一种EPBI电控单元的电路拓扑结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种EPBI电控单元的电路拓扑结构。三线并联一点进行供电，采用两个独立的降压模块IC1与IC2对MCU进行供电，通过网络5V_1和网络5V_2形成的双路电压冗余供电强制关断桥式电路或电磁阀。本实用新型专利技术利用此拓扑结构能够支持对EPBI控制单元硬件电路设计的开发需求。电路拓扑结构设计了必要的硬件安全机制，降低了因硬件的随机失效，导致车辆失控并最终导致人身伤害的可能性。

A circuit topology of epbi electronic control unit

【技术实现步骤摘要】
一种EPBI电控单元的电路拓扑结构
本技术涉及一种EPBI电控单元的电路拓扑结构。利用此拓扑结构能够支持对EPBI控制单元硬件电路设计的开发。电路拓扑结构设计了必要的硬件安全机制，降低了因硬件的随机失效，导致车辆失控并最终导致人身伤害的可能性。
技术介绍
一般乘用车的EPB控制单元和ESC控制单元是两个独立的控制模块，随着汽车成本及布局空间的制约，对电控单元提出了更高的集成度要求。EPBI控制单元就是对EPB控制单元及ESC控制单元的整合集成。考虑到EPBI控制单元控制整车的制动力情况，其失效危害着人身安全，并且随着ISO26262功能安全标准的实施，其要求降低因电子电气模块的失效最终导致人身伤害发生的概率。在车辆发生制动力失控情况中，控制单元的硬件电路失效占据了比较大的比例。所以EPBI控制器电路设计只考虑从功能上满足需求，而不考虑设计必要的硬件安全机制，那么产品势必无法通过ISO26262功能安全标准。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种EPBI电控单元的电路拓扑结构，此拓扑结构能够支持对EPBI控制单元硬件电路设计的开发需求。电路拓扑结构设计了必要的硬件安全机制，降低了因硬件的随机失效，导致车辆失控并最终导致人身伤害的可能性。本技术的技术方案是这样实现的：主控单元MCU、降压模块IC1、降压模块IC2、电压自举模块IC3、电压自举模块IC4、电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1和车身稳定控制系统专用集成芯片ESC-ASIC2均通过共同的三线并联结构与蓄电池V1相连，三线并联结构包括并联的第一、第二、第三供电支路，每条供电支路均由依次串联的保险丝和二极管构成，三线并联结构并联的一端连接到蓄电池V1的正极，并联的另一端作为NODE1点，NODE1点分别连接到降压模块IC1、降压模块IC2、电压自举模块IC3的1号端、电压自举模块IC4的2号端、电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1的1号端、车身稳定控制系统专用集成芯片ESC-ASIC2的1号端、非门电路结构N1、非门电路结构N2的1号端。降压模块IC1的2号端分别连接MOS管Q1的S端和非门电路结构N1的4号端，非门电路结构N1的4号端还连接网络5V_1连接点，非门电路结构N1的2号端接地，非门电路结构N1的3号端连接三极管B1的B端，三极管B1的E端接地，三极管B1的C端连接到电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接MOS管Q1的G端，电阻R1的另一端还经电阻R2连接电压自举模块IC3的PUMP1端。降压模块IC2的2号端分别连接MOS管Q2的S端和非门电路结构N2的4号端，非门电路结构N2的4号端还连接网络5V_2连接点，非门电路结构N2的2号端接地，非门电路结构N2的3号端连接三极管B2的B端，三极管B2的E端接地，B2的C端连接到电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接MOS管Q2的G端，电阻R3的另一端还经电阻R4连接电压自举模块IC4的PUMP2端。MOS管Q1的D端与MOS管Q2的D端相连后再连接到主控单元MCU的1号端，主控单元MCU通过串行外设接口分别与车身稳定控制系统专用集成芯片ESC-ASIC2、电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1相连，主控单元MCU的1、2、3号端均为串行外设接口。主控单元MCU与电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1的数据交互是通过SPI协议(串行外设接口3)即主控单元MCU的3号端与电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1的3号端的连接。主控单元MCU与车身稳定控制系统专用集成芯片ESC-ASIC2的数据交互是通过SPI协议(串行外设接口2)即主控单元MCU的2号端与ESC-ASIC1的2号端的连接。车身稳定控制系统专用集成芯片ESC-ASIC2的3号端与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端作为NODE3点；NODE3点分别连接MOS管Q4的G端、MOS管Q5的G端、三极管B3的C端。MOS管Q4的S端连接到第一供电支路，MOS管Q4的D端连接MOS管Q5的D端，MOS管Q5的S端连接电磁阀的1号端，电磁阀的2号端连接MOS管Q6的D端，MOS管Q6的S端接地，MOS管Q6的G端连接到主控单元MCU的GPIO7端。三极管B3的E端接地，主控单元MCU的GPIO9端和自身的GPIO8端之间相连后连接三极管B3的B端以及双路供电结构，双路供电结构具体是：电阻R7和电阻R6并联，并联的一端连接主控单元MCU的GPIO9端和GPIO8端，电阻R7和电阻R6并联的另一端相连作为NODE4点，NODE4点分别连接到二极管D4和二极管D5的一端，二极管D4和二极管D5的另一端分别连接网络5V_1连接点和网络5V_2连接点。车身稳定控制系统专用集成芯片ESC-ASIC2的PUMP4端连接到MOS管Q3的G端，MOS管Q3的D端连接到第二供电支路，MOS管Q3的S端与ESC电机连接后接地。主控单元MCU的GPIO1端与三极管B4的B端连接，主控单元MCU的GPIO2端与三极管B5的B端连接，三级管B4、B5的E端均连接到地，三极管B4的C端依次经电阻R14、R15、R16、R13连接到三极管B5的C端，三极管B6的B端连接到电阻R14和电阻R15之间，三极管B6的C端经电阻R12连接到MOS管Q7的G端，三极管B6的E端和三极管B7的E端相连后引出作为NODE5点，NODE5点连接到电阻R15和电阻R16之间，NODE5点还连接到电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1的PUMP3端；三极管B7的B端连接到电阻R13和电阻R16之间，三极管B7的C端经电阻R11连接到MOS管Q8的G端，MOS管Q8的S端与MOS管Q9的S端相连后再连接到第一供电支路，MOS管Q8的D端与MOS管Q7的D端相连，MOS管Q7的S端连接到第二供电支路。MOS管Q9的D端连接MOS管Q10的D端，MOS管Q9和MOS管Q10的G端相连后引出作为NODE6点，NODE6点经电阻R8连接到电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1的PUMP3端，NODE6点还连接到三极管B8的C端，三极管B8的E端接地，三极管B8的B端连接主控单元MCU的GPIO3端和GPIO4端。三极管B8的B端还连接双路供电结构，双路供电结构具体是：电阻R10和电阻R9并联，并联的一端连接到三极管B8的B端，并联的另一端分别连接到二极管D6和二极管D7的一端，二极管D6和二极管D7的另一端分别连接网络5V_1连接点和网络5V_2连接点；所有网络5V_1连接点均相互连接在一起，所有网络5V_2连接点均相互连接在一起。MOS管Q10的S端经桥式电路1连接到电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1的GPIO6端，经桥式电路2连接到电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1的GPIO5端，桥式电路1与电机M1相连，桥式电路2与电机M2相连。桥式电路1模块内部包含4个N型MOS管，用来驱动EPB左电机M1。桥式电路2模块内部包含4个N型MOS管用来驱动EPB右电机M2。...

【技术保护点】
1.一种EPBI电控单元的电路拓扑结构，其特征在于：主控单元MCU、降压模块IC1、降压模块IC2、电压自举模块IC3、电压自举模块IC4、电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1和车身稳定控制系统专用集成芯片ESC-ASIC2均通过共同的三线并联结构与蓄电池V1相连，三线并联结构包括并联的第一、第二、第三供电支路，每条供电支路均由依次串联的保险丝和二极管构成，三线并联结构并联的一端连接到蓄电池V1的正极，并联的另一端作为NODE1点，NODE1点分别连接到降压模块IC1、降压模块IC2、电压自举模块IC3的1号端、IC4的2号端、电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1的1号端、车身稳定控制系统专用集成芯片ESC-ASIC2的1号端、非门电路结构N1、非门电路结构N2的1号端；/n降压模块IC1的2号端分别连接MOS管Q1的S端和非门电路结构N1的4号端，非门电路结构N1的4号端还连接网络5V_1连接点，非门电路结构N1的2号端接地，非门电路结构N1的3号端连接三极管B1的B端，三极管B1的E端接地，三极管B1的C端连接到电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接MOS管Q1的G端，电阻R1的另一端还经电阻R2连接电压自举模块IC3的PUMP1端；/n降压模块IC2的2号端分别连接MOS管Q2的S端和非门电路结构N2的4号端，非门电路结构N2的4号端还连接网络5V_2连接点，非门电路结构N2的2号端接地，非门电路结构N2的3号端连接三极管B2的B端，三极管B2的E端接地，B2的C端连接到电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接MOS管Q2的G端，电阻R3的另一端还经电阻R4连接IC4的PUMP2端；/nMOS管Q1的D端与MOS管Q2的D端相连后再连接到主控单元MCU，主控单元MCU通过串行外设接口分别与车身稳定控制系统专用集成芯片ESC-ASIC2、电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1相连，车身稳定控制系统专用集成芯片ESC-ASIC2的3号端与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端作为NODE3点；NODE3点分别连接MOS管Q4的G端、MOS管Q5的G端、三极管B3的C端；/nMOS管Q4的S端连接到第一供电支路，MOS管Q4的D端连接MOS管Q5的D端，MOS管Q5的S端连接电磁阀的1号端，电磁阀的2号端连接MOS管Q6的D端，MOS管Q6的S端接地，MOS管Q6的G端连接到主控单元MCU的GPIO7端；/n三极管B3的E端接地，主控单元MCU的GPIO9端和自身的GPIO8端之间相连后连接三极管B3的B端以及双路供电结构，双路供电结构具体是：电阻R7和电阻R6并联，并联的一端连接主控单元MCU的GPIO9端和GPIO8端，电阻R7和电阻R6并联的另一端相连作为NODE4点，NODE4点分别连接到二极管D4和二极管D5的一端，二极管D4和二极管D5的另一端分别连接网络5V_1连接点和网络5V_2连接点；/n车身稳定控制系统专用集成芯片ESC-ASIC2的PUMP4端连接到MOS管Q3的G端，MOS管Q3的D端连接到第二供电支路，MOS管Q3的S端与ESC电机连接后接地；/n主控单元MCU的GPIO1端与三极管B4的B端连接，主控单元MCU的GPIO2端与三极管B5的B端连接，三级管B4、B5的E端均连接到地，三极管B4的C端依次经电阻R14、R15、R16、R13连接到三极管B5的C端，三极管B6的B端连接到电阻R14和电阻R15之间，三极管B6的C端经电阻R12连接到MOS管Q7的G端，三极管B6的E端和三极管B7的E端相连后引出作为NODE5点，NODE5点连接到电阻R15和电阻R16之间，NODE5点还连接到电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1的PUMP3端；三极管B7的B端连接到电阻R13和电阻R16之间，三极管B7的C端经电阻R11连接到MOS管Q8的G端，MOS管Q8的S端与MOS管Q9的S端相连后再连接到第一供电支路，MOS管Q8的D端与MOS管Q7的D端相连，MOS管Q7的S端连接到第二供电支路；/nMOS管Q9的D端连接MOS管Q10的D端，MOS管Q9和MOS管Q10的G端相连后引出作为NODE6点，NODE6点经电阻R8连接到电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1的PUMP3端，NODE6点还连接到三极管B8的C端，三极管B8的E端接地，三极管B8的B端连接主控单元MCU的GPIO3端和GPIO4端；/n三极管B8的B端还连接双路供电结构，双路供电结构具体是：电阻R10和电阻R9并联，并联的一端连接到三极管B8的B端，并联的另一端分别连接到二极管D6和二极管D7的一端，二极管D6和二极管D7的另一端分别连接网络5V_1连接点和网络5V_2连接点；所有网络5V_1连接点均相互连接在一起，所...

【技术特征摘要】
1.一种EPBI电控单元的电路拓扑结构，其特征在于：主控单元MCU、降压模块IC1、降压模块IC2、电压自举模块IC3、电压自举模块IC4、电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1和车身稳定控制系统专用集成芯片ESC-ASIC2均通过共同的三线并联结构与蓄电池V1相连，三线并联结构包括并联的第一、第二、第三供电支路，每条供电支路均由依次串联的保险丝和二极管构成，三线并联结构并联的一端连接到蓄电池V1的正极，并联的另一端作为NODE1点，NODE1点分别连接到降压模块IC1、降压模块IC2、电压自举模块IC3的1号端、IC4的2号端、电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1的1号端、车身稳定控制系统专用集成芯片ESC-ASIC2的1号端、非门电路结构N1、非门电路结构N2的1号端；
降压模块IC1的2号端分别连接MOS管Q1的S端和非门电路结构N1的4号端，非门电路结构N1的4号端还连接网络5V_1连接点，非门电路结构N1的2号端接地，非门电路结构N1的3号端连接三极管B1的B端，三极管B1的E端接地，三极管B1的C端连接到电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接MOS管Q1的G端，电阻R1的另一端还经电阻R2连接电压自举模块IC3的PUMP1端；
降压模块IC2的2号端分别连接MOS管Q2的S端和非门电路结构N2的4号端，非门电路结构N2的4号端还连接网络5V_2连接点，非门电路结构N2的2号端接地，非门电路结构N2的3号端连接三极管B2的B端，三极管B2的E端接地，B2的C端连接到电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接MOS管Q2的G端，电阻R3的另一端还经电阻R4连接IC4的PUMP2端；
MOS管Q1的D端与MOS管Q2的D端相连后再连接到主控单元MCU，主控单元MCU通过串行外设接口分别与车身稳定控制系统专用集成芯片ESC-ASIC2、电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1相连，车身稳定控制系统专用集成芯片ESC-ASIC2的3号端与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端作为NODE3点；NODE3点分别连接MOS管Q4的G端、MOS管Q5的G端、三极管B3的C端；
MOS管Q4的S端连接到第一供电支路，MOS管Q4的D端连接MOS管Q5的D端，MOS管Q5的S端连接电磁阀的1号端，电磁阀的2号端连接MOS管Q6的D端，MOS管Q6的S端接地，MOS管Q6的G端连接到主控单元MCU的GPIO7端；
三极管B3的E端接地，主控单元MCU的GPIO9端和自身的GPIO8端之间相连后连接三极管B3的B端以及双路供电结构，双路供电结构具体是：电阻R7和电阻R6并联，并联的一端连接主控单元MCU的GPIO9端和GPIO8端，电阻R7和电阻R6并联的另一端相连作为NODE4点，NODE4点分别连接到二极管D4和二极管D5的一端，二极管D4和二极管D5的另一端分别连接网络5V_1连接点和网络5V_2连接点；
车身稳定控制系统专用集成芯片ESC-ASIC2的PUMP4端连接到MOS管Q3的G端，MOS管Q3的D端连接到第二供电支路，MOS管Q3的S端与ESC电机连接后接地；
主控单元MCU的GPIO1端与三极管B4的B端连接，主控单元MCU的GPIO2端与三极管B5的B端连接，三级管B4、B5的E端均连接到地，三极管B4的C端依次经电阻R14、R15、R16、R13连接到三极管B5的C端，三极管B6的B端连接到电阻R14和电阻R15之间，三极管B6的C端经电阻R12连接到MOS管Q7的G端，三极管B6的E端和三极管B7的E端相连后引出作为NODE5点，NODE5点连接到电阻R15和电阻R16之间，NODE5点还连接到电子驻车系统专用集成芯片EPB-ASIC1的PUMP3端；三极管B7的B端连接到电阻R13和电阻R16之间，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，郑航船，孟宪策，杨旭博，
申请(专利权)人：浙江亚太机电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33