基于偏置放大的电感降压驱动式电涡流缓速器控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电涡流缓速器控制系统，具体是指一种基于偏置放大的电感降压驱动式电涡流缓速器控制系统。
【背景技术】
[0002]电涡流缓速器是一种汽车辅助制动装置，俗称电刹，主要应用于大型客车、城市公交车辆及重型卡车。该装置安装在汽车驱动桥与变速箱之间，通过电磁感应原理实现无接触制动。
[0003]随着电涡流缓速器的普及，同时客车上电气系统的日益增多，电涡流缓速器与其他电气系统如ABS系统、发动机控制系统之间的信息交换越来越多，而传统的电信号控制方式导致电涡流缓速器控制系统线束越来越复杂，增加了成本，降低了可靠性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服传统的电涡流缓速器控制系统线束复杂，不仅增加了成本，而且降低了可靠性的缺陷，提供一种基于偏置放大的电感降压驱动式电涡流缓速器控制系统。
[0005]本发明的目的通过下述技术方案实现:基于偏置放大的电感降压驱动式电涡流缓速器控制系统，包括电涡流缓速器，单片机，分别与单片机相连接的电源模块、制动踏板、档位开关、开关量信号处理单元、CAN总线数据收发单元、制动车灯驱动单元和脉冲偏置放大单元，分别与CAN总线数据收发单元相连接的汽车主控单元和行车电脑，与开关量信号处理单元相连接的电感降压驱动单元，以及与脉冲偏置放大单元相连接的脉冲信号采集单元；所述电涡流缓速器还则同时与脉冲信号采集单元和电感降压驱动单元相连接；所述脉冲偏置放大单元由场效应管M0S1，三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，负极与场效应管M0S1的栅极相连接、正极则形成该脉冲偏置放大单元输入端的电容C8，N极经电阻R19后与三极管VT7的发射极相连接、P极则经极性电容C7后接地的二极管D5，N极与二极管D5的P极相连接、P极则与场效应管M0S1的漏极相连接的二极管D4，串接在场效应管M0S1的源极和三极管VT5的发射极之间的电阻R14，正极经电阻R16后与三极管VT6的发射极相连接、负极接地的极性电容C9，串接在三极管VT5的集电极和极性电容C9的负极之间的电阻R15，串接在三极管VT6的基极和极性电容C9的负极之间的电阻R17，串接在三极管VT6的集电极和三极管VT7的基极之间的电容C10，一端与三极管VT7的集电极相连接、另一端接地的电阻R18，一端与三极管VT7的发射极相连接、另一端则形成该脉冲偏置放大单元输出端的电感L2，以及与电感L2相并联的电阻R20组成；所述场效应管M0S1的栅极与三极管VT5的基极相连接、其源极则与三极管VT6的发射极相连接；所述脉冲偏置放大单元输入端与脉冲信号采集单元的输出端相连接、其输出端则与单片机相连接。
[0006]所述的电感降压驱动单元由驱动芯片U3，三极管VT3，三极管VT4，一端与驱动芯片U3的EN管脚相连接、另一端则形成该电感降压驱动单元的输入端的电阻R9，正极经电阻R9后与驱动芯片U3的EN管脚相连接、负极接地的电容C3，正极同时与驱动芯片U3的EN管脚和VCC管脚相连接、负极接地的电容C4，正极与驱动芯片U3的COMP管脚相连接、负极接地的电容C5，与电容C5相并联的电阻R10，P极与电容C5的正极相连接、N极则经电阻R11后与三极管VT3的基极相连接的二极管D2，N极与驱动芯片U3的SW1管脚相连接、P极接地的稳压二极管D3，一端与驱动芯片U3的SW1管脚相连接、另一端则经电阻R13后与三极管VT4的发射极相连接的电感L1，以及正极与驱动芯片U3的FB管脚相连接、负极则经电阻R12后与三极管VT4的基极相连接的电容C6组成；所述驱动芯片U3的VSS1管脚和VSS2管脚均接地、其SW2管脚则与三极管VT3的集电极相连接；所述三极管VT3的发射极与稳压二极管D3的P极相连接；所述三极管VT4的集电极则与三极管VT3的发射极相连接；所述电感L1和电阻R13的连接点则与电容C6和电阻R12的连接点相连接的同时形成该电感降压驱动单元的输出端；所述电感降压驱动单元的输入端与开关量信号处理单元的输出端相连接、其输出端则与电涡流缓速器相连接。
[0007]进一步的，所述的开关量信号处理单元由开关量处理电路，与开关量处理电路相并联的闭环检测电路组成；所述开关量处理电路的输入端与单片机相连接、其输出端则与电感降压驱动单元的输入端相连接；所述开关量处理电路由光电耦合器U1，三极管VT1，一端作为该开关量处理电路的输入端、另一端则经电阻R2后与光电耦合器U1的正极输入端相连接的电阻R1，正极与电阻R1和电阻R2的连接点相连接、负极则与光电耦合器U1的负极输入端相连接的同时接地的电容C1，串接在三极管VT1的基极和发射极之间的电阻R3，以及一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端则形成该开关量处理电路的输出端的电阻R4组成；所述光电耦合器U1的第一输出端与三极管VT1的基极相连接、其第二输出端则接地。
[0008]所述的闭环检测电路则由场效应管M0S，三极管VT2，光电耦合器U2，P极与场效应管M0S的漏极相连接、N极则经电阻R1后与电容C1的正极相连接的二极管D1，一端与场效应管M0S的栅极相连接、另一端则经电阻R8后与三极管VT2的基极相连接的电阻R7，一端与场效应管M0S的源极相连接、另一端则与电阻R7和电阻R8的连接点相连接的电阻R6，以及正极顺次经电阻R5和电阻R4后与三极管VT1的集电极相连接、负极则与光电耦合器U2的正极输入端相连接的电容C2组成；所述光电耦合器U2的负极输入端接地、其第一输出端则与三极管VT2的集电极相连接、其第二输出端则接地；所述三极管VT2的发射极接地。
[0009]所述的驱动芯片U3为AX2003集成芯片。
[0010]本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0011](1)本发明与现有的电涡流缓速器控制系统相比较，其实现了车辆信号的共享，减少了车辆上的线束，可提高电涡流缓速器控制系统的可靠性，并且降低制造成本。
[0012](2)本发明可以对电涡流缓速器的驱动信号进行处理并检测，避免系统发出的驱动信号出现错误而造成电涡流缓速器损坏或影响其制动性能。
[0013](3)本发明设置有电感降压驱动单元，其可以柔性的对电涡流缓速器进行驱动，因此可以在提高驱动效率的同时还减少电涡流缓速器的损耗。
[0014](4)本发明通过脉冲偏置放大单元可以对电涡流缓速器的负载信号进行不失真的放大，使本发明可以准确的反映出电涡流缓速器的实时运行状况。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的整体结构框图。
[0016]图2为本发明的开关量信号处理单元的电路结构图。
[0017]图3为本发明的电感降压驱动单元的电路结构图。
[0018]图4为本发明的脉冲偏置放大单元的电路结构图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
[0020]实施例
[0021]如图1所示，本发明的基于偏置放大的电感降压驱动式电涡流缓速器控制系统，其由电涡流缓速器，脉冲偏置放大单元，脉冲信号采集单元，电感降压驱动单元，开关量信号处理单元，单片机，制动踏板，档位开关，电源模块，CAN总线数据收发单元，制动车灯驱动单元，汽车主控单元以及行车电脑13部分组成。
[0022]其中，单片机作为本发明的控制中心，其分别与电源模块、制动踏板、档位开关、脉冲偏置放大单元、开关量信号处理单元、CAN总线数据收发单元以及制动车灯驱动单元相连接。所述汽车主控单元和行车电脑则分别与CAN总线数据收发单元相连接。所述电感降压驱动单元则与开关量信号处理单元相连接。所述电涡流缓速器则同时与脉冲信号采集单元以及电感降压驱动单元相连接。
[0023]实施时，制动踏板和档位开关分别向单片机发送压力信号和档位信号，而单片机则根据该压力信号和档位信号向开关量信号处理单元发送电涡流缓速器控制信号；该电涡流缓速器控制信号经开关量信号处理单元后输入到电感降压驱动单元，由电感降压驱动单元对电涡流缓速器进行控制。同时，所述单片机还向制动车灯驱动单元发送驱动信号，点亮制动车灯。
[0024]所述脉冲信号采集单元则用于采集电涡流缓速器的负载信号并传输给脉冲偏置放大单元。该脉冲偏置放大单元则用于对负载信号进行不失真的放大处理。所述单片机则根据负载信号计算出电涡流缓速器的制动力矩，并通过CAN总线数据收发单元传送给汽车主控单元和行车电脑。本发明采用CAN总线数据收发单元对信息进行传输，可以减少控制系统的线束，提高本发明的可靠性。所述电源模块则用于给整个控制系统提供工作电源。
[0025]为了更好的对电涡流缓速器进行控制，如图2所示，所述的开关量信号处理单元由开关量处理电路，与开关量处理电路相并联的闭环检测电路组成。所述开关量处理电路的输入端与单片机相连接、其输出端则与电感降压驱动单元的输入端相连接。
[0026]所述开关量处理电路由光电耦合器U1，三极管VT1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4以及电容C1组成。
[0027]连接时，该电阻R1的一端经电阻R2后与光电耦合器U1的正极输入端相连接、其另一端则作为该开关量处理电路的输入端，该输入端则与单片机相连接。所述电容C1的正极与电阻R1和电阻R2的连接点相连接、其负极则与光电耦合器U1的负极输入端相连接的同时接地。因此，电容C1和电阻R1以及电阻R2则形成一个RC滤波器，当电涡流缓速器控制信号输入进来后，由RC滤波器进行滤波处理，再输入到光电耦合器U1，并导通电耦合器Ulo
[0028]另外，电阻R3串接在三极管VT1的基极和发射极之间。电阻R4的一端与三极管VT1的集电极相连接、其另一端则形成该开关量处理电路的输出端，该输出端则与电感降压驱动单元相连接，电涡流缓速器控制信号则由该输出端输送至电感降压驱动单元。所述光电耦合器U1的第一输出端与三极管VT1的基极相连接、其第二输出端则接地。
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