CN116018296A - 电子驻车制动系统的电机驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电子驻车制动系统的电机驱动电路，包括：第一电机和第二电机，释放或启动分别应用于彼此不同的车轮的驻车制动器，以及第一电子控制单元和第二电子控制单元，分别驱动控制所述第一电机和所述第二电机；在所述第一电子控制单元驱动所述第一电机和所述第二电机的状态下，所述第二电子控制单元不介入对第一电机和第二电机的驱动，所述第二电子控制单元仅在所述第一电子控制单元存在异常时驱动控制第一电机和第二电机。

Description

电子驻车制动系统的电机驱动电路
技术领域
本发明涉及一种电子驻车制动系统的电机驱动电路，更详细而言，涉及一种能够在提高安全性的同时驱动额外的电机的电子驻车制动系统的电机驱动电路。
背景技术
电子驻车制动器(Electronic Parking Brake，EPB)也称为自动停车系统或自动驻车系统，起到当行驶中的车停车一定时间以上时，感测车的速度、发动机旋转、制动动作与否，以锁定制动器的作用。
电子驻车制动器使用通过电子信号驱动的电机固定滚筒或磁盘的方式。
这种电子驻车制动器的机械配置在授权专利第10-2122756号(车辆用电子驻车制动器，2020年6月9日授权)中记载。
在电子驻车制动系统中，包括用于驱动电机的驱动电路，并且可以通过驱动电机使其处于释放(release)状态或启动(apply)状态。
常规地，当构成电子控制单元(ECU)的元件中的一个以上发生异常时，无法期望正常的电子驻车制动系统的动作。
不仅如此，在多个电流供给部发生异常的情况下，也不可期待正常电子驻车制动系统的动作，因此存在可靠性降低的问题。
发明内容
要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题在于提供一种电子驻车制动系统的电机驱动电路，即使在一部分发生异常也可正常动作。
更详细而言，本发明要解决的技术问题在于提供一种电机驱动电路，提供多个电机驱动电路，从而即使在一部分发生异常也可正常动作。
同时，目的在于提供一种电机驱动电路，可以通过使用冗余结构的电机驱动电路的一侧ECU来驱动控制其他电机。
用于解决问题的手段
用于解决如上所述的问题的本发明的电子驻车制动系统的电机驱动电路包括：第一电机和第二电机，释放或启动分别应用于彼此不同的车轮的驻车制动器，以及第一ECU和第二ECU，分别驱动控制所述第一电机和所述第二电机；所述第二ECU，可以在所述第一ECU驱动所述第一电机和所述第二电机的状态下，不介入对所述第一电机和所述第二电机的驱动，仅在所述第一ECU存在异常时驱动控制所述第一电机和所述第二电机。
在本发明的实施例中，所述第一ECU，可包括：第一MCU(微控制单元，MicroControl Unit)，确认电子驻车制动器的释放或启动条件，第一驱动部，根据所述第一MCU的控制输出切换控制信号，第一电流供给部，根据所述第一驱动部的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机和所述第二电机中的每一者，以及第一选择部，选择性地向所述第一电机和所述第二电机供给所述第一电流供给部的电流。
在本发明的实施例中，所述第二ECU，可包括：第二MCU，确认电子驻车制动器的释放或启动条件，第二驱动部，根据所述第二MCU的控制输出切换控制信号，第二电流供给部，根据所述第二驱动部的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机和所述第二电机中的每一者，以及第二选择部，选择性地向所述第一电机和所述第二电机供给所述第二电流供给部的电流。
在本发明的实施例中，所述第一ECU，可包括：第一MCU，确认电子驻车制动器的释放或启动条件，第一驱动部，根据所述第一MCU的控制输出切换控制信号，第一电流供给部，根据所述第一驱动部的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机和所述第二电机中的每一者，以及第一选择部，控制向所述第一电流供给部供给电池的电流。
在本发明的实施例中，所述第二ECU，可包括：第二MCU，确认电子驻车制动器的释放或启动条件，第二驱动部，根据所述第二MCU的控制输出切换控制信号，第二电流供给部，根据所述第二驱动部的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机和所述第二电机中的每一者，以及第二选择部，控制向所述第二电流供给部供给电池的电流。
另外，本发明提供一种电机驱动电路，其特征在于，包括：第一电机和第二电机，释放或启动分别应用于彼此不同的车轮的驻车制动器，以及第一ECU和第二ECU，分别驱动控制所述第一电机和所述第二电机；所述第二ECU，在所述第一ECU驱动所述第一电机和所述第二电机的状态下，不介入对所述第一电机和所述第二电机的驱动，仅在所述第一ECU存在异常时驱动控制所述第一电机和所述第二电机，并且在所述第一ECU驱动所述第一电机和所述第二电机的状态下，驱动控制第三电机。
在本发明的实施例中，所述第一ECU，可包括：第一MCU，确认电子驻车制动器的释放或启动条件，第一驱动部，根据所述第一MCU的控制输出切换控制信号，第一电流供给部，根据所述第一驱动部的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机和所述第二电机中的每一者，以及第一选择部，选择性地向所述第一电机和所述第二电机提供所述第一电流供给部的电流。
在本发明的实施例中，所述第二ECU，可包括：第二MCU，确认电子驻车制动器的释放或启动条件，第二驱动部，根据所述第二MCU的控制输出切换控制信号，第二电流供给部，根据所述第二驱动部的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机和所述第二电机中的每一者，以及第二选择部，选择性地向所述第一电机和所述第二电机提供所述第二电流供给部的电流。
在本发明的实施例中，所述第一ECU，可包括：第一MCU，确认电子驻车制动器的释放或启动条件，第一驱动部，根据所述第一MCU的控制输出切换控制信号，第一电流供给部，根据所述第一驱动部的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机和所述第二电机中的每一者，以及第一选择部，控制向所述第一电流供给部供给电池的电流。
在本发明的实施例中，所述第二ECU，可包括：第二MCU，确认电子驻车制动器的释放或启动条件，第二驱动部，根据所述第二MCU的控制输出切换控制信号，第二电流供给部，根据所述第二驱动部的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机和所述第二电机中的每一者，以及第二选择部，控制向所述第二电流供给部供给电池的电流。
在本发明的实施例中，所述第一ECU，还可包括：第三电流供给部，用于选择性地向所述第三电机供给所述第一电流供给部的电流，以及第三选择部，控制向所述第三电流供给部供给电池电源。
在本发明的实施例中，所述第二ECU，还可包括：第四电流供给部，用于选择性地向所述第三电机供给所述第二电流供给部的电流，以及第四选择部，控制向所述第四电流供给部供给电池电源。
在本发明的实施例中，所述第一ECU，还可包括：第五电流供给部，当所述第一电流供给部存在异常时，向所述第三电机供给电流。
在本发明的实施例中，所述第二ECU，还可包第六电流供给部，当所述第二电流供给部存在异常时，向所述第三电机供给电流。
发明效果
本发明配置多个电机驱动电路，当一部分构成要素发生异常时，通过使用另一侧驱动电路来驱动电机，因此具有能够提高电子驻车制动系统的可靠性的效果。
另外，本发明使用多个ECU来驱动电子驻车制动系统的电机，并且通过使用多余的ECU来驱动控制其他电机，因此具有能够提高系统效率的效果。
附图说明
图1是应用本发明的制动装置的结构框图。
图2是本发明的优选实施例的电机驱动电路的结构框图。
图3是本发明的另一实施例的电机驱动电路的结构框图。
具体实施方式
以下，参照所附附图，对本发明的电子驻车制动系统的电机驱动电路进行详细说明。
提供本发明的实施例是为了向本技术领域的普通技术人员更完整地说明本发明，下面说明的实施例可以变形为各种不同的形式，本发明的范围并不限定于以下实施例。相反，这些实施例是为了使本发明更加充实和完整，并向本领域技术人员完整地传达本发明的思想而提供。
本说明书中使用的术语用于说明特定实施例，并不是用于限制本发明。如本说明书中使用，除非上下文中明确指出其他情况，单数形式可以包括复数形式。另外，当在本说明书中使用时，“包括”和/或“包含”是指定提及的形状、数字、步骤、动作、构件、元件和/或它们的组合的存在，并非排出一个以上的其他形状、数字、步骤、动作、构件、元件和/或组合的存在或附加。如本说明书所使用，术语“和/或”包括所列项目中的任何一个和一个以上的所有组合。
尽管在本说明书中第一、第二等术语用于说明各种构件、区域和/或部位而使用，但显然这些构件、组件、区域、层和/或部位不限于这些术语。这些术语不意味着特定顺序、上下或优劣，仅用于将一个构件、区域或部位与另一个构件、区域或部位区分开来。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，下述第一构件、区域或部位可以是指第二构件、区域或部位。
以下，参照示意性地示出本发明的实施例的附图，对本发明的实施例进行说明。在附图中，例如，可以根据制造技术和/或公差预期所示形状的变化。因此，本发明的实施例不应解释为限制于本说明书中所示区域的特定形状，应包括如由制造引起的形状变化。
图1是示出本发明的实施例的电子驻车制动系统的概略结构的图。
参照图1，电子驻车制动系统主要包括：制动踏板；车轮101、103、105、107；制动钳102、104、106、108，向每个车轮101、103、105、107施加制动力；车轮转速传感器(wheelspeed sensor，WSS)101、103、105、107，确认每个轮101、103、105、107的旋转速度；驻车定位系统(PTS)129；电机111、112，用于控制形成为可以在车辆的后轮105、107通过外力电子操作的驻车制动器的驱动；以及制动装置200。
第一轮101和第二轮103形成在车辆前方，在第一轮101和第二轮103形成有第一制动钳102和第二制动钳104，当在制动踏板发生外力时，第一制动钳102和第二制动钳104用于向每个轮101、103施加制动力。另外，第三轮105和第四轮107形成在车辆后方，在第三轮105和第四轮107形成有第三制动钳106的第四制动钳108，当在制动踏板发生外力时，第三制动钳106的第四制动钳108用于向每个轮105、107施加制动力。同时，形成有第一电机111和第二电机112，当在电子驻车制动器(Electronic Parking Brake，EPB)开关发生外力时，第一电机111和第二电机112通过驱动电子操作式驻车制动器来控制车轮105、107的驱动。第三电机113是踏板隐藏电机，其在自动驾驶状态中隐藏踏板时动作。
另外，WSS 121、123、125、127确认车轮旋转速度并提供给制动装置200，PTS 129为踏板传感器，感测从车辆外部在制动踏板产生的外力并提供给制动装置200。制动装置200基于从PTS 129提供的信号使制动钳102、104、106、108动作，从而向每个轮101、103、105、107施加制动力。
图2是本发明的优选实施例的电机驱动电路的结构框图。
参照图2，本发明可以是参照图1所述的制动装置200内部的ECU块的结构，包括：第一电机111和第二电机112，分别释放或启动左侧后轮和右侧后轮的驻车制动器；以及第一ECU 10和第二ECU 20，分别驱动控制第一电机111和第二电机112，在第一ECU 10驱动所述第一电机111和所述第二电机112的状态下，第二ECU 20不介入对第一电机111和第二电机112的驱动，第二ECU 20仅在第一ECU 10存在异常时驱动控制第一电机111和第二电机112。
另外，在第一ECU 10驱动第一电机111和第二电机112的状态下，闲置的第二ECU20可以驱动第三电机113，相反地，在通过第二ECU 20驱动第一电机111和第二电机112的状态下，闲置的第一ECU 10可以驱动第三电机113。如参照图1所述，所述第三电机113可以是踏板隐藏电机。
所述第一ECU 10包括：第一MCU 11，用于确认电子驻车制动器的释放或启动条件；第一驱动部12，根据所述第一MCU 11的控制输出切换控制信号；第一电流供给部13和第二电流供给部14，根据所述第一驱动部12的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机111和第二电机112中的每一者；第一选择部15，可以选择性地阻断向所述第一电机20和第二电机112供给所述第一电流供给部13和第二电流供给部14的电流；以及第三选择部16，可以选择性地向第三电机113供给所述第一电流供给部13或第二电流供给部14的电流。
所述第二ECU 20为基本与所述第一ECU 10相同的冗余电路，其包括第二MCU 21、第二驱动部22、第三电流供给部23、第四电流供给部24、第二选择部25和第四选择部26。
所述第一选择部15和第二选择部25分别包括根据上级控制器的控制信号切换的切换元件。
第一选择部15打开或关闭连接第一电流供给部13和第一电机111的电流供给线以及连接第二电流供给部14和第二电机112的电流供给线。
同样，第二选择部25也打开或关闭连接第三电流供给部23和第一电机111的电流供给线以及连接第四电流供给部24和第二电机112的电流供给线。
另外，虽然图2中示出第三选择部16打开或关闭电流供给线，以便选择性地控制向第三电机113供给第一电流供给部13的电流，但可以选择性地向第三电机113供给第二电流供给部14的电流。
类似地，第四选择部26可以选择性地控制向第三电机113供给第三电流供给部23或第四电流供给部24的电流。
通过这种构成，可以通过使用第一选择部15和第二选择部25选择驱动控制第一电机111和第二电机112的ECU。
如果构成第一ECU 10的第一MCU 11、第一驱动部12、第一电流供给部13或第二电流供给部14存在异常时，上级控制器(未图示)使第一选择部15的切换元件全部处于断开状态，并接通所有第二选择部25的切换元件，从而连接第三电流供给部23和第一电机111，同时连接第四电流供给部24和第二电机112，因此可以通过第二ECU 20驱动控制第一电机111和第二电机112。
通过这种构成，当第一ECU 10和第二ECU 20中的一个发生异常时，可以通过使用没有异常的另一个来驱动控制第一电机111和第二电机112，因此提高可靠性。
另外，当第一ECU 10和第二ECU 20都进行正常动作时，除了驱动所述第一电机111和第二电机112的ECU以外，还发生闲置的ECU，此时，可以通过使用闲置的ECU来驱动控制第三电机113，从而可以提高电路的效率。
图3是本发明的另一实施例的电子驻车制动系统的电机驱动电路的结构框图。
在图3中，示出所述第一选择部15和第二选择部25的其他结构。
在上述示例中，第一选择部15和第二选择部25分别说明为关闭或打开向第一电机111和第二电机112供给电流的电流供给线，电流供给线处于关闭状态，第一选择部15和第二选择部25具有供给或阻断分别向第一电流供给部13和第二电流供给部14、第三电流供给部23和第四电流供给部24供给的电池电源的切换电路结构。
第一电流供给部13、第二电流供给部14、第三电流供给部23和第四电流供给部24是包括分别并联连接至电池和接地之间的两个晶体管的并联对的H桥型结构，根据每个晶体管的接通和断开状态变更根据电池电源BAT的电流方向并供给至第一电机111和第二电机112。
所述第一选择部15控制向第一电流供给部13和第二电流供给部14供给电池电源BAT，第二选择部25控制向第三电流供给部23和第四电流供给部24供给电池电源BAT。
因此，当通过第一ECU 10驱动第一电机111和第二电机112时，第一选择部15向第一电流供给部13和第二电流供给部14供给电池电源BAT，第二选择部25阻断向第三电流供给部23和第四电流供给部24供给的电池电源BAT，从而第二ECU 20不会影响对第一电机111和第二电机112的驱动。
当第一ECU 10发生异常时，第一选择部15阻断向第一电流供给部13和第二电流供给部14供给的电池电源BAT，第二选择部25向第三电流供给部23和第四电流供给部24供给电池电源BAT，从而可以通过第二ECU 20驱动第一电机111和第二电机112。
为了单独驱动所述第三电机113，第一ECU 10和第二ECU 20还分别包括第五电流供给部17和第六电流供给部27。
此时，第三选择部16可以供给或阻断电池电源BAT，作为第五电流供给部17的电源，第四选择部26控制向第六电流供给部27供给电池电源BAT。
在图3的示例中，当通过第一ECU 10驱动第一电机111和第二电机112时，第二ECU20可以驱动第三电机113，相反地，当通过第二ECU 20驱动第一电机111和第二电机112时，第一ECU 10可以驱动控制第三电机113。
图3的特征在于，在第一ECU 10和第二ECU 20分别还包括作为用于第三电机113的驱动的电流供给部的第五电流供给部17和第六电流供给部27，即使在第一电流供给部13或第二电流供给部14中存在异常时，也可以使用第五电流供给部17来驱动第三电机113。
如上所述，当第一电流供给部13发生异常时，第一ECU 10不用于控制第一电机111和第二电机112，可以通过作为冗余结构的第二ECU 20驱动第一电机111和第二电机112。
此时，在图2所示的示例中，第三电机113的配置是困难的，但在包括第五电流供给部17和向第五电流供给部17供给电池电源的第三选择部16的结构中，可以通过存在异常的第一ECU 10驱动第三电机113。
本发明不限于上述实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员应理解，在不脱离本发明的技术要旨的范围内，可以进行各种修改和变形。
10：第一ECU
11：第一MCU
12：第一驱动部
13：第一电流供给部
14：第二电流供给部
15：第一选择部
16：第三选择部
20：第二ECU
21：第二MCU
22：第二驱动部
23：第三电流供给部
24：第四电流供给部
25：第二选择部
26：第四选择部
111：第一电机
112：第二电机
113：第三电机。

Claims (14)

1.一种电机驱动电路，其特征在于，包括：
第一电机和第二电机，释放或启动分别应用于彼此不同的车轮的驻车制动器，以及
第一电子控制单元和第二电子控制单元，分别驱动控制所述第一电机和所述第二电机；
所述第二电子控制单元，
在所述第一电子控制单元驱动所述第一电机和所述第二电机的状态下，不介入对所述第一电机和所述第二电机的驱动，仅在所述第一电子控制单元存在异常时驱动控制所述第一电机和所述第二电机。
2.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于，
所述第一电子控制单元，包括：
第一微控制单元，确认电子驻车制动器的释放或启动条件，
第一驱动部，根据所述第一微控制单元的控制输出切换控制信号，
第一电流供给部，根据所述第一驱动部的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机和所述第二电机中的每一者，以及
第一选择部，选择性地向所述第一电机和所述第二电机供给所述第一电流供给部的电流。
3.根据权利要求2所述的电机驱动电路，其特征在于，
所述第二电子控制单元，包括：
第二微控制单元，确认电子驻车制动器的释放或启动条件，
第二驱动部，根据所述第二微控制单元的控制输出切换控制信号，
第二电流供给部，根据所述第二驱动部的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机和所述第二电机中的每一者，以及
第二选择部，选择性地向所述第一电机和所述第二电机供给所述第二电流供给部的电流。
4.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其特征在于，
所述第一电子控制单元，包括：
第一微控制单元，确认电子驻车制动器的释放或启动条件，
第一驱动部，根据所述第一微控制单元的控制输出切换控制信号，
第一电流供给部，根据所述第一驱动部的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机和所述第二电机中的每一者，以及
第一选择部，控制向所述第一电流供给部供给电池的电流。
5.根据权利要求4所述的电机驱动电路，其特征在于，
所述第二电子控制单元，包括：
第二微控制单元，确认电子驻车制动器的释放或启动条件，
第二驱动部，根据所述第二微控制单元的控制输出切换控制信号，
第二电流供给部，根据所述第二驱动部的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机和所述第二电机中的每一者，以及
第二选择部，控制向所述第二电流供给部供给电池的电流。
6.一种电机驱动电路，其特征在于，包括：
第一电机和第二电机，释放或启动分别应用于彼此不同的车轮的驻车制动器，以及
第一电子控制单元和第二电子控制单元，分别驱动控制所述第一电机和所述第二电机；
所述第二电子控制单元，
在所述第一电子控制单元驱动所述第一电机和所述第二电机的状态下，不介入对所述第一电机和所述第二电机的驱动，仅在所述第一电子控制单元存在异常时驱动控制所述第一电机和所述第二电机，并且在所述第一电子控制单元驱动所述第一电机和所述第二电机的状态下，驱动控制第三电机。
7.根据权利要求6所述的电机驱动电路，其特征在于，
所述第一电子控制单元，包括：
第一微控制单元，确认电子驻车制动器的释放或启动条件，
第一驱动部，根据所述第一微控制单元的控制输出切换控制信号，
第一电流供给部，根据所述第一驱动部的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机和所述第二电机中的每一者，以及
第一选择部，选择性地向所述第一电机和所述第二电机提供所述第一电流供给部的电流。
8.根据权利要求7所述的电机驱动电路，其特征在于，
所述第二电子控制单元，包括：
第二微控制单元，确认电子驻车制动器的释放或启动条件，
第二驱动部，根据所述第二微控制单元的控制输出切换控制信号，
第二电流供给部，根据所述第二驱动部的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机和所述第二电机中的每一者，以及
第二选择部，选择性地向所述第一电机和所述第二电机提供所述第二电流供给部的电流。
9.根据权利要求6所述的电机驱动电路，其特征在于，
所述第一电子控制单元，包括：
第一微控制单元，确认电子驻车制动器的释放或启动条件，
第一驱动部，根据所述第一微控制单元的控制输出切换控制信号，
第一电流供给部，根据所述第一驱动部的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机和所述第二电机中的每一者，以及
第一选择部，控制向所述第一电流供给部供给电池的电流。
10.根据权利要求9所述的电机驱动电路，其特征在于，
所述第二电子控制单元，包括：
第二微控制单元，确认电子驻车制动器的释放或启动条件，
第二驱动部，根据所述第二微控制单元的控制输出切换控制信号，
第二电流供给部，根据所述第二驱动部的切换控制信号进行切换，以变换电流的方向并供给至所述第一电机和所述第二电机中的每一者，以及
第二选择部，控制向所述第二电流供给部供给电池的电流。
11.根据权利要求8或10所述的电机驱动电路，其特征在于，
所述第一电子控制单元，还包括：
第三电流供给部，用于选择性地向所述第三电机供给所述第一电流供给部的电流，以及
第三选择部，控制向所述第三电流供给部供给电池电源。
12.根据权利要求11所述的电机驱动电路，其特征在于，
所述第二电子控制单元，还包括：
第四电流供给部，用于选择性地向所述第三电机供给所述第二电流供给部的电流，以及
第四选择部，控制向所述第四电流供给部供给电池电源。
13.根据权利要求6所述的电机驱动电路，其特征在于，
所述第一电子控制单元，还包括：
第五电流供给部，当所述第一电流供给部存在异常时，向所述第三电机供给电流。
14.根据权利要求13所述的电机驱动电路，其特征在于，
所述第二电子控制单元，还包括：
第六电流供给部，当所述第二电流供给部存在异常时，向所述第三电机供给电流。
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