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意法半导体主动悬架系统解决方案

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希希12308|  楼主 | 2024-4-12 17:15 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
随着中国智能电动汽车快速发展,动力电池使乘用车的平均车重增加,配备被动悬架的电车,需要更大刚度的弹簧来支撑,以及阻尼调控更灵活的减震器来消耗弹性势能,车辆的动态操控也完全由路面决定,这显然会影响乘坐舒适性和操控稳定性。因此,近年来能够改变减震器的硬度以适应不断变化的道路或动态条件,并在每个车轮处升高和降低底盘的主动悬架成为了底盘界的新宠儿。

同时,可变阻尼减振器(CDC)搭配电控空气弹簧(ECAS)的控制组合占据了主动悬架市场发展的主导地位,随着多腔空气弹簧的普及,整个电子系统的复杂度,对系统功能安全和AUTOSAR软件架构的需求也随之而来。







主动悬架系统概览








CDC是取代传统不可调节阻尼减震系统,而ECAS的作用主要是取代传统钢制弹簧,使车辆在通过不同路面时能像皮球一样支撑贴合的同时,有调节车身高度和舒适性的能力。

当前市场上的CDC系统以单阀减振器为主,ECAS分配阀系统几乎都为开式空悬系统(即打气泵控制,调节高度的分配阀块和阀控制器分立的系统架构),近年来,将这几部分集成到一(找元器件现货上唯样商城)个控制器的闭式空悬系统也逐渐崭露头角。

ST主动悬架系统解决方案








根据CDC+开式ECAS不同的系统设计需求,ST依托底盘丰富的产品,为客户提供全套解决方案,以市面上最多的单阀CDC+双腔ECAS为例:

▲CDC+双腔开式ECAS控制器



电源管理芯片PMIC:




SPSA068:








一路Buck电压调节器,最高1A的通流能力
一路精准电压参考,20mA的通流能力,最高1%的参考精度
支持系统功能安全等级ASIL-B

单片机MCU:




SR5E1:








32-bit ARM架构,车规级Cortex-M7双核
300MHz主频,2MB Flash
支持系统功能安全等级最高ASIL-D

传感器通信接口:




L9663:








2通道PSI5收发器,支持同步或异步操作,以及不同总线模式
125kbps的高数据传输速度(83.3kbps和189kbps可选)
支持V1.3和V2.x的PSI5版本

汽车6轴惯性模块:




ASM330LHHTR:







3轴加速度计和3轴陀螺仪
支持温度范围-40~105℃

CDC阀驱动器芯片:




L9305:








4通道独立HSD/LSD电流控制式驱动器
支持最高20kHz开关频率;最高1%的电流闭环精度调节
支持系统功能安全等级ASIL-D

ECAS分配阀驱动器芯片:




L9301:








12通道可配集成式PowerMOS
4通道SPI控制的HSD/LSD
8通道PWM控制的LSD,最高支持20kHz开关频率
搭配L9945配置的高边预驱动和车规级5x6封装MOSFET STL7DN6LF3,可实现8通道PWM控制的LSD的单独关断,满足诊断的独立性
搭配HS/LS双向零漂移电流采样放大器TSC213IYLT进行电流采样,实现电流闭环

ECAS刚度阀预驱动器芯片:




L9945:









8通道HSD/LSD或2通道H桥的可配MOSFET预驱动器
搭配车规级5x6封装MOSFET STL7DN6LF3,支持最高50kHz的开关频率
支持12V和24V系统
搭配HS/LS双向零漂移电流采样放大器TSC213IYLT进行电流采样,实现电流闭环

针对CDC阀驱动器电流快速升高/泄放的需求,我们提供备选H桥方案:

高速响应的CDC阀驱动器芯片:




L9960T:








2通道H桥驱动器,可提供正向和反向的电压控制续流速度
支持PWM控制,最高20kHz开关频率
搭配HS/LS双向零漂移电流采样放大器TSC213IYLT进行电流采样,实现电流闭环

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