本实用新型专利技术公开了机电液电控制动系统的意外断电保护装置及制动系统，包括电源、主控芯片、主开关BMS、制动斩波器单元和前置驱动单元，电源通过主开关BMS分别与主控芯片、制动斩波器单元连接，主控芯片通过保持开关SW与制动斩波器单元连接，制动斩波器单元与前置驱动单元相连，前置驱动单元的输出信号与电控制动系统的助力无刷电机相连并用于驱动助力无刷电机，所述主开关BMS和制动斩波器单元的公共端与电容的一端连接，电容的另一端接地。本实用新型专利技术依靠硬件电路的快速反应，完成反电动势的泄流功能，有效保护电控单元免于失效。针对电源的意外断电可以快速将系统迁移到安全状态，可以更好地保护ECU硬件，防止不可逆的ECU损坏故障。
【技术实现步骤摘要】
机电液电控制动系统的意外断电保护装置及制动系统
本技术涉及机电液电控制动系统的意外断电保护装置及制动系统。
技术介绍
汽车制动助力系统由传统真空助力制动系统发展到了当前的机电液电控制动助力系统（以下简称制动系统），作为汽车的最高安全系统，电控制动系统在机械结构的耐久性设计要保证满足30万公里或15年产品生命周期的可靠性，在电气电子架构设计需要满足国际标准功能安全的开发流程以及预期功能安全规范，因此对于故障失效安全性提出了更高的容错技术要求，要求通过充分的设计检证步骤来保障主动制动安全的有效性。汽车作为出行移动工具的载体，需要保证电控单元的电源供电，然而由于汽车的复杂工况导致的线束断路和短路，不可避免地发生电控单元突然断电的故障模式。而汽车的电控制动系统装置在实施制动过程中，一旦发生电控单元ECU（ElectronicControlUnit，电子控制单元）的供电中断掉电的故障时，制动助力电机失去驱动控制。此时在制动主缸液压回路里的高压制动液以及制动推杆回位弹簧的压力释放从而出现强力反推机械机构带动无刷电机高速反向旋转，由此在电路回路里产生反电动势。特别是在紧急制动工况下突然掉电的故障，会产生很大反电动势导致直流无刷电机驱动芯片电压过载烧毁以及MOSFET管过流击穿烧毁的现象。因此，针对电源的意外断电，需要植入相应的安全机制，实施监控以及出现失效模式时的干预控制，从而使系统迁移到安全状态。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供机电液电控制动系统的意外断电保护装置及制动系统，针对电源的意外断电可以快速将系统迁移到安全状态，可以更好地保护ECU硬件，防止不可逆的ECU损坏故障。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本技术通过以下技术方案实现：机电液电控制动系统的意外断电保护装置，包括电源和主控芯片，还包括主开关BMS、制动斩波器单元和前置驱动单元，所述电源通过主开关BMS分别与主控芯片、制动斩波器单元连接，所述主控芯片通过保持开关SW与制动斩波器单元连接，所述制动斩波器单元与前置驱动单元相连，所述前置驱动单元的输出信号与电控制动系统的助力无刷电机相连并用于驱动助力无刷电机，所述主开关BMS和制动斩波器单元的公共端与电容的一端连接，所述电容的另一端接地。优选，所述制动斩波器单元包括二极管和场效应管，所述二极管的负极分别与主开关BMS、第一电阻的一端、前置驱动单元相连，所述二极管的正极分别与保持开关SW、第二电阻的一端和场效应管的栅极相连，所述第一电阻的另一端与场效应管的漏极相连，所述场效应管的源极分别与第二电阻的另一端、前置驱动单元相连。优选，所述主控芯片为TMS570LS0714或TMS570LS0914。优选，所述前置驱动单元为A4911。优选，所述第二电阻、场效应管的源极及前置驱动单元的公共端与第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端接地。一种设置有意外断电保护装置的制动系统，包括电控制动助力装置，还包括上述任意一项所述的机电液电控制动系统的意外断电保护装置，所述意外断电保护装置的输出信号与电控制动系统的助力无刷电机相连并用于驱动助力无刷电机。优选，所述电控制动助力装置包括制动主缸、反应盘、滚珠丝杠螺母与齿轮总成、以及与助力无刷电机相连的电控单元ECU，所述滚珠丝杠螺母与齿轮总成内置有滚珠丝杠，汽车的踏板输入推杆的一端与制动踏板相连且另一端贯穿滚珠丝杠，所述电控单元ECU和踏板输入推杆之间设置有踏板行程传感器，所述助力无刷电机与滚珠丝杠螺母与齿轮总成之间设置有齿轮传动副，所述滚珠丝杠和踏板输入推杆的另一端用于触发反应盘，所述反应盘通过弹簧与制动主缸相连。优选，所述电控单元ECU设置有EBR外部制动请求信号接口。优选，所述踏板输入推杆上设置有磁石S-N极，所述踏板行程传感器通过磁石S-N极感应踏板输入推杆的行程。优选，所述踏板行程传感器为MLX90360。本技术的有益效果是：本技术的意外断电保护装置通过主控芯片自身的电压监控安全机制，实现可靠的系统电源意外断电故障诊断，依靠硬件电路的快速反应，完成反电动势的泄流功能，有效保护电控单元免于失效。针对电源的意外断电可以快速将系统迁移到安全状态，可以更好地保护ECU硬件，防止不可逆的ECU损坏故障。附图说明图1是本技术电控制动助力装置的结构示意图；图2是本技术机电液电控制动系统的意外断电保护装置的结构示意图；图3是本技术意外断电时助力电机转速与回路电压的示意图；附图的标记含义如下：1：反应盘；2：制动助力Fb；3：滚珠丝杠螺母与齿轮总成；4：滚珠丝杠；5：踏板输入推杆；6：制动踏板；7：磁石S-N极；8：踏板行程传感器；9：传感器信号；10：电控单元ECU；11：EBR外部制动请求信号接口；12：助力无刷电机；13：齿轮传动副；14：踏板力Ff；15：弹簧回位力Fs；16：制动液压反推力Fh；17：制动主缸；18：电源；19：主开关BMS；20：主控芯片；21：保持开关SW；22：电容；23：二极管；24：场效应管；25：制动斩波器单元；26：第三电阻；27：前置驱动单元；28：转子位置传感器；29：直流回路电压；30：第一电阻；31：第二电阻。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本技术技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。如图2所示，机电液电控制动系统的意外断电保护装置，包括电源18和主控芯片20，还包括主开关BMS19、制动斩波器单元25和前置驱动单元27，所述电源18通过主开关BMS19分别与主控芯片20、制动斩波器单元25连接，所述主控芯片20通过保持开关SW21与制动斩波器单元25连接，所述制动斩波器单元25与前置驱动单元27相连，所述前置驱动单元27的输出信号与电控制动系统的助力无刷电机12相连并用于驱动助力无刷电机12，助力无刷电机12也是图1中电控制动助力装置的组成部分，意外断电保护装置和电控制动助力装置通过助力无刷电机12实行机械连接。图2中，主开关BMS19和制动斩波器单元25的公共端与电容22的一端连接，所述电容22的另一端接地。上述的主控芯片20可以采用TMS570LS0714芯片或者TMS570LS0914芯片，前置驱动单元27可以采用A4911，A4911是一款可以控制以三相桥式设置连接的MOSFET的N通道功率MOSFET驱动器,特别针对使用大功率电感负载(如:BLDC电动机)的汽车应用而设计。其中，主控芯片和前置驱动单元均是现有技术，也可以用同样功能的芯片替代。以图2为例，制动斩波器单元25可以采用下述优选电路：制动斩波器单元25包括二极管23和场效应管24，所述二极管23的负极分别与主开关BMS19、第一电阻30的一端、前置驱动单元27相连，所述二极管23的正极分别与保持开关SW21、第二电阻本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.机电液电控制动系统的意外断电保护装置，包括电源（18）和主控芯片（20），其特征在于，还包括主开关BMS（19）、制动斩波器单元（25）和前置驱动单元（27），所述电源（18）通过主开关BMS（19）分别与主控芯片（20）、制动斩波器单元（25）连接，所述主控芯片（20）通过保持开关SW（21）与制动斩波器单元（25）连接，所述制动斩波器单元（25）与前置驱动单元（27）相连，所述前置驱动单元（27）的输出信号与电控制动系统的助力无刷电机（12）相连并用于驱动助力无刷电机（12），所述主开关BMS（19）和制动斩波器单元（25）的公共端与电容（22）的一端连接，所述电容（22）的另一端接地。/n
【技术特征摘要】
1.机电液电控制动系统的意外断电保护装置，包括电源（18）和主控芯片（20），其特征在于，还包括主开关BMS（19）、制动斩波器单元（25）和前置驱动单元（27），所述电源（18）通过主开关BMS（19）分别与主控芯片（20）、制动斩波器单元（25）连接，所述主控芯片（20）通过保持开关SW（21）与制动斩波器单元（25）连接，所述制动斩波器单元（25）与前置驱动单元（27）相连，所述前置驱动单元（27）的输出信号与电控制动系统的助力无刷电机（12）相连并用于驱动助力无刷电机（12），所述主开关BMS（19）和制动斩波器单元（25）的公共端与电容（22）的一端连接，所述电容（22）的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的机电液电控制动系统的意外断电保护装置，其特征在于，所述制动斩波器单元（25）包括二极管（23）和场效应管（24），所述二极管（23）的负极分别与主开关BMS（19）、第一电阻（30）的一端、前置驱动单元（27）相连，所述二极管（23）的正极分别与保持开关SW（21）、第二电阻（31）的一端和场效应管（24）的栅极相连，所述第一电阻（30）的另一端与场效应管（24）的漏极相连，所述场效应管（24）的源极分别与第二电阻（31）的另一端、前置驱动单元（27）相连。
3.根据权利要求1所述的机电液电控制动系统的意外断电保护装置，其特征在于，其中所述主控芯片（20）为TMS570LS0714或TMS570LS0914。
4.根据权利要求1所述的机电液电控制动系统的意外断电保护装置，其特征在于，所述前置驱动单元（27）为A4911。
5.根据权利要求2所述的机电液电控制动系统的意外断电保护装置，其特征在于，所述第二电阻（31）、场效应管（24）...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭中阳，王杜，郭宇翔，吴竟启，束琦，
申请(专利权)人：江苏超力电器有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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