一种汽车电动手刹控制总成电路的制作方法

1.本实用新型涉及汽车的控制电路技术领域，特别是涉及一种汽车电动手刹控制总成电路。


背景技术：

2.随着科技的不断发展，整体的市场在扩大，汽车行业也发生了翻天覆地的变化。其中，汽车电动手刹已经成为了不少高端车的标配，例如宝马x6系。安装电动手刹确实能提高车主的用车体验，也能为车生活提供一定的便利。
3.电子手刹是由电子控制方式实现停车制动的技术，其工作原理与机械式手刹相同，均是通过刹车盘与刹车片产生的摩擦力来达到控制停车制动，只不过控制方式从之前的机械式手刹拉杆变成了电子按钮。
4.电子手刹也就是电子驻车制动系统。电子驻车制动系统(electrical park brake，epb)是指将行车过程中的临时性制动和停车后的长时性制动功能整合在一起，并且由电子控制方式实现停车制动的技术。
5.电子手刹从基本的驻车功能延伸到自动驻车功能auto hold。auto hold自动驻车功能技术的运用，使得驾驶者在车辆停下时不需要长时间刹车。启动自动电子驻车制动的情况下，能够避免车辆不必要的滑行。
6.现有电子手刹是同过继电器控制手刹的拉起和释放，其电流采样是采用了0.007欧的合金取样电阻，来检测手刹在工作和堵转卡死时的电流，但由于合金电阻在工作时产生温漂，及功率不够的情况下经常出现合金电阻烧断的情况，导致电子手刹失灵的问题，给用户造成了很大的困扰。


技术实现要素：

7.针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种汽车电动手刹控制总成电路，解决了原电动手刹控制总成电路在工作时因堵转造成的取样电阻烧断，导致电动手刹不能工作的问题。
8.为实现上述目的，本实用新型提供了一种汽车电动手刹控制总成电路，用于驱动手刹电机运行工作，其包括主控mcu模块、半桥驱动模块和电吸控制模块，所述主控mcu模块的输出端与所述半桥驱动模块的输入端连接，以控制半桥驱动模块的输出端输出供电压至所述电吸控制模块的待输出端，所述主控mcu模块的输出端与所述电吸控制模块的输入端连接，使能控制所述电吸控制模块的开关端与其待输出端连接后，待输出端的输出供电压控制所述手刹电机进行正反转工作，实现手刹的拉起或释放动作。
9.优选地，所述主控mcu的输入端与所述半桥驱动模块的输出端连接进行ad信号采样。
10.优选地，所述半桥驱动模块包括驱动芯片、若干电阻和电容，所述电吸控制模块包括继电器芯片，所述驱动芯片的输入端均分别通过电阻与所述主控mcu模块的输出端连接，
所述驱动芯片的输出端与所述继电器芯片的待输出端连接。
11.优选地，半桥驱动模块进一步包括二极管和若干电阻，驱动芯片的输入管脚均分别通过电阻与核心芯片的输出管脚连接，二极管分别设置于核心芯片的输出管脚与电阻之间。
12.优选地，所述电吸控制模块还包括信号输入放大模块和偏置模块，所述偏置模块一端与所述主控mcu模块的输出端连接，所述偏置模块的另一端与所述信号输入放大模块的一端连接，所述信号输入放大模块的另一端与所述继电器芯片的输入端连接。
13.优选地，所述信号输入放大模块包括三极管，该偏置模块包括电阻，三极管的基极均分别与电阻连接，三极管的集电极均分别与继电器芯片的输入端连接，三极管的发射极均接地。
14.优选地，所述电吸控制模块还包括输入保护模块，所述输入保护模块均分别设置于所述信号输入放大模块的另一端与所述继电器芯片的输入端之间并且连接电源。
15.优选地，该控制总成电路还包括霍尔检测模块，所述霍尔检测模块与原车手刹的供电线接口连接，进行霍尔检测电流至所述主控mcu模块的输入端，以判断原车手刹开闭到位。
16.优选地，所述霍尔检测模块包括三极管和若干电阻，所述三极管的集电极与所述主控mcu模块的输入端连接，所述三极管的基极通过所述电阻与所述原车手刹的供电线接口连接，所述三极管的发射极接地；所述原车手刹的供电线接口的另一输入端通过所述电阻与所述主控mcu模块的输入端连接，且还通过设置所述电阻接地。
17.优选地，该控制总成电路还包括原车电源插座、电压转换模块和can接收模块，所述原车电源插座包括电源管脚和通信管脚，所述电源管脚与所述半桥驱动模块的输出端和所述电压转换模块的一端都连接，所述电压转换模块的另一端与所述主控mcu模块连接，所述can接收模块的一端与通信管脚连接，所述can接收模块的另一端与主控mcu模块连接。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
19.1、主控mcu模块的输出端与半桥驱动模块的输入端连接，以控制半桥驱动模块的输出端输出供电压至电吸控制模块的待输出端，主控mcu模块的输出端与电吸控制模块的输入端连接，使能控制电吸控制模块的开关端与其待输出端连接后，待输出端的输出供电压控制手刹电机进行正反转工作。半桥驱动模块控制电机正反转的电压先到达电吸控制模块，主控mcu模块会通过控制信号控制电吸模块中的继电器芯片k1进行闭合和断开，来控制电机的运行状态，起到了过流保护作用，改良了原手刹控制总成电路在工作时因堵转造成的取样电阻烧断，导致手刹不能工作的问题，保证系统电路的可靠性，对行车安全提供可靠的保障。
20.2、霍尔检测模块与原车手刹的供电线接口连接，进行霍尔检测电流至主控mcu模块的输入端，当手刹打开时，主控mcu模块通过霍尔检测到手刹是否到位，如检测到霍尔到位信号后，半桥驱动模块的输出电压将被电吸控制模块断开，此时通过电流和霍尔同时比对检查，经过比对输出后将使手刹输出电压呈线性变化，可以准确判断是否打开或关闭，从而使手刹在打开关闭时运更加平稳。
21.3、主控mcu模块的输入端与半桥驱动模块的输出端连接，进行ad信号采样以检测判断半桥驱动模块的输出电压是否符合所需电压值。
22.4、该电压转换模块为该控制总成电路的系统提供供电电源。该can接收模块起到该控制总成电路与原车的系统建立通信桥梁作用。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型中的方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本实用新型提供的汽车电动手刹控制总成电路的系统框图；
25.图2是本实用新型提供的主控mcu模块电路图；
26.图3是本实用新型提供的半桥驱动模块电路图；
27.图4是本实用新型提供的电吸控制模块电路图；
28.图5是本实用新型提供的霍尔检测模块电路图。
29.附图标记说明：
30.1、主控mcu模块；11、晶振模块；12、复位模块；2、半桥驱动模块；3、电吸控制模块；31、信号输入放大模块；32、偏置模块；33、输入保护模块；4、霍尔检测模块；5、原车电源插座；6、电压转换模块；61、12v转5v_ldo模块；62、5v转3.3v_ldo模块；7、can接收模块。
具体实施方式
31.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。
32.本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的“上”“下”“左”“右”“前”“后”“侧”等方位词是针对提供的附图作相对的位置说明，并不是用于描述实际产品特定顺序。
33.请参阅图1，本实用新型实施例提供一种汽车电动手刹控制总成电路，用于驱动手刹电机运行工作，其包括主控mcu模块1、半桥驱动模块2和电吸控制模块3，主控mcu模块1的输出端与半桥驱动模块2的输入端连接，以控制半桥驱动模块2的输出端输出供电压至电吸控制模块3的待输出端，主控mcu模块1的输出端与电吸控制模块3的输入端连接，使能控制电吸控制模块3的开关端与其待输出端连接后，待输出端的输出供电压控制手刹电机进行正反转工作，实现手刹的拉起或释放动作。进一步地，主控mcu模块1的输入端与半桥驱动模块2的输出端连接，进行ad信号采样以检测判断半桥驱动模块2的输出电压是否符合所需电压值。
34.请参阅图2，主控mcu模块1包括核心芯片u1、晶振模块11和复位模块12，晶振模块11与核心芯片u1的时钟管脚（pd0-osc_in、pd1-osc_out）连接，为核心芯片u1提供系统频率
时钟源。复位模块12与核心芯片u1的复位管脚（nrst）连接，当核心芯片u1运行过程出错时，复位模块12可以起到自动初始化，维护系统正常运行。具体地，主控mcu模块1在该汽车电动手刹控制总成电路的系统内起到核心控制的作用，其采用的核心芯片u1的型号为cks32f103。
35.请参阅图2-图4，半桥驱动模块2包括驱动芯片q11和若干电阻，驱动芯片q11的输入端（m_inh1、pwm2）均分别通过电阻（r28、r29）与主控mcu模块1的输出端（m_inh1、pwm2）连接，具体地，驱动芯片q11的输入管脚（inh、in）均分别通过电阻（r28、r29）与核心芯片u1的输出管脚（pc3、pa1）连接。为了能够使得信号传输稳定，半桥驱动模块2进一步包括二极管（d6、d7），二极管（d6、d7）分别设置于主控mcu模块1的输出端（m_inh1、pwm2）与电阻（r28、r29）之间，即，二极管（d6、d7）分别设置于核心芯片u1的输出管脚（pc3、pa1）与电阻（r28、r29）之间起到信号单向传输作用。驱动芯片q11的输出端（is）通过电阻（r32)与核心芯片u1的采样管脚（pa6）连接，方便对驱动芯片的ad信号采样检测。具体地，该驱动芯片q11的型号为ifx007t。当手刹打开或关闭正常工作时，半桥驱动模块2检测到工作电流在设定工作范围之内，此时电机正常动作，当手刹出现外部阻力或卡死时，半桥驱动模块2检测到工作电流超出设定范围，此时，半桥驱动模块2断开输出电压，从而保证系统电路的可靠性。
36.电吸控制模块3包括继电器芯片k1，驱动芯片q11的输出端（out）与继电器芯片k1的待输出端（8脚、10脚）连接，以输出电压vcc_12v控制电机对手刹进行开闭。也就是说，半桥驱动模块2控制电机正反转的电压先到达电吸控制模块3，主控mcu模块1会通过控制信号（m_moto+、m_moto-）控制电吸模块中的继电器芯片k1进行闭合和断开，以输出电压vcc_12v来控制电机的运行状态，起到了过流保护作用，改良了原手刹控制总成电路在工作时因堵转造成的取样电阻烧断，导致手刹不能工作的问题。该电吸控制模块还包括信号输入放大模块31和偏置模块32，该偏置模块32一端与主控mcu模块1的输出端连接，偏置模块32的另一端与信号输入放大模块31的一端连接，信号输入放大模块31的另一端与继电器芯片k1的输入端连接。具体地，该信号输入放大模块31包括三极管（q2、q8），该偏置模块32包括电阻（r39、r41），三极管（q2、q8）的基极均分别与电阻（r39、r41）连接，三极管（r39、r41）的集电极均分别与继电器芯片k1的输入端连接，三极管（r39、r41）的发射极均接地。为了使得继电器芯片k1的输入端安全，该电吸控制模块3还包括输入保护模块33，该输入保护模块33均分别设置于信号输入放大模块31的另一端与继电器芯片k1的输入端之间并且连接电源。具体地，该输入保护模块33包括肖特基二极管（d1、d4），该肖特基二极管（d1、d4）的正极均分别与三极管（r39、r41）的集电极连接，肖特基二极管（d1、d4）的负极均连接同一电源。
37.请参阅图1和图5，该控制总成电路还包括霍尔检测模块4，霍尔检测模块4与原车手刹的供电线接口（cn2）连接，进行霍尔检测电流至主控mcu模块1的输入端（m_pwm1、m_pwm2），以判断原车手刹开闭到位。具体地，霍尔检测模块包括三极管q12和若干电阻，三极管q14的集电极与主控mcu模块1的输入端（m_pwm1）连接，三极管q14的基极与原车手刹的供电线接口（cn2）连接；进一步地，三极管q14的基极通过电阻（r22）与原车手刹的供电线接口（cn2）连接，使得三极管的电流工作在合适范围内，三极管q14的发射极接地，原车手刹的供电线接口（cn2）的另一输入端通过电阻（r35）与主控mcu模块1的输入端（m_pwm2）连接，且还通过设置电阻（r37）接地。当手刹打开时，主控mcu模块1通过霍尔检测到手刹是否到位，如检测到霍尔到位信号后，半桥驱动模块2的输出电压将被电吸控制模块3断开，此时通过电
流和霍尔同时比对检查，经过比对输出后将使手刹输出电压呈线性变化，可以准确判断是否打开或关闭，从而使手刹在打开关闭时运更加平稳，极大的提高了手刹工作的可靠性，对行车安全提供可靠的保障。
38.请参阅图1，该控制总成电路还包括原车电源插座5和电压转换模块6，原车电源插座5包括电源管脚batt+，电源管脚batt+与半桥驱动模块2的输出端和电压转换模块6的一端都连接，电压转换模块6的另一端与主控mcu模块1连接。具体地，电压转换模块6包括12v转5v_ldo模块61和5v转3.3v_ldo模块62，12v转5v_ldo模块61为单元的各电路模块提供上拉电压，5v转3.3v_ldo模块62为主控mcu模块1提供供电电压。其中，该电压转换模块6中的一路12v电压供给半桥驱动模块2。
39.请继续参阅图1，该控制总成电路还包括can接收模块7，原车电源插座5包括通信管脚can，can接收模块7的一端与通信管脚can连接，can接收模块7的另一端与主控mcu模块1连接，该can接收模块7起到该控制总成电路与原车的系统建立通信桥梁作用。
40.以上所述仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。