意法半導(dǎo)體主動懸架系統(tǒng)解決方案

隨著中國智能電動汽車快速發(fā)展，動力電池使乘用車的平均車重增加，配備被動懸架的電車，需要更大剛度的彈簧來支撐，以及阻尼調(diào)控更靈活的減震器來消耗彈性勢能，車輛的動態(tài)操控也完全由路面決定，這顯然會影響乘坐舒適性和操控穩(wěn)定性。因此，近年來能夠改變減震器的硬度以適應(yīng)不斷變化的道路或動態(tài)條件，并在每個車輪處升高和降低底盤的主動懸架成為了底盤界的新寵兒。

同時，可變阻尼減振器（CDC）搭配電控空氣彈簧（ECAS）的控制組合占據(jù)了主動懸架市場發(fā)展的主導(dǎo)地位，隨著多腔空氣彈簧的普及，整個電子系統(tǒng)的復(fù)雜度，對系統(tǒng)功能安全和AUTOSAR軟件架構(gòu)的需求也隨之而來。

主動懸架系統(tǒng)概覽

CDC是取代傳統(tǒng)不可調(diào)節(jié)阻尼減震系統(tǒng)，而ECAS的作用主要是取代傳統(tǒng)鋼制彈簧，使車輛在通過不同路面時能像皮球一樣支撐貼合的同時，有調(diào)節(jié)車身高度和舒適性的能力。

當(dāng)前市場上的CDC系統(tǒng)以單閥減振器為主，ECAS分配閥系統(tǒng)幾乎都為開式空懸系統(tǒng)（即打氣泵控制，調(diào)節(jié)高度的分配閥塊和閥控制器分立的系統(tǒng)架構(gòu)），近年來，將這幾部分集成到一（找元器件現(xiàn)貨上唯樣商城）個控制器的閉式空懸系統(tǒng)也逐漸嶄露頭角。

ST主動懸架系統(tǒng)解決方案

根據(jù)CDC+開式ECAS不同的系統(tǒng)設(shè)計需求，ST依托底盤豐富的產(chǎn)品，為客戶提供全套解決方案，以市面上最多的單閥CDC+雙腔ECAS為例：

▲CDC+雙腔開式ECAS控制器

電源管理芯片PMIC：

SPSA068：

?一路Buck電壓調(diào)節(jié)器，最高1A的通流能力

?一路精準(zhǔn)電壓參考，20mA的通流能力，最高1%的參考精度

?支持系統(tǒng)功能安全等級ASIL-B

單片機(jī)MCU：

SR5E1：

?32-bit ARM架構(gòu)，車規(guī)級Cortex-M7雙核

?300MHz主頻，2MB Flash

?支持系統(tǒng)功能安全等級最高ASIL-D

傳感器通信接口：

L9663：

?2通道PSI5收發(fā)器，支持同步或異步操作，以及不同總線模式

?125kbps的高數(shù)據(jù)傳輸速度（83.3kbps和189kbps可選）

?支持V1.3和V2.x的PSI5版本

汽車6軸慣性模塊：

ASM330LHHTR：

?3軸加速度計和3軸陀螺儀

?支持溫度范圍-40~105℃

CDC閥驅(qū)動器芯片：

L9305：

?4通道獨(dú)立HSD/LSD電流控制式驅(qū)動器

?支持最高20kHz開關(guān)頻率；最高1%的電流閉環(huán)精度調(diào)節(jié)

?支持系統(tǒng)功能安全等級ASIL-D

ECAS分配閥驅(qū)動器芯片：

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開關(guān)頻率

?搭配L9945配置的高邊預(yù)驅(qū)動和車規(guī)級5x6封裝MOSFET STL7DN6LF3，可實(shí)現(xiàn)8通道PWM控制的LSD的單獨(dú)關(guān)斷，滿足診斷的獨(dú)立性

?搭配HS/LS雙向零漂移電流采樣放大器TSC213IYLT進(jìn)行電流采樣，實(shí)現(xiàn)電流閉環(huán)

ECAS剛度閥預(yù)驅(qū)動器芯片：

L9945：

?8通道HSD/LSD或2通道H橋的可配MOSFET預(yù)驅(qū)動器

?搭配車規(guī)級5x6封裝MOSFET STL7DN6LF3，支持最高50kHz的開關(guān)頻率

?支持12V和24V系統(tǒng)

?搭配HS/LS雙向零漂移電流采樣放大器TSC213IYLT進(jìn)行電流采樣，實(shí)現(xiàn)電流閉環(huán)

針對CDC閥驅(qū)動器電流快速升高/泄放的需求，我們提供備選H橋方案：

高速響應(yīng)的CDC閥驅(qū)動器芯片：

L9960T：

?2通道H橋驅(qū)動器，可提供正向和反向的電壓控制續(xù)流速度

?支持PWM控制，最高20kHz開關(guān)頻率

?搭配HS/LS雙向零漂移電流采樣放大器TSC213IYLT進(jìn)行電流采樣，實(shí)現(xiàn)電流閉環(huán)

審核編輯 黃宇