一种车辆制动系统中防滑控制用计时器技术方案

本实用新型专利技术公开一种车辆制动系统中防滑控制用计时器，包括相互连接的计数器模块以及用于产生方波信号的方波产生模块，方波产生模块的启动控制端与制动系统中防滑控制单元连接，方波产生模块包括电压比较器单元以及积分单元，积分单元的一端连接至电压比较器单元的输出端，另一端反馈接至电压比较器单元的输入端，电压比较器单元的输出端连接至计数器模块的时钟输入端。本实用新型专利技术具有结构简单、所需成本低、可靠性以及精度高且计时所需时钟频率可调的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及车辆制动控制
，尤其涉及一种车辆制动系统中防滑控制用计时器。
技术介绍
车辆制动过程中，防滑控制会直接关系到车辆的安全，因而具有很高的安全性要求。车辆在进行防滑控制时，需要自动限制排风和保压的持续时间，为防止空气制动力损失过大或失去制动力，则要求通过可靠性高、精度高的硬件电路对排风和保压进行监视计时，以保证车辆安全。即车辆制动控制系统中，要求计时功能能够独立于控制软件，且必须可靠性高、同时精度高，使得能够保证防滑的可靠精准控制，以及当防滑控制软件失效时，也能通过可靠的硬件电路对排风和保压进行监视计时。目前针对车辆制动控制系统中防滑控制计时，通常是采用以下两种方式实现：一种是RC振荡电路+逻辑计数器的方式，但由于基于RC振荡电路，其精度不高，且电源和温度的波动对其频率的影响非常大，典型的如基于555定时器构成的RC振荡电路+逻辑计数器，555定时器内部的基准电压由电源电压通过电阻分压得到，电源的波动会直接影响到基准电压，且555定时器的性能受环境温度波动影响较大；另一种是振荡器+模拟计数器的方式，通常是基于低频振荡器，振荡源则由模拟计数器提供，通过产生方波信号输入给计数器进行计时，但该类方式中振荡频率无法调节，需要特殊定制的频率才能满足计时需求，不便于实际应用，且其电路可靠性也不高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本技术提供一种结构简单、所需成本低、可靠性以及精度高，且计时所需的时钟频率可调的车辆制动系统中防滑控制用计时器。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：一种车辆制动系统中防滑控制用计时器，包括计数器模块以及用于产生方波信号的方波产生模块，所述方波产生模块的启动控制端与制动系统中防滑控制单元连接，所述方波产生模块包括电压比较器单元以及积分单元，所述积分单元的一端连接至所述电压比较器单元的输出端，另一端反馈接至所述电压比较器单元的输入端，所述电压比较器单元的输出端连接至所述计数器模块的时钟输入端。作为本技术的进一步改进：所述方波产生模块还包括用于产生可调基准电压的可调基准电压单元，所述可调基准电压单元的输出端与所述电压比较器单元的输入端连接。作为本技术的进一步改进：所述可调基准电压单元为基于三端可调基准源的电源电路。作为本技术的进一步改进：所述电压比较器单元为基于推挽型输出电压比较器的电压比较器电路。作为本技术的进一步改进：所述基于推挽型输出电压比较器的同相输入端分别通过第一电阻R1接入基准电压、通过第二电阻R2连接至输出端以及通过第三电阻R3接地，所述第三电阻R3的阻值分别与所述第一电阻R2、第二电阻R2的阻值的比值大于100。作为本技术的进一步改进：所述积分单元包括第四电阻R4、第一电容C1，所述第四电阻R4的一端分别连接所述第一电容C1、所述电压比较器单元的反相输入端，另一端连接所述电压比较器单元的输出端，所述第一电容C1的另一端接地。作为本技术的进一步改进：所述计数器模块为二进制计数器D1。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术车辆制动系统中防滑控制用计时器，独立于车辆制动系统中防滑控制单元，基于可靠的硬件电路搭建实现，当车辆执行防滑控制中防滑控制单元需要启动计时功能时，控制启动方波产生模块，由电压比较器单元的输出经积分单元反馈回输入端，从而产生指定周期频率的方波信号提供给计数器模块作为时钟输入，计时过程中不会受电源、温度等波动的影响，能够同时满足高可靠性、高精度的计时要求，从而实现可靠精准的防滑控制，且计时中时钟频率可调节，便于实际中灵活使用。附图说明图1是本实施例车辆制动系统中防滑控制用计时器的结构原理示意图。图2是本技术具体实施例中防滑控制用计时器的电路结构示意图。图3是本技术具体实施例中可调基准电压单元的电路结构示意图。图例说明：1、计数器模块；2、方波产生模块；21、电压比较器单元；22、积分单元；23、可调基准电压单元。具体实施方式以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本技术作进一步描述，但并不因此而限制本技术的保护范围。如图1所示，本实施例车辆制动系统中防滑控制用计时器，包括计数器模块1以及用于产生方波信号的方波产生模块2，方波产生模块2的启动控制端与制动系统中防滑控制单元连接，方波产生模块2包括电压比较器单元21以及积分单元22，积分单元22的一端连接至电压比较器单元21的输出端，另一端反馈接至电压比较器单元21的输入端，电压比较器单元21的输出端还连接至计数器模块1的时钟输入端。本实施例独立于车辆制动系统中防滑控制单元，基于可靠的硬件电路搭建实现上述计时器以用于防滑控制。当车辆执行防滑控制中防滑控制单元需要启动计时功能时，控制启动方波产生模块2，由电压比较器单元21的输出经积分单元22反馈回输入端，从而产生指定周期频率的方波信号提供给计数器模块1作为时钟输入，计时过程中不会受电源、温度等波动的影响，能够同时满足高可靠性、高精度的计时要求，从而实现可靠精准的防滑控制，且计时中时钟频率可调节，便于实际中灵活使用。本实施例中，方波产生模块2还包括用于产生可调基准电压的可调基准电压单元23，可调基准电压单元23的输出端与电压比较器单元21的输入端连接。由可调基准电压单元23提供可调的基准电压给电压比较器单元21，通过调节基准电压即可调节电压比较器单元21的门限电压值，实现门限电压的灵活配置。本实施例中，可调基准电压单元23具体为基于三端可调基准源的电源电路，能够提供可靠、精准的基准电压，同时基准电压可根据防滑控制计时的实际需求进行调节。如图2所示，本技术应用在具体实施例中时，计数器模块1为二进制计数器D1，二进制计数器D1具体采用CD4020BPWR型计数器；积分单元22包括第一电阻R4、第一电容C1，第一电阻R4的一端分别连接第一电容C1、电压比较器单元21的反相输入端，另一端连接电压比较器单元21的输出端，第一电容C1的另一端接地。电压比较器单元21为基于推挽输出电压比较器N1的电压比较器电路，电压比较器N1具体采用TLV3501AID型，稳定性好且温飘小。电压比较器N1的同相输入端分别通过第一电阻R1接入基准电压VREF、通过第二电阻R2连接至输出端以及通过第三电阻R3接地，第三电阻R3的阻值分别与第一电阻R2、第二电阻R2的阻值的比值大于100，即第三电阻R3比第一电阻R1、第二电阻R2大100倍以上。工作时，电压比较器N1的输出经由第四电阻R4、第一电容C1构成的积分单元22再输入到电压比较器N1的输入端，产生一定周期频率的方波信号，将此方波信号作为二进制计数器的时钟输入，再通过二进制计数器D1中所选的计数通道Qn实现相应的时间计时。参见图2，其中电压比较器N1的反相输入端电压为U-，同相输入端电压为U+，输出端电压为Uo，基准电压VREF大小为UR；由于电压比较器N1中第三电阻R3阻值远大于第一电阻R1和第二电阻R2，计算时第三电阻R3可近似为开路，则同相输入端电压U+两个门限电压值为：其中，UOM为输出电压Uo的绝对值，且电压比较器N1输出Uo的两个结果分别为+UOM和-UOM。由上述公式(1)、(2)可知，输出电压Uo本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆制动系统中防滑控制用计时器，其特征在于包括相互连接的计数器模块(1)以及用于产生方波信号的方波产生模块(2)，所述方波产生模块(2)的启动控制端与制动系统中防滑控制单元连接，所述方波产生模块(2)包括电压比较器单元(21)以及积分单元(22)，所述积分单元(22)的一端连接至所述电压比较器单元(21)的输出端，另一端反馈接至所述电压比较器单元(21)的输入端，所述电压比较器单元(21)的输出端连接至所述计数器模块(1)的时钟输入端。

【技术特征摘要】
1.一种车辆制动系统中防滑控制用计时器，其特征在于包括相互连接的计数器模块(1)以及用于产生方波信号的方波产生模块(2)，所述方波产生模块(2)的启动控制端与制动系统中防滑控制单元连接，所述方波产生模块(2)包括电压比较器单元(21)以及积分单元(22)，所述积分单元(22)的一端连接至所述电压比较器单元(21)的输出端，另一端反馈接至所述电压比较器单元(21)的输入端，所述电压比较器单元(21)的输出端连接至所述计数器模块(1)的时钟输入端。2.根据权利要求1所述的车辆制动系统中防滑控制用计时器，其特征在于：所述方波产生模块(2)还包括用于产生可调基准电压的可调基准电压单元(23)，所述可调基准电压单元(23)的输出端与所述电压比较器单元(21)的输入端连接。3.根据权利要求2所述的车辆制动系统中防滑控制用计时器，其特征在于：所述可调基准电压单元(23)为基于三端可调基准源的电源电路。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：酉佳，陈庆，余庆，胡淼，吴雷雷，邵跃虎，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43