[發明專利]一種車用自勵式液冷緩速器電子控制裝置

有效

• 申請號: 201310003829.2
• 申請日: 2013-01-05
• 公開（公告）號: CN103057425A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 李德勝;冀苗苗;鄭然;張凱
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B60L7/00
• 分類號: B60L7/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種車用自勵式液冷緩速器電子控制裝置，其特征在于，自勵式液冷緩速器電路結構包括微處理器時鐘電路、復位電路、24V~5V的供電電路、輸入檔位切換電路、速度傳感器模擬輸入電路1、速度傳感器模擬輸入電路2、ABS輸入電路、巡航信號輸入電路、檔位指示燈電路、操作失誤關斷電路、串口通信電路、CAN通信電路、剎車燈控制電路和勵磁電流大功率輸出電路，其中速度傳感器模擬輸入電路1、速度傳感器模擬輸入電路2、ABS輸入電路和巡航信號輸入電路組成數據采集模塊電路；

微處理器U1的型號為MC9S12XS64，微處理器U1接口PT0、PT1、PT2、PT3與輸入檔位切換電路連接，微處理器U1接口PT7、PT5、PT2、?PT6、PAD00與數據采集模塊電路連接，系統電源模塊電路與微處理器U1接口VDDR、VSS1連接，微處理器U1的接口PA3與剎車燈控制電路連接，操作失誤關斷電路連接微處理器U1的接口PMW4，微處理器U1的接口PWM1、PWM0與勵磁電流大功率輸出電路連接，所述勵磁電流大功率輸出電路輸出端連接到自勵式液冷緩速器定子線圈，微處理器U1接口TXCAN0、RXCAN0與CAN通信模塊電路連接；

所述剎車燈控制電路包括繼電器RELAY1、續流二極管D1和剎車燈BRAKE_LIGHT，其中剎車燈BRAKE_LIGHT為汽車自身的剎車燈，?繼電器RELAY1選擇一路常開輸出的繼電器；具體是繼電器RELAY1輸入端的一個引腳連接在微處理器U1的PA3引腳上，繼電器RELAY1輸入端的另一個引腳接地，繼電器RELAY1輸出端的兩個引腳分別連接汽車的剎車燈的兩個電線，并且在繼電器輸入端的兩根電線之間反接一個續流二極管D1，即續流二極管D1的正極接地，續流二極管D1負極接微處理器U1的PA3引腳；?

所述輸入檔位切換電路的手柄H1包括5根引線，即一個公共端0和四個檔位引線1、2、3、4；手柄H1的四個檔位引線1、2、3、4分別連接電阻R1、R2、R3、R4的一端，電阻R1、R2、R3、R4的另一端連接三極管PNP型開關三極管Q1、Q2、Q3、Q4的基極，手柄H1的公共端0接地，三極管Q1、Q2、Q3、Q4的發射極均連接+5V電源即VDD；三極管Q1、Q2、Q3、Q4的集電極分別連接微處理器U1的接口PT0、PT1、PT2、PT3，同時三極管Q1、Q2、Q3、Q4的集電極還要分別連接電阻R5、R6、R7、R8的一端，電阻R5、R6、R7、R8的另一端接地，并且電阻R5、R6、R7、R8分別并聯電容C1、C2、C3、C4，微處理器U1的接口PB0、PB5、PB6、PB7分別連接四個電阻R12、R11、R10、R9的一端，電阻R12、R11、R10、R9的另一端連接四個發光二極管LE4、LE3、LE2、LE1的負極，發光二極管LE4、LE3、LE2、LE1正極均接+5V電源VDD；

所述的系統供電電源模塊電路結構是，車載+24V電源正極與自恢復保險絲F1、電容C10串聯，電容C10的一端與F1連接，另一端接地；保險絲F1與電容C10連接的同時與電感L1、電阻R14、電容C11正極串聯，電容C11的負極接地；電容C11、二級管TVS1和電容C12并聯，電容C11正極和二級管TVS1負極相連接，電容C11負極、二級管TVS1正極和電容C12負極連接且接地，并且電容C12正極和二級管TVS1負極連接電源芯片U2的輸入端1腳；電源芯片U2選用TLE4275專用車載芯片，電源芯片U2的輸出端5腳是VCC即為+5V，同時5腳連接過壓保護二極管D3的1腳，過壓保護二極管D3的型號為BZX84C8V2，過壓保護二極管D3的3腳連接VDD，同時電源芯片U2的輸出端5腳與電容C14正極連接，電容C14負極接地，電容C14再與C15并聯，電源芯片U2的5腳和2腳之間接電阻R15，電源芯片U2的3腳接地，電源芯片U2的4腳連接電容C13一端，電容C13另一端接地；

所述的數據采集模塊電路包括速度傳感器模擬輸入電路1、速度傳感器模擬輸入電路2、ABS輸入電路和巡航信號輸入電路，具體是速度傳感器模擬輸入電路1的電壓比較芯片?U5選用LM324，電壓比較芯片LM324內部有4個運算放大電路，該電路只用其中的三個運算放大器作為電壓比較器；速度傳感器的信號線Speed直接連接F-V轉換芯片U4的引腳TACH+即1腳，F-V轉換芯片U4的型號為LM2917，F-V轉換芯片U4的引腳EMTT電壓即5腳電壓為速度傳感器采集到的車速傳感器對應的電壓Speed_Control，?F-V轉換芯片U4的5腳連接電阻R23的一端，電阻R23的另一端連接電壓比較芯片U5的2腳即U5其中第一個運算放大器的反向輸入端1IN-，電壓比較芯片U5的3腳即第一個運算放大器的正向輸入端1IN+連接電阻R24一端，電阻R24另一端分別接兩個可調電位器R21的1腳、?R22的3腳，可調電位器R21的2、3腳均接電源VCC，可調電位器R22的1、2腳均接地，電壓比較芯片U5的1腳即該運算放大器的輸出端1OUT連接U1的PT7引腳；?F-V轉換芯片U4的5腳連接電阻R25的一端，電阻R25的另一端連接電壓比較芯片U5的5腳即U5第二個運算放大器的正向輸入端2IN+，電壓比較芯片U5的6腳即第二個運算放大器的反向輸入端2IN-連接電阻R26一端，電阻R26另一端分別接兩個可調電位器R27、R28的3腳，可調電位器R28的1、2腳均接電源VCC，可調電位器R27的1、2腳均接地，電壓比較芯片U5的7腳即U1第二個運算放大器的輸出端2OUT連接U1的PA2引腳；F-V轉換芯片U4的5腳連接電阻R29的一端，電阻R29的另一端連接電壓比較芯片U5的10腳即U5第三個運算放大器的正向輸入端3IN+，U5的9腳即第三個運算放大器的反向輸入端3IN-連接電阻R30一端，電阻R30另一端分別接兩個可調電位器R31、?R32的3腳，可調電位器R32的1、?2腳均接電源VCC，可調電位器R31的1、?2腳均接地，電壓比較芯片U5的8腳即微處理器U1第三個運算放大器的輸出端3OUT連接U1的PT5引腳；?U5的4腳接VCC，U5的11腳接地；

溫度傳感器信號線Temp連接過壓保護二極管D4的2腳，D4、D5、D6的型號為BAS21S，D4的3腳接電阻R16的一端，R16的另一端接VCC，D4的3腳接電阻R16的一端的同時接電容C16的一端，C16的另一端接地，同時D4的3腳接微處理器U1的PT6引腳；巡航信號線Cruise連接二極管D5的2腳，?D5的3腳接電阻R17的一端，R17的另一端接VCC，D5的3腳接電阻R17的一端的同時接電容C17的一端，C17的另一端接地，同時D5的3腳接微處理器U1的PT4引腳；ABS信號線連接二極管D6的2腳，?D6的3腳接電阻R18的一端，R18的另一端接VCC，D6的3腳接電阻R18的一端的同時接電容C18的一端，C18的另一端接地，同時D6的3腳接微處理器U1的PAD00引腳；

數據采集模塊F-V轉換電路是所述數據采集模塊電路中F-V轉換芯片U4的外圍電路，數據采集模塊F-V轉換電路的的F-V轉換芯片U4的型號為LM2917，?F-V轉換芯片U4的1腳和速度傳感器的信號線連接，F-V轉換芯片U4的2腳和電容C43一端連接，電容C43的另一端和地連接，F-V轉換芯片U4的3腳和電位器R41的3腳連接，電位器的型號為3296W，電位器R41的1、2腳均和地連接，F-V轉換芯片U4的4腳和電容C41正極連接，電容?C41負極和地連接，F-V轉換芯片U4的3腳與4腳直接連接，U4的5腳和電位器R42的3腳連接，電位器R42的1、2腳均和地連接，F-V轉換芯片U4的5腳和10腳直接連接，同時F-V轉換芯片U4的5腳和所述數據采集模塊電路的電阻R27連接，F-V轉換芯片U4的8腳接+5V電源VCC，F-V轉換芯片U4的9腳接電阻R43的一端，電阻R43的另一端接+5V電源VCC，F-V轉換芯片U4的11腳和12腳均接地；

所述的操作失誤關斷電路采用PNP型開關三極管Q6作為開關電路，緩速器總開關K1安裝在司機駕駛室，開關K1的一根電線連接電阻R35一端，?K1的另一根電線接地，R35的另一端連接三極管Q6基極，Q6的發射極接+5V電源VDD，?Q6的集電極連接微處理器U1的PWM4引腳，同時Q6的集電極連接一個電阻R36的一端，R36的另一端接地，并且電阻R36并聯一個電容C36；

所述勵磁電流大功率輸出電路具體結構是微處理器U1的引腳PWM0連接電阻R37的一端，電阻R37的另一端連接NPN型三極管Q8的基極，NPN型三極管Q8的集電極與電阻R38的一端連接，電阻R38的另一端連接+5V電源VDD，?NPN型三極管Q8的發射極接+5V電源VDD的地，NPN型三極管Q8的集電極與電阻R38一端連接的同時和大功率開關管BTS550P即U12的輸入端2腳連接，?大功率開關管U12的4腳連接電容C37的一端，電容C37另一端接車載電源+24V負極，?大功率開關管U12的5腳和1腳相連接的同時接續流二極管D12的2腳和緩速器定子勵磁線圈RL33的一端電線，續流二極管D12的型號為MBRF40250，續流二極管D121、3腳連接的同時接車載電源+?24V負極，緩速器定子勵磁線圈RL33的另一端電線接車載電源+?24V負極，大功率開關管U12的3腳接車載電源+?24V正極，同時大功率開關管U12的3腳串聯電阻R39的一端，電阻R39的另一端連接電容C38一端，電容C38的另一端連接大功率開關管U12的5腳。