基于电感降压驱动的电涡流缓速器控制系统技术领域
本发明涉及一种电涡流缓速器控制系统，具体是指一种基于电感降压驱动
的电涡流缓速器控制系统。
背景技术
电涡流缓速器是一种汽车辅助制动装置，俗称电刹，主要应用于大型客车、
城市公交车辆及重型卡车。该装置安装在汽车驱动桥与变速箱之间，通过电磁
感应原理实现无接触制动。
随着电涡流缓速器的普及，同时客车上电气系统的日益增多，电涡流缓速
器与其他电气系统如ABS系统、发动机控制系统之间的信息交换越来越多，
而传统的电信号控制方式导致电涡流缓速器控制系统线束越来越复杂，增加了
成本，降低了可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服传统的电涡流缓速器控制系统线束复杂，不仅增加
了成本，而且降低了可靠性的缺陷，提供一种基于电感降压驱动的电涡流缓速
器控制系统。
本发明的目的通过下述技术方案实现：基于电感降压驱动的电涡流缓速器
控制系统，包括电涡流缓速器，单片机，分别与单片机相连接的电源模块、制
动踏板、档位开关、脉冲信号采集单元、开关量信号处理单元、CAN总线数据
收发单元和制动车灯驱动单元，分别与CAN总线数据收发单元相连接的汽车主
控单元和行车电脑，以及与开关量信号处理单元相连接的电感降压驱动单元；
所述电涡流缓速器则同时与脉冲信号采集单元和电感降压驱动单元相连接；所
述的电感降压驱动单元由驱动芯片U3，三极管VT3，三极管VT4，一端与驱动
芯片U3的EN管脚相连接、另一端则形成该电感降压驱动单元的输入端的电阻
R9，正极经电阻R9后与驱动芯片U3的EN管脚相连接、负极接地的电容C3，
正极同时与驱动芯片U3的EN管脚和VCC管脚相连接、负极接地的电容C4，
正极与驱动芯片U3的COMP管脚相连接、负极接地的电容C5，与电容C5相
并联的电阻R10，P极与电容C5的正极相连接、N极则经电阻R11后与三极管
VT3的基极相连接的二极管D2，N极与驱动芯片U3的SW1管脚相连接、P极
接地的稳压二极管D3，一端与驱动芯片U3的SW1管脚相连接、另一端则经电
阻R13后与三极管VT4的发射极相连接的电感L1，以及正极与驱动芯片U3的
FB管脚相连接、负极则经电阻R12后与三极管VT4的基极相连接的电容C6组
成；所述驱动芯片U3的VSS1管脚和VSS2管脚均接地、其SW2管脚则与三极
管VT3的集电极相连接；所述三极管VT3的发射极与稳压二极管D3的P极相
连接；所述三极管VT4的集电极则与三极管VT3的发射极相连接；所述电感
L1和电阻R13的连接点则与电容C6和电阻R12的连接点相连接的同时形成该
电感降压驱动单元的输出端；所述电感降压驱动单元的输入端与开关量信号处
理单元的输出端相连接、其输出端则与电涡流缓速器相连接。
进一步的，所述的开关量信号处理单元由开关量处理电路，与开关量处理
电路相并联的闭环检测电路组成；所述开关量处理电路的输入端与单片机相连
接、其输出端则与电感降压驱动单元的输入端相连接；所述开关量处理电路由
光电耦合器U1，三极管VT1，一端作为该开关量处理电路的输入端、另一端则
经电阻R2后与光电耦合器U1的正极输入端相连接的电阻R1，正极与电阻R1
和电阻R2的连接点相连接、负极则与光电耦合器U1的负极输入端相连接的同
时接地的电容C1，串接在三极管VT1的基极和发射极之间的电阻R3，以及一
端与三极管VT1的集电极相连接、另一端则形成该开关量处理电路的输出端的
电阻R4组成；所述光电耦合器U1的第一输出端与三极管VT1的基极相连接、
其第二输出端则接地。
所述的闭环检测电路则由场效应管MOS，三极管VT2，光电耦合器U2，P
极与场效应管MOS的漏极相连接、N极则经电阻R1后与电容C1的正极相连
接的二极管D1，一端与场效应管MOS的栅极相连接、另一端则经电阻R8后与
三极管VT2的基极相连接的电阻R7，一端与场效应管MOS的源极相连接、另
一端则与电阻R7和电阻R8的连接点相连接的电阻R6，以及正极顺次经电阻
R5和电阻R4后与三极管VT1的集电极相连接、负极则与光电耦合器U2的正
极输入端相连接的电容C2组成；所述光电耦合器U2的负极输入端接地、其第
一输出端则与三极管VT2的集电极相连接、其第二输出端则接地；所述三极管
VT2的发射极接地。
所述的驱动芯片U3为AX2003集成芯片。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明与现有的电涡流缓速器控制系统相比较，其实现了车辆信号的
共享，减少了车辆上的线束，可提高电涡流缓速器控制系统的可靠性，并且降
低制造成本。
(2)本发明可以对电涡流缓速器的驱动信号进行处理并检测，避免系统发
出的驱动信号出现错误而造成电涡流缓速器损坏或影响其制动性能。
(3)本发明设置有电感降压驱动单元，其可以柔性的对电涡流缓速器进行
驱动，因此可以在提高驱动效率的同时还减少电涡流缓速器的损耗。
附图说明
图1为本发明的整体结构框图。
图2为本发明的开关量信号处理单元的电路结构图。
图3为本发明的电感降压驱动单元的电路结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不
限于此。
实施例
如图1所示，本发明的基于电感降压驱动的电涡流缓速器控制系统，其由
电涡流缓速器，脉冲信号采集单元，电感降压驱动单元，开关量信号处理单元，
单片机，制动踏板，档位开关，电源模块，CAN总线数据收发单元，制动车灯
驱动单元，汽车主控单元以及行车电脑12部分组成。
其中，单片机作为本发明的控制中心，其分别与电源模块、制动踏板、档
位开关、脉冲信号采集单元、开关量信号处理单元、CAN总线数据收发单元以
及制动车灯驱动单元相连接。所述汽车主控单元和行车电脑则分别与CAN总线
数据收发单元相连接。所述电感降压驱动单元则与开关量信号处理单元相连接。
所述电涡流缓速器则同时与脉冲信号采集单元以及电感降压驱动单元相连接。
实施时，制动踏板和档位开关分别向单片机发送压力信号和档位信号，而
单片机则根据该压力信号和档位信号向开关量信号处理单元发送电涡流缓速器
控制信号；该电涡流缓速器控制信号经开关量信号处理单元后输入到电感降压
驱动单元，由电感降压驱动单元对电涡流缓速器进行控制。同时，所述单片机
还向制动车灯驱动单元发送驱动信号，点亮制动车灯。
所述脉冲信号采集单元则用于采集电涡流缓速器的负载信号并传输给单片
机；所述单片机则根据负载信号计算出电涡流缓速器的制动力矩，并通过CAN
总线数据收发单元传送给汽车主控单元和行车电脑。本发明采用CAN总线数据
收发单元对信息进行传输，可以减少控制系统的线束，提高本发明的可靠性。
所述电源模块则用于给整个控制系统提供工作电源。
为了更好的对电涡流缓速器进行控制，如图2所示，所述的开关量信号处
理单元由开关量处理电路，与开关量处理电路相并联的闭环检测电路组成。所
述开关量处理电路的输入端与单片机相连接、其输出端则与电感降压驱动单元
的输入端相连接。
所述开关量处理电路由光电耦合器U1，三极管VT1，电阻R1，电阻R2，
电阻R3，电阻R4以及电容C1组成。
连接时，该电阻R1的一端经电阻R2后与光电耦合器U1的正极输入端相
连接、其另一端则作为该开关量处理电路的输入端，该输入端则与单片机相连
接。所述电容C1的正极与电阻R1和电阻R2的连接点相连接、其负极则与光
电耦合器U1的负极输入端相连接的同时接地。因此，电容C1和电阻R1以及
电阻R2则形成一个RC滤波器，当电涡流缓速器控制信号输入进来后，由RC
滤波器进行滤波处理，再输入到光电耦合器U1，并导通电耦合器U1。
另外，电阻R3串接在三极管VT1的基极和发射极之间。电阻R4的一端与
三极管VT1的集电极相连接、其另一端则形成该开关量处理电路的输出端，该
输出端则与电感降压驱动单元相连接，电涡流缓速器控制信号则由该输出端输
送至电感降压驱动单元。所述光电耦合器U1的第一输出端与三极管VT1的基
极相连接、其第二输出端则接地。
所述的闭环检测电路用于检测电涡流缓速器控制信号是否存在异常，其由
场效应管MOS，三极管VT2，光电耦合器U2，P极与场效应管MOS的漏极相
连接、N极则经电阻R1后与电容C1的正极相连接的二极管D1，一端与场效应
管MOS的栅极相连接、另一端则经电阻R8后与三极管VT2的基极相连接的电
阻R7，一端与场效应管MOS的源极相连接、另一端则与电阻R7和电阻R8的
连接点相连接的电阻R6，以及正极顺次经电阻R5和电阻R4后与三极管VT1
的集电极相连接、负极则与光电耦合器U2的正极输入端相连接的电容C2组成。
所述光电耦合器U2的负极输入端接地、其第一输出端则与三极管VT2的集电
极相连接、其第二输出端则接地。所述三极管VT2的发射极接地。
所述的电感降压驱动单元结构如图3所示，其由驱动芯片U3，三极管VT3，
三极管VT4，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电容C3，
电容C4，电容C5，电容C6，电感L1，二极管D2以及稳压二极管D3组成。
连接时，电阻R9的一端与驱动芯片U3的EN管脚相连接、其另一端则形
成该电感降压驱动单元的输入端。电容C3的正极经电阻R9后与驱动芯片U3
的EN管脚相连接、其负极接地。电容C4的正极同时与驱动芯片U3的EN管
脚和VCC管脚相连接、其负极接地。电容C5的正极与驱动芯片U3的COMP
管脚相连接、其负极接地。电阻R10则与电容C5相并联。二极管D2的P极与
电容C5的正极相连接、其N极则经电阻R11后与三极管VT3的基极相连接。
稳压二极管D3的N极与驱动芯片U3的SW1管脚相连接、其P极接地。电感
L1的一端与驱动芯片U3的SW1管脚相连接、其另一端则经电阻R13后与三极
管VT4的发射极相连接。电容C6的正极与驱动芯片U3的FB管脚相连接、其
负极则经电阻R12后与三极管VT4的基极相连接。
所述驱动芯片U3的VSS1管脚和VSS2管脚均接地、其SW2管脚则与三极
管VT3的集电极相连接。所述三极管VT3的发射极与稳压二极管D3的P极相
连接。所述三极管VT4的集电极则与三极管VT3的发射极相连接。所述电感
L1和电阻R13的连接点则与电容C6和电阻R12的连接点相连接的同时形成该
电感降压驱动单元的输出端与电涡流缓速器相连接。为了达到更好的驱动效果，
所述的驱动芯片U3优先采用AX2003集成芯片来实现，该型号的集成芯片内部
具有完整的系统保护功能。
如上所述，便可很好的实施本发明。