基于集成芯片的ABS驅動(dòng)電路設計

引 言
ABS作為如今汽車(chē)上必備的安全電子設備，其功能越來(lái)越受到人們的重視。ABS系統通過(guò)電磁閥和回油泵來(lái)完成對制動(dòng)器中輪缸壓力的精細調節，以防止過(guò)度制動(dòng)使車(chē)輪抱死。由于ABS工作環(huán)境十分惡劣，為保證電磁閥和電機響應的高效性和可靠性，除了與執行機構本身的參數相關(guān)外，對驅動(dòng)電路的設計也直接決定了驅動(dòng)的品質(zhì)。
當今汽車(chē)電子市場(chǎng)異?；馃?，競爭十分激烈。各大集成芯片公司，如ST，Freescale，Infineon均設計ABS的專(zhuān)用集成芯片，提出了自己的ABS解決方案。該芯片就像一個(gè)黑匣子，方便了電路的設計過(guò)程，并且由于其高度集成性，使電路更簡(jiǎn)明，可靠性更高，代表了未來(lái)電路設計的方向。

1 ABS驅動(dòng)電路的集成化方案
ABS驅動(dòng)電路的集成化方案如圖1所示，選用TLE6210作直流電機和電磁閥總開(kāi)關(guān)的高端驅動(dòng)，選用L9349作為8個(gè)電磁閥(4進(jìn)4出)的低端驅動(dòng)。

ABS控制器通過(guò)PWM控制，改變電磁閥線(xiàn)圈的電流通斷和頻率通斷，以實(shí)現車(chē)輪制動(dòng)的輪缸增壓、保壓和減壓操作；當電磁閥ABS減壓閥打開(kāi)進(jìn)行減壓時(shí)，回油泵能使輪缸中的制動(dòng)液返回制動(dòng)主缸，以便在下個(gè)控制周期中使用；電磁閥的高邊總開(kāi)關(guān)用來(lái)控制電磁閥的供電電路，若ABS系統發(fā)生故障，斷開(kāi)電源使下面掛的8個(gè)電磁閥都不動(dòng)作，恢復常規

電磁閥高邊總開(kāi)關(guān)的輸出引腳為VR，當ABS系統上電復位或看門(mén)狗給出控制信號，輸出腳即切換到ON狀態(tài)，這樣符合ABS實(shí)際工作的邏輯，也保證了當ABS系統發(fā)生故障時(shí)，可迅速地退出對電磁閥的控制，恢復到常規制動(dòng)。芯片的MRA腳為控制信號輸入端，輸出引腳MR驅動(dòng)直流電機。當MCU的I／O口給MRA腳一高電平時(shí)，外接的MOSFET導通，直流電機實(shí)現回油功能。由于電磁閥和電機為感性負載，還需要外接反向續流二極管。芯片的驅動(dòng)部分具有過(guò)溫保護，過(guò)流保護和短路保護，當出現上述故障情況時(shí)，能自動(dòng)關(guān)閉芯片，故有很強的自保護特性。
基于TLE6210芯片的高度集成化方案，不僅能大大簡(jiǎn)化電機驅動(dòng)電路和電磁閥前驅電路，還能使整個(gè)控制器所需分立芯片數大為減少，PCB板體積也更小，降低了成本，增強了控制器的可靠性。

3 基于L9349的電磁閥驅動(dòng)
經(jīng)實(shí)驗測得，一般ABS壓力調節器的4個(gè)常開(kāi)進(jìn)油電磁閥的最大起動(dòng)電流約為3．6 A；4個(gè)常閉出油電磁閥最大起動(dòng)電流約為2．4 A。而L9349的工作電壓4．5～32 V，兩路通道內阻O．2 Ω，最大負載電流3 A；另兩路內阻0．3 Ω，最大負載電流5 A，恰好能滿(mǎn)足ABS常開(kāi)和常閉電磁閥的驅動(dòng)電流要求，而且較低的導通內阻又能保證低功耗，因此L9349非常適合進(jìn)行ABS電磁閥的驅動(dòng)控制。電磁閥驅動(dòng)電路原理圖見(jiàn)圖3。