專利名稱：故障自動報警的汽車制動防抱死電控裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車制動防抱死系統(常稱ABS系統)。具體是一種故障自 動報警的汽車制動防抱死電控裝置。能夠保證電器系統出現故障時使ABS系統退出工作并 且及時報警，提醒駕駛員注意車輪會出現抱死情況的ABS系統。
背景技術：
目前，ABS的電控部分均采用以16位微處理器(以下簡稱MPU)為核心的控制系 統。由于系統會不可避免的出現程序跑飛、元件損壞等軟、硬件故障，因此國家標準規定ABS 系統一旦出現故障必須保證不能影響原車制動并通過一專用報警燈報警。當前ABS電控系 統多數采用2只MPU方案， 一只MPU用于控制系統正常工作，另一只MPU用于監控，兩只MPU 還要相互監控。系統出現硬件故障時MPU可以檢測到并發出報警信號，同時切斷ABS控制 電源恢復常規制動。任何一只MPU的軟件跑飛或硬件故障將會被另一只MPU檢測到并發出 報警信號，同時切斷ABS控制電源恢復常規制動。該方案屬于硬件冗余結構，成本較高，軟 件開發量大，兩套硬件運行增加了故障概率。有些用一只MPU的ABS系統如果出現程序跑 飛或MPU自身硬件故障，雖然可以作到切斷ABS供電電源，使車輛恢復常規制動，但是報警 燈不會受到MPU正確控制可能使報警信號錯誤，影響駕駛員的判斷。難以符合法規要求，因 而推廣受到約束。
發明內容本實用新型提供一種故障自動報警的汽車制動防抱死電控裝置，目的是為了在保 證車輛行駛安全、符合法規要求的前提下降低成本，并且能夠保證電器系統出現故障時使 ABS系統退出工作并且及時報警。 本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是一種出現故障自動報警的汽車 制動防抱死電控裝置，其特征是所述的電控系統包括解調器模塊，解調器模塊輸出三路分 別連接報警模塊，控制電源模塊，電機控制模塊；所述的解調器模塊有三個相串聯的施密特 觸發器U1A、 U1B、 U1C，在施密特觸發器U1A、 U1C之間串聯一個二極管D1，在施密特觸發器 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，施密特觸發器U1C、電阻R2、電容C2構成一個單穩態電路，施密特觸發器U1A的輸入端 串聯一電容Cl、在U1A和Cl之間接一限位電阻Rl ;解調器輸入端1與16位微處理器的輸 出口 PA0連接。 所述的報警模塊由2輸入端或門U2A、功率驅動場效應管Q3、報警燈AR1串聯組 成，在功率驅動場效應管Q3的源極和漏極之間接一個下拉電阻R6，燈AR1另一端接12V電 壓，解調器輸出信號通過一 "2輸入端或門"的一個輸入端，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、功率驅動場效應管Q2、高端開關U4 串聯組成，在功率驅動場效應管Q2源和漏極之間接一個下拉電阻R7，解調器輸出信號通過一"2輸入端或非門"的一個輸入端，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 電源驅動器控制ABS系統電源。 所述的電機控制模塊由2輸入端或非門U3B、功率驅動場效應管Q1、高端開關U5 串聯組成，在功率驅動場效應管Ql源極和漏極之間接一個下拉電阻R8，解調器輸出信號通 過一"2輸入端或非門"的一個輸入端，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"的輸出端連接電機控 制驅動器控制ABS系統電機。 本實用新型的優點是采用一只MPU方案，當系統硬件出現故障時MPU可以檢測到 并發出報警信號，同時切斷ABS控制電源恢復常規制動。當軟件出現故障或MPU自身硬件 出現故障時，本實用新型提供的方案能夠自動發出報警信號，同時切斷ABS控制電源恢復 常規制動。使之符合國家法規要求。因此可以節省一只MPU及相關配置電路。簡化硬件電 路制造與軟件開發工作。節省成本，提高可靠性與安全性。
附圖是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進一步說明。 圖中施密特觸發器U1A、U1B、U1C、二極管D1、電阻R1、電容C1、C2組成了解調器模 塊。解調器輸入端1與MPU的輸出口 PA0聯接。 當MPU沒有工作在正常控制或因MPU自身硬件故障或程序跑飛等因素，PA0不會 輸出方波信號。PA0沒有輸出方波信號時，無論此時PA0狀態是H還是L，因為電容器C1的 隔直流特性，該狀態不能影響2的電平，受電阻R1的作用，2的電平下拉為L。施密特觸發 器U1A的輸出端就為H。 二極管D1的負極電平為H，D1截止。此時電阻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U1B、 U1C兩級反向器后在解調器輸出端4 輸出高電平H。 當MPU經過復位、系統自檢等過程且系統正常，即進入ABS正常的周期循環工作狀 態。PAO將會輸出方波信號。該方波信號可以通過電容器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間斷導通，Dl導通期間電容C2通過 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會充電，但因R2C2的時間常 數原因電壓上升的很慢，還未達到U1B的翻轉域值時Dl再次導通C2再次放電，3端的電平 始終在L區間范圍內跳動，3端的電平L經U1B、 U1C兩級反向器后在解調器輸出端4輸出 低電平L。 要強調的是MPU輸出端PAO產生的方波信號要通過軟件控制產生，在每一次循環 周期反向一次產生，保證如果程序跑飛循環停止狀態方波信號可靠消失，不可采用定時器 中斷或其他自動方式產生。 圖中2端輸入或門U2A、功率驅動場效應管Q3、報警燈AR1組成報警燈模塊。當 "或門"U2A輸出端6為高電平H時，功率驅動場效應管Q3導通，輸出端7就為低電平L，報警燈AR1亮。 圖中2端輸入或非門U3A、功率驅動場效應管Q2、高端開關U4組成控制電源模塊。 當"或非門"U3A輸出端9為高電平H時，功率驅動場效應管Q2導通，輸出端10就為低電平 L，高端開關U4導通使ll與12V電源接通，ABS系統工作電源上電。 圖中2端輸入或非門U3B、功率驅動場效應管Q1、高端開關U5組成電機控制模塊。 當"或非門"U3B輸出端13為高電平H時，功率驅動場效應管Ql導通，輸出端14就為低電 平L，高端開關U5導通使15與12V電源接通，柱塞泵電機通電工作(液壓制動系統用)。 當系統正常工作狀態解調器輸出低電平L時 報警燈模塊輸入接口 U2A是"或"邏輯，此時U2A輸入端第2腳電平為L，U2A輸入
端5 (第1腳)與MPU輸出口 PA1聯接。此時輸出端6就直接受MPUPA1控制。5為高電平
H時，6輸出高電平H， Q3導通，7的電平拉低，報警燈AR1亮。MPU輸出低電平L，報警燈滅。 控制電源模塊輸入接口 U3A是"或非"邏輯，此時U3A輸入端第1腳電平為L， U3A
輸入端8 (第2腳)與MPU輸出口 PA2聯接。此時輸出端9就直接受MPUPA2控制。8輸出
低電平L，9輸出高電平H， Q2導通，IO的電平拉低，高邊開關U4導通，輸出端11與12V電
源接通，ABS系統工作電源上電。MPU輸出高電平H，控制電源模塊斷電。 電機控制模塊輸入接口 U3B是"或非"邏輯，此時U3B輸入端第6腳電平為L， U3B
輸入端12(第5腳)與MPU輸出口 PA3聯接。此時輸出端13就直接受MPUPA3控制。12輸
出低電平L，13輸出高電平H， Ql導通，14的電平拉低，高邊開關U5導通，輸出端15與12V
電源接通，柱塞泵電機通電工作。MPU輸出高電平H，柱塞泵電機斷電停止。 當系統正常不工作MPU的發不出方波信號，解調器輸出高電平H時 報警燈模塊輸入接口 U2A是"或"邏輯，此時U2A輸入端第2腳電平為H。于是無
論5為高電平H或低電平L， 6均輸出高電平H， Q3導通，7的電平拉低，報警燈AR1常亮。實
現了法規要求的報警燈應顯示故障的要求。 控制電源模塊輸入接口 U3A是"或非"邏輯，此時U3A輸入端第1腳電平為H。此 時無論為高電平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U4截 止，輸出端11與12V電源斷開，ABS系統工作電源斷電。實現了法規要求的系統發生故障 時ABS工作電源斷電的要求。 電機控制模塊輸入接口 U3B是"或非"邏輯，此時U3B輸入端第6腳電平為H，于是 無論12為高電平H或低電平L， 13均輸出高電平H， Ql導通，14的電平拉高，高邊開關U5截 止，輸出端16與12V電源斷開，柱塞泵電機電源斷電。實現了法規要求的系統發生故障時 ABS工作電源斷電的要求。 綜上所述可知，本實用新型就是用2片數字電路組合成監控MPU工作，實現故障自 動報警并掉電退出工作的功能。當系統正常工作時，ABS報警燈、ABS工作電源、柱塞泵電 機等的工作狀態可以由MPU控制。當系統工作不正常時，ABS報警燈常亮、ABS工作電源斷 開、柱塞泵電機停止工作狀態，且不受MPU控制。
權利要求一種故障自動報警的汽車制動防抱死電控裝置，其特征是所述的電控系統包括解調器模塊，解調器模塊輸出三路分別連接報警模塊，控制電源模塊，電機控制模塊；所述的解調器模塊有三個相串聯的施密特觸發器U1A、U1B、U1C，在施密特觸發器U1A、U1C之間串聯一個二極管D1，在施密特觸發器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，施密特觸發器U1C、電阻R2、電容C2構成一個單穩態電路，施密特觸發器U1A的輸入端串聯一電容C1、在U1A和C1之間接一限位電阻R1；解調器輸入端1與16位微處理器的輸出口PA0連接。
2. 根據權利要求1所述的故障自動報警的汽車制動防抱死電控裝置，其特征是所述的 報警模塊由2輸入端或門U2A、功率驅動場效應管Q3、報警燈AR1串聯組成，在功率驅動場 效應管Q3的源極和漏極之間接一個下拉電阻R6，燈AR1另一端接12V電壓，解調器輸出信 號通過一"2輸入端或門"的一個輸入端，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. 根據權利要求1所述的故障自動報警的汽車制動防抱死電控裝置，其特征是所述的 控制電源模塊由2輸入端或非門U3A、功率驅動場效應管Q2、高端開關U4串聯組成，在功率 驅動場效應管Q2源極和漏極之間接一個下拉電阻R7，解調器輸出信號通過一"2輸入端或 非門"的一個輸入端，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 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動器控 制ABS系統電源。
4. 根據權利要求1所述的故障自動報警的汽車制動防抱死電控裝置，其特征是所述的 電機控制模塊由2輸入端或非門U3B、功率驅動場效應管Q1、高端開關U5串聯組成，在功率 驅動場效應管Ql源極和漏極之間接一個下拉電阻R8，解調器輸出信號通過一"2輸入端或 非門"的一個輸入端，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"的輸出端連接電機控制驅動器控制ABS 系統電機。
專利摘要本實用新型公開了一種故障自動報警的汽車制動防抱死電控裝置。屬汽車制動防抱死系統。所述的電控裝置由解調器模塊輸出三路分別控制報警模塊，電源控制模塊，電機控制模塊。施密特觸發器U1A、U1B、U1C、二極管D1、電阻R1、電容C1、C2組成了解調器模塊，2端輸入或門U2A、功率驅動場效應管Q3、燈AR1串聯組成報警燈模塊，2端輸入或非門U3A、功率驅動場效應管Q2、高端開關U4串聯組成控制電源模塊。2端輸入或非門U3B、功率驅動場效應管Q1、高端開關U5串聯組成電機控制模塊。本實用新型相比雙MPU系統可以減少1片MPU的開銷，節省成本，可以達到雙MPU的要求。
文檔編號B60T8/176GK201494426SQ20092023498
公開日2010年6月2日 申請日期2009年8月1日 優先權日2009年8月1日
發明者吳殿國 申請人:吳殿國