止。此時(shí)電阻R2將向電容C2充 電使3的電平逐漸上升到H并保持。3的電平經(jīng)U1B、 U1C兩級(jí)反向器后在解調(diào)器輸出端4 輸出高電平H。 當(dāng)MPU經(jīng)過(guò)復(fù)位、系統(tǒng)自檢等過(guò)程且系統(tǒng)正常，即進(jìn)入ABS正常的周期循環(huán)工作狀 態(tài)。PAO將會(huì)輸出方波信號(hào)。該方波信號(hào)可以通過(guò)電容器C1傳遞到2，使2的電平交替變 化，反向器U1A的輸出端電平也交替變化。二極管Dl間斷導(dǎo)通，Dl導(dǎo)通期間電容C2通過(guò) Dl放電，使3的電平很快下降到L，D1截止期間雖然電容器C2會(huì)充電，但因R2C2的時(shí)間常 數(shù)原因電壓上升的很慢，還未達(dá)到U1B的翻轉(zhuǎn)域值時(shí)Dl再次導(dǎo)通C2再次放電，3端的電平 始終在L區(qū)間范圍內(nèi)跳動(dòng)，3端的電平L經(jīng)U1B、 U1C兩級(jí)反向器后在解調(diào)器輸出端4輸出 低電平L。 要強(qiáng)調(diào)的是MPU輸出端PAO產(chǎn)生的方波信號(hào)要通過(guò)軟件控制產(chǎn)生，在每一次循環(huán) 周期反向一次產(chǎn)生，保證如果程序跑飛循環(huán)停止?fàn)顟B(tài)方波信號(hào)可靠消失，不可采用定時(shí)器 中斷或其他自動(dòng)方式產(chǎn)生。 圖中2端輸入或門U2A、功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q3、報(bào)警燈AR1組成報(bào)警燈模塊。當(dāng) "或門"U2A輸出端6為高電平H時(shí)，功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，輸出端7就為低電平L，報(bào)警燈AR1亮。 圖中2端輸入或非門U3A、功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q2、高端開關(guān)U4組成控制電源模塊。 當(dāng)"或非門"U3A輸出端9為高電平H時(shí)，功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q2導(dǎo)通，輸出端10就為低電平 L，高端開關(guān)U4導(dǎo)通使ll與12V電源接通，ABS系統(tǒng)工作電源上電。 圖中2端輸入或非門U3B、功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q1、高端開關(guān)U5組成電機(jī)控制模塊。 當(dāng)"或非門"U3B輸出端13為高電平H時(shí)，功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，輸出端14就為低電 平L，高端開關(guān)U5導(dǎo)通使15與12V電源接通，柱塞泵電機(jī)通電工作(液壓制動(dòng)系統(tǒng)用)。 當(dāng)系統(tǒng)正常工作狀態(tài)解調(diào)器輸出低電平L時(shí) 報(bào)警燈模塊輸入接口 U2A是"或"邏輯，此時(shí)U2A輸入端第2腳電平為L(zhǎng)，U2A輸入
端5 (第1腳)與MPU輸出口 PA1聯(lián)接。此時(shí)輸出端6就直接受MPUPA1控制。5為高電平
H時(shí)，6輸出高電平H， Q3導(dǎo)通，7的電平拉低，報(bào)警燈AR1亮。MPU輸出低電平L，報(bào)警燈滅。 控制電源模塊輸入接口 U3A是"或非"邏輯，此時(shí)U3A輸入端第1腳電平為L(zhǎng)， U3A
輸入端8 (第2腳)與MPU輸出口 PA2聯(lián)接。此時(shí)輸出端9就直接受MPUPA2控制。8輸出
低電平L，9輸出高電平H， Q2導(dǎo)通，IO的電平拉低，高邊開關(guān)U4導(dǎo)通，輸出端11與12V電
源接通，ABS系統(tǒng)工作電源上電。MPU輸出高電平H，控制電源模塊斷電。 電機(jī)控制模塊輸入接口 U3B是"或非"邏輯，此時(shí)U3B輸入端第6腳電平為L(zhǎng)， U3B
輸入端12(第5腳)與MPU輸出口 PA3聯(lián)接。此時(shí)輸出端13就直接受MPUPA3控制。12輸
出低電平L，13輸出高電平H， Ql導(dǎo)通，14的電平拉低，高邊開關(guān)U5導(dǎo)通，輸出端15與12V
電源接通，柱塞泵電機(jī)通電工作。MPU輸出高電平H，柱塞泵電機(jī)斷電停止。 當(dāng)系統(tǒng)正常不工作MPU的發(fā)不出方波信號(hào)，解調(diào)器輸出高電平H時(shí) 報(bào)警燈模塊輸入接口 U2A是"或"邏輯，此時(shí)U2A輸入端第2腳電平為H。于是無(wú)
論5為高電平H或低電平L， 6均輸出高電平H， Q3導(dǎo)通，7的電平拉低，報(bào)警燈AR1常亮。實(shí)
現(xiàn)了法規(guī)要求的報(bào)警燈應(yīng)顯示故障的要求。 控制電源模塊輸入接口 U3A是"或非"邏輯，此時(shí)U3A輸入端第1腳電平為H。此 時(shí)無(wú)論為高電平H或低電平L， 9均輸出低電平L， Q2截止，10的電平拉高，高邊開關(guān)U4截 止，輸出端11與12V電源斷開，ABS系統(tǒng)工作電源斷電。實(shí)現(xiàn)了法規(guī)要求的系統(tǒng)發(fā)生故障 時(shí)ABS工作電源斷電的要求。 電機(jī)控制模塊輸入接口 U3B是"或非"邏輯，此時(shí)U3B輸入端第6腳電平為H，于是 無(wú)論12為高電平H或低電平L， 13均輸出高電平H， Ql導(dǎo)通，14的電平拉高，高邊開關(guān)U5截 止，輸出端16與12V電源斷開，柱塞泵電機(jī)電源斷電。實(shí)現(xiàn)了法規(guī)要求的系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí) ABS工作電源斷電的要求。 綜上所述可知，本實(shí)用新型就是用2片數(shù)字電路組合成監(jiān)控MPU工作，實(shí)現(xiàn)故障自 動(dòng)報(bào)警并掉電退出工作的功能。當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，ABS報(bào)警燈、ABS工作電源、柱塞泵電 機(jī)等的工作狀態(tài)可以由MPU控制。當(dāng)系統(tǒng)工作不正常時(shí)，ABS報(bào)警燈常亮、ABS工作電源斷 開、柱塞泵電機(jī)停止工作狀態(tài)，且不受MPU控制。
權(quán)利要求一種故障自動(dòng)報(bào)警的汽車制動(dòng)防抱死電控裝置，其特征是所述的電控系統(tǒng)包括解調(diào)器模塊，解調(diào)器模塊輸出三路分別連接報(bào)警模塊，控制電源模塊，電機(jī)控制模塊；所述的解調(diào)器模塊有三個(gè)相串聯(lián)的施密特觸發(fā)器U1A、U1B、U1C，在施密特觸發(fā)器U1A、U1C之間串聯(lián)一個(gè)二極管D1，在施密特觸發(fā)器U1C的輸入端分別連接電阻R2和電容C2，電阻R2的另一端接5V電壓，電容C2的另一端接地，施密特觸發(fā)器U1C、電阻R2、電容C2構(gòu)成一個(gè)單穩(wěn)態(tài)電路，施密特觸發(fā)器U1A的輸入端串聯(lián)一電容C1、在U1A和C1之間接一限位電阻R1；解調(diào)器輸入端1與16位微處理器的輸出口PA0連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障自動(dòng)報(bào)警的汽車制動(dòng)防抱死電控裝置，其特征是所述的 報(bào)警模塊由2輸入端或門U2A、功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q3、報(bào)警燈AR1串聯(lián)組成，在功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng) 效應(yīng)管Q3的源極和漏極之間接一個(gè)下拉電阻R6，燈AR1另一端接12V電壓，解調(diào)器輸出信 號(hào)通過(guò)一"2輸入端或門"的一個(gè)輸入端，在該端接一電阻R3，電阻R3的另一端接5V電壓， 該"或門"另一輸入端與16位微處理器的輸出引腳PA1連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障自動(dòng)報(bào)警的汽車制動(dòng)防抱死電控裝置，其特征是所述的 控制電源模塊由2輸入端或非門U3A、功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q2、高端開關(guān)U4串聯(lián)組成，在功率 驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q2源極和漏極之間接一個(gè)下拉電阻R7，解調(diào)器輸出信號(hào)通過(guò)一"2輸入端或 非門"的一個(gè)輸入端，該"或非門"另一輸入端與16位微處理器的輸出引腳PA2連接，同時(shí) 該端接一電阻R4，電阻R4的另一端接5V電壓，"或非門"的輸出端連接控制電源驅(qū)動(dòng)器控 制ABS系統(tǒng)電源。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障自動(dòng)報(bào)警的汽車制動(dòng)防抱死電控裝置，其特征是所述的 電機(jī)控制模塊由2輸入端或非門U3B、功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q1、高端開關(guān)U5串聯(lián)組成，在功率 驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Ql源極和漏極之間接一個(gè)下拉電阻R8，解調(diào)器輸出信號(hào)通過(guò)一"2輸入端或 非門"的一個(gè)輸入端，該"或非門"另一輸入端與16位微處理器的輸出引腳PA3，同時(shí)該端 接一電阻R5，電阻R5的另一端接5V電壓，"或非門"的輸出端連接電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器控制ABS 系統(tǒng)電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種故障自動(dòng)報(bào)警的汽車制動(dòng)防抱死電控裝置。屬汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)。所述的電控裝置由解調(diào)器模塊輸出三路分別控制報(bào)警模塊，電源控制模塊，電機(jī)控制模塊。施密特觸發(fā)器U1A、U1B、U1C、二極管D1、電阻R1、電容C1、C2組成了解調(diào)器模塊，2端輸入或門U2A、功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q3、燈AR1串聯(lián)組成報(bào)警燈模塊，2端輸入或非門U3A、功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q2、高端開關(guān)U4串聯(lián)組成控制電源模塊。2端輸入或非門U3B、功率驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管Q1、高端開關(guān)U5串聯(lián)組成電機(jī)控制模塊。本實(shí)用新型相比雙MPU系統(tǒng)可以減少1片MPU的開銷，節(jié)省成本，可以達(dá)到雙MPU的要求。
文檔編號(hào)B60T8/176GK201494426SQ20092023498
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月1日
發(fā)明者吳殿國(guó) 申請(qǐng)人:吳殿國(guó)