CN109823330B - 一种epb制动备份系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种EPB制动备份系统，其特征在于：包括整车电控模块、控制器局域网总线、主电池、集成化电子驻车系统EPBi、EPB开关、EPB卡钳、EPB备用控制器、点火开关IGN、备用电池和汽车P档信号源；本方案在原独立电子驻车系统的基础上，将备用EPB引入其中；通过备用电池供电，能够实时监控独立电子驻车系统的故障并在独立电子驻车系统失效时介入，以P档作为驻车输入指令，对EPB左右卡钳进行有效控制，进一步提升独立电子驻车系统体系的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及电子驻车制动领域，尤其涉及一种EPB制动备份系统。
背景技术
传统EPB升级版的独立电子驻车系统（Integrated Electric Park Brake），通过与新设计的电子稳定控制系统（Electronic Stability Control，ESC）整合，将原EPB的两个分离电子控制单元集成到了一起，在保持原EPB功能不变的情况下增加了许多ESC功能，同时又降低了系统复杂度、重量和安装成本，为主机厂提供了更多的成本优势。原EPB系统因将EPB模块集成在其他模块当中，提升了系统整体的统一性，也节约了成本和空间。但EPB作为安全模块，由其他模块故障触发的应急功能也可能会因其他模块的瘫痪而无法实现，这造成了车辆整体安全的一大隐患。
VDA模式的独立电子驻车系统开发是由EPB供应商进行EPB功能的匹配标定，PBC软件的设计开发验证和MGU的设计开发验证后，将MGU设计与卡钳供应商匹配，卡钳供应商负责对MOC卡钳的设计开发，总成台架测试和制动器整车的测试与验证；PBC软件的设计则与ESP供应商进行匹配，ESP供应商负责ESP匹配标定，PBC软件集成和系统的测试验证。最终ESP供应商将PBC软件集成后下载到ESP-ECU。
此类EPB电子驻车系统，在系统故障时可能会导致驻车功能完全丧失，为保证驻车系统的安全可靠，需要对驻车系统进行冗余备份设计。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种EPB制动备份系统，能够解决一般的EPB作为安全模块，由其他模块故障触发的应急功能也可能会因其他模块的瘫痪而无法实现，这造成了车辆整体安全的一大隐患的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种EPB制动备份系统，其创新点在于：包括整车电控模块、控制器局域网总线、主电池、集成化电子驻车系统EPBi、EPB开关、EPB卡钳、EPB备用控制器、点火开关IGN、备用电池和汽车P档信号源；
所述整车电控模块包括VCU、MCU和TCU；VCU、MCU和TCU均独立与控制器局域网总线建立数据联系；所述集成化电子驻车系统EPBi与控制器局域网总线进行数据传输；所述主电池连接在集成化电子驻车系统EPBi上为集成化电子驻车系统EPBi进行独立供电；所述EPB开关连接在集成化电子驻车系统EPBi上控制集成化电子驻车系统EPBi的开启与关闭；
所述EPB备用控制器和集成化电子驻车系统EPBi之间通过点火开关IGN进行连接；所述EPB备用控制器和集成化电子驻车系统EPBi的输出端均独立控制EPB卡钳；所述EPB卡钳包括左EPB卡钳和右EPB卡钳，所述左EPB卡钳和右EPB卡钳均独立与EPB备用控制器和集成化电子驻车系统EPBi建立控制连接；所述备用电池连接在EPB备用控制器上为EPB备用控制器进行独立供电；所述P档位信号源连接在EPB备用控制器上。
进一步的，所述EPB备用控制器包括处理器MCU，Interface模块和电机驱动电路；所述处理器MCU包括主MCU芯片和辅MCU芯片，运行控制软件，支持软件更新和功能调试的需求；所述Interface模块与控制器局域网总线进行CAN通讯，对P档信号源和点火开关IGN通过隔离模块进行隔离监控；所述电机驱动电路模块采用电机独立Mosfet全桥驱动设计，电机驱动电路通过MOS管控制，常态H桥全部关闭，电机端处于高阻状态，不影响EPBi的电机控制。
进一步的，所述隔离模块将主电池的信号通过光电耦合，转换为备用电池系统的信号；保持两个系统之间的隔离，同时也避免了两个系统之间的干扰。
进一步的，所述EPB备用控制器可集成AMU传感器：提供车辆的三轴加速度和横摆角速度信息；所述EPB备用控制器支持总线网络唤醒功能：可以通过总线网络唤醒EPB功能；可支持客户定义的总线网络管理规范；可支持UDS诊断协议；EPB备用控制器可采用autoSAR软件架构：所述autoSAR软件架构架构分为基础软件和应用层软件；其中，应用层软件可支持集成第三方的软件模块。
本发明的优点在于：
1）本方案在原独立电子驻车系统的基础上，将备用EPB引入其中；通过备用电池供电，能够实时监控独立电子驻车系统的故障并在独立电子驻车系统失效时介入，以P档作为驻车输入指令，对EPB左右卡钳进行有效控制，进一步提升独立电子驻车系统体系的安全性能。
2）备用EPB控制系统在原驻车制动系统失效的情况下，通过监控整车信号，具备以下功能：P档驻车功能：档位切换至P档时，自动执行驻车夹紧；熄火自动驻车： 当IGN开关由ON变为OFF时，自动执行驻车夹紧；D/R释放功能： IGN =ON &档位切换至D档或R档，自动解除驻车；外部请求操作：响应总线信号指令，执行驻车夹紧或释放操作；当ESC的MOC电机驱动失效时，可以响应ESC的指令，替代进行电机控制。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的一种EPB制动备份系统的架构图。
图2为本发明的一种EPB制动备份系统的电机独立Mosfet全桥驱动设计图。
图3为本发明的一种EPB制动备份系统的隔离模块设计图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1至图3所示的一种EPB制动备份系统，包括整车电控模块1、控制器局域网总线2、主电池3、集成化电子驻车系统EPBi4、EPB开关5、EPB卡钳6、EPB备用控制器7、点火开关IGN8、备用电池9和汽车P档信号源10。
整车电控模块1包括VCU11、MCU12和TCU13；VCU11、MCU12和TCU13均独立与控制器局域网总线2建立数据联系；所述集成化电子驻车系统EPBi4与控制器局域网总线2进行数据传输；所述主电池3连接在集成化电子驻车系统EPBi4上为集成化电子驻车系统EPBi4进行独立供电；所述EPB开关5连接在集成化电子驻车系统EPBi4上控制集成化电子驻车系统EPBi4的开启与关闭。
EPB备用控制器7和集成化电子驻车系统EPBi4之间通过点火开关IGN8进行连接；所述EPB备用控制器7和集成化电子驻车系统EPBi4的输出端均独立控制EPB卡钳6；所述EPB卡钳6包括左EPB卡钳61和右EPB卡钳62，所述左EPB卡钳61和右EPB卡钳62均独立与EPB备用控制器7和集成化电子驻车系统EPBi4建立控制连接；所述备用电池9连接在EPB备用控制器7上为EPB备用控制器7进行独立供电；所述P档位信号源10连接在EPB备用控制器7上。
EPB备用控制器7包括处理器MCU71，Interface模块72和电机驱动电路73；所述处理器MCU71包括主MCU芯片和辅MCU芯片，运行控制软件，支持软件更新和功能调试的需求；所述Interface模块72与控制器局域网总线2进行CAN通讯，对P档信号源10和点火开关IGN8的通过隔离模块74进行隔离监控；所述电机驱动电路73模块采用电机独立Mosfet全桥驱动设计，电机驱动电路73通过MOS管控制，常态H桥全部关闭，电机端处于高阻状态，不影响EPB-i的电机控制。
隔离模块74将主电池的信号通过光电耦合，转换为备用电池系统的信号；保持两个系统之间的隔离，同时也避免了两个系统之间的干扰。
EPB备用控制器7可集成AMU传感器：提供车辆的三轴加速度和横摆角速度信息；所述EPB备用控制器7支持总线网络唤醒功能：可以通过总线网络唤醒EPB功能；可支持客户定义的总线网络管理规范；可支持UDS诊断协议；EPB备用控制器7可采用autoSAR软件架构：所述autoSAR软件架构架构分为基础软件和应用层软件；其中，应用层软件可支持集成第三方的软件模块。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种EPB制动备份系统，其特征在于：包括整车电控模块、控制器局域网总线、主电池、集成化电子驻车系统EPBi、EPB开关、EPB卡钳、EPB备用控制器、点火开关IGN、备用电池和汽车P档信号源；所述整车电控模块包括VCU、MCU和TCU；VCU、MCU和TCU均独立与控制器局域网总线建立数据联系；所述集成化电子驻车系统EPBi与控制器局域网总线进行数据传输；所述主电池连接在集成化电子驻车系统EPBi上为集成化电子驻车系统EPBi进行独立供电；所述EPB开关连接在集成化电子驻车系统EPBi上控制集成化电子驻车系统EPBi的开启与关闭；所述EPB备用控制器和集成化电子驻车系统EPBi之间通过点火开关IGN进行连接；所述EPB备用控制器和集成化电子驻车系统EPBi的输出端均独立控制EPB卡钳；所述EPB卡钳包括左EPB卡钳和右EPB卡钳，所述左EPB卡钳和右EPB卡钳均独立与EPB备用控制器和集成化电子驻车系统EPBi建立控制连接；所述备用电池连接在EPB备用控制器上为EPB备用控制器进行独立供电；所述P档信号源连接在EPB备用控制器上；所述EPB备用控制器包括处理器MCU,Interface模块和电机驱动电路；所述处理器MCU包括主MCU芯片和辅MCU芯片，运行控制软件，支持软件更新和功能调试的需求；所述Interface模块与控制器局域网总线进行CAN通讯，对P档信号源和点火开关IGN信号的通过隔离模块进行隔离监控；所述电机驱动电路采用电机独立Mosfet全桥驱动设计，电机驱动电路通过MOS管控制，常态H桥全部关闭，电机端处于高阻状态，不影响EPBi的电机控制；
所述隔离模块将主电池的信号通过光电耦合，转换为备用电池系统的信号；保持两个系统之间的隔离，同时也避免了两个系统之间的干扰。
2.根据权利要求1所述的一种EPB制动备份系统，其特征在于：所述EPB备用控制器可集成AMU传感器：提供车辆的三轴加速度和横摆角速度信息；所述EPB备用控制器支持总线网络唤醒功能：可以通过总线网络唤醒EPB功能；可支持客户定义的总线网络管理规范；可支持UDS诊断协议；EPB备用控制器可采用autoSAR软件架构：所述autoSAR软件架构分为基础软件和应用层软件；其中，应用层软件可支持集成第三方的软件模块。
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