CN116494943A - 一种双重备份的车辆制动系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种双重备份的车辆制动系统及车辆，以降低制动系统的成本及其在车辆的布置难度。制动系统包括第一控制器、第二控制器、备份制动力装置、前轮制动装置和后轮制动装置，前轮制动装置和后轮制动装置均包括制动电机和制动器，制动器用于接收制动电机或备份制动装置输出的制动力，第一控制器用于根据车辆行驶信号和车辆的制动踏板输出的制动信号输出第一控制信号及控制前轮制动装置的制动电机输出制动力、或者控制前轮制动装置和后轮制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力；第二控制器用于根据第一控制信号控制后轮制动装置的制动电机输出制动力、或者控制前轮制动装置和后轮制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力。

Description

一种双重备份的车辆制动系统及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及到一种双重备份的车辆制动系统及车辆。

背景技术

电子机械制动器(electro mechanical brake，EMB)是以电机驱动机械活塞对车轮进行制动的电动式制动装置，相较于传统的液压式制动装置，EMB具有反应速度快、精度高、无液体泄漏风险的优势，因此被广泛应用在车辆的制动系统中。EMB设置于车辆的各个车轮处，多个EMB之间一般通过CAN连接至电机控制器(motor control unit，MCU)实现相互通信。

目前，车辆的制动系统多设置两个MCU分别控制各个EMB，两个MCU功能相同，彼此互为冗余，当其中一个MCU失效时，仍然可以利用另一个MCU使车辆实现制动。这种设计虽然可以保障车辆的制动安全性，但是会导致制动系统的布置难度加大，同时也会增加制动系统的成本。

发明内容

本申请提供了一种双重备份的车辆制动系统及车辆，以在保障车辆的制动安全性的前提下，降低制动系统的成本以及在车辆的布置难度。

第一方面，本申请提供了一种双重备份的车辆制动系统，该制动系统包括第一控制器、第二控制器、备份制动装置、两个前轮制动装置和两个后轮制动装置，前轮制动装置和后轮制动装置均包括制动电机和制动器，制动器用于接收制动电机或备份制动装置输出的制动力并制动车辆的车轮。其中，所述第一控制器用于根据车辆行驶信号和所述车辆的制动踏板输出的制动信号输出第一控制信号及控制所述两个前轮制动装置的所述制动电机输出制动力、或者控制所述两个前轮制动装置和所述两个后轮制动装置的所述制动器接收所述备份制动装置输出的制动力；所述第二控制器用于根据所述第一控制信号控制所述两个后轮制动装置的所述制动电机输出制动力、或者用于根据所述制动信号控制所述两个后轮制动装置的所述制动电机输出制动力、或者控制所述两个前轮制动装置和所述两个后轮制动装置的所述制动器接收所述备份制动装置输出的制动力。

在本申请中，第一控制器能够控制前轮制动装置的制动电机输出制动力或控制备份制动装置输出至动力，第二控制器能够控制后轮制动装置的制动电机输出制动力或控制备份制动电机输出至动力，因此第一控制器和第二控制器互为冗余，当其中一个控制器失效时，制动系统也能够通过另一个控制器的控制实现制动功能，从而可以提高车辆的制动安全性。由于第一控制器与两个后轮制动装置没有信号连接关系，第二控制器与两个前轮制动装置没有信号连接关系，因此能够在一定程度上降低对第一控制器和第二控制器的性能要求，并且可以降低制动系统的布线难度，进而有助于降低制动系统的成本以及制动系统在车辆上的布置难度。

在一种实施方案中，第二控制器用于：响应于第一控制器和两个前轮制动装置运行于正常状态，根据第一控制信号控制两个后轮制动装置的制动电机输出制动力；响应于第一控制器或两个前轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态，根据制动信号控制两个后轮制动装置的制动电机输出制动力、或者控制两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力。该方案中，即使第一控制器或两个前轮制动装置的制动电机出现异常，第二控制器也能够通过以上两种方式及时制动车辆，从而保证车辆的行驶安全性。

在一种实施方案中，第一控制器用于向第二控制器发送第一周期性信号，第二控制器用于：响应于在预定周期内接收第一周期性信号，判断第一控制器或两个前轮制动装置处于正常状态；响应于在预定周期内未接收第一周期性信号，判断第一控制器或两个前轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态。通过第一控制器向第二控制器发送周期性信号的方式，第二控制器能够准确判断第一控制器或两个前轮制动装置的状态，从而使第二控制器能够及时以适当的制动方式对车辆进行制动。

在一种实施方案中，第一控制器用于：响应于第二控制器和两个后轮制动装置运行于正常状态，输出第一控制信号；响应于第二控制器或两个后轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态，控制两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力。该方案中，即使第二控制器或两个后轮制动装置的制动电机出现异常，第一控制器也能够通过上述方式及时制动车辆，从而保证车辆的行驶安全性。

在一种实施方案中，第二控制器用于向第一控制器发送第二周期性信号，第一控制器用于：响应于在预定周期内接收第二周期性信号，判断第二控制器或两个后轮制动装置处于正常状态；响应于在预定周期内未接收第二周期性信号，判断第二控制器或两个后轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态。通过第二控制器向第一控制器发送周期性信号的方式，第一控制器能够准确判断第二控制器或两个后轮制动装置的状态，从而使第一控制器能够及时以适当的制动方式对车辆进行制动。

在一种实施方案中，第二控制器用于：响应于接收第一控制信号，控制两个后轮制动装置的制动电机输出制动力；响应于接收制动信号之前或之后的预设时间内未接收第一控制信号，控制两个后轮制动装置的制动电机输出制动力、或者控制两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力。若第二控制器在接收制动信号之后的预设时间内未接收到第一控制信号，则说明第一控制器出现异常，因此第二控制器可以通过以上两种方式及时制动车辆，从而保证车辆的行驶安全性。

在一种实施方案中，备份制动装置包括传动机构和备份电机，其中：传动机构与两个前轮制动装置的制动器和两个后轮制动装置的制动器分别传动连接；备份电机用于导通或断开传动机构与车辆的制动踏板的传动连接。在备份电机导通传动机构与车辆的制动踏板的情况下，备份制动装置向两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器输出制动力；在备份电机断开传动机构与车辆的制动踏板的情况下，备份制动装置则不能向两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器输出制动力。

在一种实施方案中，第一控制器用于控制备份电机导通传动机构与车辆的制动踏板的传动连接，使两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收备份制动机构输出的制动力；第二控制器用于控制备份电机导通传动机构与车辆的制动踏板的传动连接，使两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收备份制动机构输出的制动力。

在一种实施方案中，第一控制器包括第一通讯接口，第二控制器包括第二通讯接口，第一通讯接口与第二通讯接口通讯连接，以使第一控制器通过第一通讯接口向第二控制器的第二通讯接口发送第一控制信号。

示例性地，第一通讯接口和第二通讯接口分别为串行外设接口。

在一种实施方案中，第一控制器还包括第一输入接口、第二输入接口以及第一输出接口、第二输出接口，其中：第一控制器的第一输入接口用于接收车辆行驶信号；第一控制器的第二输入接口用于接收车辆的制动踏板输出的制动信号；第一控制器的第一输出接口与两个前轮制动装置的制动电机信号连接；第一控制器的第二输出接口与备份制动装置信号连接。

在一种实施方案中，第二控制器还包括第一输入接口以及第一输出接口、第二输出接口，其中：第二控制器的第一输入接口用于接收车辆的制动踏板输出的制动信号；第二控制器的第一输出接口与两个后轮制动装置的制动电机信号连接；第二控制器的第二输出接口与备份制动装置信号连接。

在一种实施方案中，制动系统还包括第一电源和第二电源，其中：第一电源用于为第一控制器和两个前轮制动装置的制动电机供电，以保障第一控制器和两个前轮制动装置的制动电机的运行；第二电源用于为第二控制器和两个后轮制动装置的制动电机供电，以保障第二控制器和两个后轮制动装置的制动电机的运行。

另外，若第一电源发生异常，则第一控制器和两个前轮制动装置的制动电机也会因此发生异常，这种情况下，第二控制器根据制动信号控制两个后轮制动装置的制动电机输出制动力、或者控制两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力。

类似地，若第二电源发生异常，则第二控制器和两个后轮制动装置的制动电机也会因此发生异常，这种情况下，第一控制器控制两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力。

在一种实施方案中，第二控制器用于响应于第一控制器或两个前轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态，第二控制器向车辆的第一报警器发出第一报警信号，第一报警信号用于指示第一报警器发出警报。类似地，第一控制器用于响应于第二控制器或两个后轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态，第一控制器向车辆的第二报警器发出第二报警信号，第二报警信号用于指示第二报警器发出警报。采用该方案，驾驶员或车上其他乘客能够及时获知制动系统的异常状态，从而及时做出处理，有助于减小安全事故的发生。

第二方面，本申请还提供了一种车辆，该车辆包括两个前轮、两个后轮以及前述第一方面任一实施方案中的制动系统，两个前轮制动装置分别用于制动两个前轮，两个后轮制动装置分别用于制动两个后轮。基于制动系统的第一控制器和第二控制器互为冗余的设计，车辆能够在任一个控制器的控制下实现制动，因此该车辆具有较高的制动安全性。并且由于制动系统的布线相对简单，因此可以在一定程度上降低车辆的组装难度。

第三方面，本申请还提供了一种制动系统的控制器，该控制器用于根据车辆行驶信号和车辆的制动踏板输出的制动信号输出第一控制信号及控制制动系统的两个前轮制动装置的制动电机输出制动力、或者控制制动系统的两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收制动系统的备份制动装置输出的制动力。其中，第一控制信号用于指示制动系统的另一控制器控制制动系统的两个后轮制动装置的制动电机输出制动力。

在本申请中，制动系统的控制器既能够控制两个前轮制动装置的制动电机输出制动力、以及指示制动系统的另一控制器控制两个后轮制动装置的制动电机输出制动力，也能够控制备份制动装置向两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器输出制动力，这样控制器在一种控制方式无法实施的情况下，也能够利用另一种控制方式实现对车辆的制动，从而有效提高车辆的制动安全性。

在一种实施方案中，控制器用于：响应于制动系统的另一控制器和两个后轮制动装置运行于正常状态，输出第一控制信号；响应于制动系统的另一控制器和两个后轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态，控制器控制两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力。通过这种设计，即使制动系统的另一控制器或两个后轮制动装置的制动电机出现异常，控制器也能够通过上述方式及时制动车辆，从而保证车辆的行驶安全性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的车辆的示意图；

图2为本申请实施例提供的制动系统的示意图；

图3为本申请实施例提供的制动系统的一种具体架构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例作进一步地详细描述。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本申请实施例中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本申请保护范围内。本申请实施例的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。

需要说明的是，在以下描述中阐述了具体细节以便于理解本申请。但是本申请实施例能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请实施例内涵的情况下做类似推广。因此本申请不受下面公开的具体实施方式的限制。

图1为本申请实施例提供的车辆的示意图。参考图1所示，本申请实施例提供的车辆包括双重备份的制动系统100和多个车轮200，其中，制动系统100用于制动多个车轮，以使行驶中的车辆停驶。

一种实施例中，车辆还包括车体300，车体300支撑于车辆的多个车轮200上。车体300的乘员舱内设置有制动踏板310，响应于驾驶员的踩踏操作，该制动踏板310用于输出制动信号。其中，制动信号包括行程信息或脚踩力。在具体的实现中，制动踏板310包括踏板本体和踏板行程传感器，踏板行程传感器用于检测制动踏板的行程信息并输出。

图2为本申请实施例提供的制动系统的示意图。一并参考图1和图2所示，在本申请实施例中，车辆为双轴汽车，多个车轮包括两个前轮和两个后轮，其中，两个前轮分别为左前(front left，FL)车轮和右前(front right，FR)车轮，两个后轮分别为左后(rear left，RL)车轮和右后(rear right，RR)车轮。制动系统包括两个前轮制动装置和两个后轮制动装置。其中，两个前轮制动装置分别用于制动两个前轮，两个后轮制动装置分别用于制动两个后轮。为便于说明，在本申请实施例中，用于制动FL车轮的前轮制动装置为FL制动装置，用于制动FR车轮的前轮制动装置为FR制动装置，用于制动RL车轮的后轮制动装置为RL制动装置，用于制动RR车轮的后轮制动装置为RR制动装置。

在本申请实施例中，两个前轮制动装置和两个后轮制动装置分别为EMB。前轮制动装置和后轮制动装置分别包括制动电机和制动器，制动电机用于向制动器输出制动力，以使制动器制动车辆的车轮。例如，FL制动装置的制动电机用于向FL制动装置的制动器输出制动力，使FL制动装置制动FL车轮；FR制动装置的制动电机用于向FR制动装置的制动器输出制动力，使FR制动装置制动FR车轮；RL制动装置的制动电机用于向RL制动装置的制动器输出制动力，使RL制动装置制动RL车轮；RR制动装置的制动电机用于向RR制动装置的制动器输出制动力，使RR制动装置制动RR车轮。

一种实施例中，每个制动器包括制动钳和制动盘，制动电机的输出轴通过传动件与制动钳传动连接，制动盘设置于制动钳的夹持空间内，且制动盘与对应的车轮轮毂固定连接。制动电机用于驱动制动钳夹紧或松开制动盘，这样即可以实现在制动钳夹紧制动盘时向车轮施加制动力，以及在制动钳松开制动盘时解除对车轮的制动。

本申请实施例中，制动系统还包括备份制动装置，该备份制动装置也用于向两个前轮制动装置的制动器和两个后轮制动装置的制动器输出制动力，以使两个前轮制动装置的制动器分别制动FL车轮和FR车轮、以及使两个后轮制动装置的制动器分别制动RL车轮和RR车轮。

本申请实施例中，备份制动装置包括传动机构和备份电机。其中，传动机构与两个前轮制动装置的制动器和两个后轮制动装置的制动器分别传动连接，备份电机则用于导通或断开传动机构与车辆的制动踏板的传动连接。其中，备份电机导通传动机构与车辆的制动踏板的传动连接，驾驶员踩踏制动踏板的脚踩力通过传动机构传递给前轮制动装置的制动器和后轮制动装置的制动器。备份电机断开传动机构与车辆的制动踏板的传动连接，驾驶员踩踏制动踏板的脚踩力触发制动电机驱动前轮制动装置的制动器和后轮制动装置的制动器。

一种实施例中，备份电机导通传动机构与车辆的制动踏板的传动连接，备份电机响应于驾驶员踩踏制动踏板的脚踩力运行，从而通过传动机构驱动前轮制动装置的制动器和后轮制动装置的制动器。备份电机断开传动机构与车辆的制动踏板的传动连接，备份电机不随根据驾驶员踩踏制动踏板的脚踩力运行。

在一种实现中，传动机构包括四个输出端和一个输入端，传动机构的四个输出端分别与两个前轮制动装置的制动器和两个后轮制动装置的制动器传动连接，传动机构的输入端在备份电机的驱动下与制动踏板传动连接或断开与制动踏板的传动连接。在备份电机导通传动机构的输入端与车辆的制动踏板之间的传动连接的情况下，驾驶员踩踏制动踏板的脚踩力通过传动机构的四个输出端分别传递给前轮制动装置的制动器和后轮制动装置的制动器，使两个前轮制动装置和两个后轮制动装置分别制动两个前轮和两个后轮。

基于前述对前轮制动装置、后轮制动装置以及备份制动装置的描述，可以看出，制动器用于接收制动电机输出的制动力或者备份制动装置输出的制动力并制动车辆的车轮。为便于说明，在本申请实施例中，制动器接收制动电机输出的制动力并制动车辆的车轮的制动模式称为第一制动模式，制动器接收备份制动装置输出的制动力并制动车辆的车轮的制动模式称为第二制动模式。

图3为本申请实施例提供的制动系统的一种具体架构图。参考图3所示，在本申请实施例中，制动系统还包括第一控制器和第二控制器，第一控制器与第二控制器通讯连接。在一种实现中，第一控制器包括第一通讯接口A1，第二控制器包括第二通讯接口B1，第一通讯接口A1与第二通讯接口B1通讯连接。示例性地，第一通讯接口A1和第二通讯接口B1分别为串行外设接口(serial peripheral interface，SPI)。

在本申请实施例中，第一控制器还包括第一输入接口a1、第二输入接口a2以及第一输出接口a3和第二输出接口a4。其中，第一控制器的第一输入接口a1用于接收车辆行驶信号；第一控制器的第二输入接口a2用于接收车辆的制动踏板输出的制动信号；第一控制器的第一输出接口a3与两个前轮制动装置的制动电机信号连接；第一控制器的第二输出接口a4与备份制动装置信号连接。

其中，车辆行驶信号包括车辆的车速信息、轮速信息、车辆的质量、车辆所在道路的坡度，以及车辆防抱死制动系统(antilock brake system，ABS)、牵引力控制系统(traction control system，TCS)、车身稳定系统(electronic stability control，ESC)等多个系统的运行信息。示例性地，第一控制器通过车辆的总线与ABS、TCS、ESC等多个系统连接，以获取这些系统的运行信息，该总线包括以太总线或者控制器局域网(controllerarea network，CAN)总线等。

在本申请实施例中，第二控制器还包括第一输入接口b1以及第一输出接口b2和第二输出接口b3。其中，第二控制器的第一输入接口b1用于接收车辆的制动踏板输出的制动信号；第二控制器的第一输出接口b2用于与两个后轮制动装置的制动电机信号连接；第二控制器的第二输出接口b3与备份制动装置信号连接。

通过以上对第一控制器和第二控制器的各个接口的介绍可以看出，相较于第一控制器，第二控制器的输入信号不包含车辆行驶信号，因此第二控制器无需与车辆的其他系统信号连接，这样不仅可以降低制动系统的布线难度，并且对第二控制器处理信号的性能要求也相对较低，从而有助于降低制动系统的成本。另外，由于第一控制器与两个后轮制动装置没有信号连接关系，第二控制器与两个前轮制动装置也没有信号连接关系，因而能够进一步降低制动系统的布线难度，进而降低制动系统在车辆上的布置难度。

在本申请实施例中，第一控制器用于根据车辆行驶信号和车辆的制动踏板输出的制动信号输出第一控制信号及控制两个前轮制动装置的制动电机输出制动力、或者控制两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力。第二控制器用于根据第一控制信号控制两个后轮制动器的制动电机输出制动力、或者用于根据制动信号控制两个后轮制动装置的制动电机输出制动力、或者控制两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力。

一种实施例中，第一控制器用于通过第一输入接口a1接收车辆行驶信号以及通过第二输入接口a2接收制动踏板的行程信息，第一控制器根据车辆行驶信号以及制动踏板的行程信息向第二控制器输出第一控制信号及控制FL制动装置和FR制动装置的制动电机输出制动力。第一控制器通过对车辆行驶信号以及制动踏板的行程信息综合分析处理，能够准确计算出车辆在当前状态下各个车轮所需的制动力，然后第一控制器控制FL制动装置和FR制动装置的制动电机分别向对应的制动器输出两个前轮所需的制动力，使FL制动装置和FR制动装置的制动器分别以第一制动模式进行制动，另外第一控制器通过第一通讯接口A1向第二控制器输出第一控制信号，该第一控制信号中包括两个后轮所需的制动力信息。

一种实施例中，第一控制器用于控制FL制动装置、FR制动装置、RL制动装置和RR制动装置的制动器分别接收备份制动装置输出的制动力，使FL制动装置、FR制动装置、RL制动装置和RR制动装置的制动器分别以第二制动模式进行制动。在一种实现中，第一控制器用于控制备份电机导通传动机构与制动踏板之间的传动连接，使FL制动装置、FR制动装置、RL制动装置和RR制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力。

一种实施例中，第二控制器用于通过第二通讯接口B1接收第一控制器所发送的第一控制信号，第二控制器根据第一控制信号控制RL制动装置和RR制动装置的制动电机分别向对应的制动器输出两个后轮所需的制动力，使RL制动装置和RR制动装置的制动器分别以第一制动模式进行制动。

一种实施例中，第二控制器用于通过第一输入接口b1接收制动踏板的行程信息，第二控制器根据制动踏板的行程信息计算得到车辆在当前状态下两个后轮所需的制动力，然后第二控制器控制RL制动装置和RR制动装置的制动电机分别向对应的制动器输出两个后轮所需的制动力，使两个后轮分别以第一制动模式进行制动。或者，第二控制器用于控制FL制动装置、FR制动装置、RL制动装置和RR制动装置的制动器分别接收备份制动装置输出的制动力，使FL制动装置、FR制动装置、RL制动装置和RR制动装置的制动器分别以第二制动模式进行制动。在一种实现中，第二控制器用于控制备份电机导通传动机构与制动踏板之间的传动连接，使FL制动装置、FR制动装置、RL制动装置和RR制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力。

在本申请实施例中，第二控制器用于响应于第一控制器和两个前轮制动装置运行于正常状态，第二控制器根据第一控制信号控制两个后轮制动装置的制动电机输出制动力，使两个后轮制动装置的制动器分别以第一制动模式进行制动。由于第一控制器能够较为准确地计算出各个车轮所需的制动力，因此在该情况下能够有效提高车辆的制动安全性。

此外，第二控制器用于响应于第一控制器或两个前轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态，第二控制器根据制动信号控制两个后轮制动装置的制动电机输出制动力，使两个后轮分别以第一制动模式进行制动。或者，第二控制器用于响应于第一控制器或两个前轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态，第二控制器控制两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力，使FL制动装置、FR制动装置、RL制动装置和RR制动装置的制动器分别以第二制动模式进行制动。通过这种设计，即使第一控制器或FL制动装置、FR制动装置的制动电机出现异常，第二控制器也能够通过以上两种方式及时制动车辆，从而保证车辆的行驶安全性。

在本申请实施例中，第一控制器用于向第二控制器发送第一周期性信号，第二控制器用于响应于在预定周期内接收第一周期性信号，第二控制器判断第一控制器或两个前轮制动装置处于正常状态。以及，第二控制器用于响应于在预定周期内未接收第一周期性信号，第二控制器判断第一控制器或两个前轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态。本实施例中通过第一控制器向第二控制器发送周期性信号的方式，第二控制器能够准确有效地判断第一控制器或FL制动装置、FR制动装置的正常或异常状态，从而使第二控制器及时根据第一控制器或FL制动装置、FR制动装置的状态以适当的制动方式对车辆进行制动。

在本申请实施例中，第一控制器用于响应于第二控制器和两个后轮制动装置运行于正常状态，第一控制器输出第一控制信号并控制两个前轮制动装置的制动电机输出制动力，使两个前轮制动装置的制动器分别以第一制动模式进行制动，第二控制器则根据第一控制信号控制两个后轮制动装置分别以第一制动模式进行制动。由于第一控制器能够较为准确地计算出各个车轮所需的制动力，因此在该情况下能够有效提高车辆的制动安全性。

此外，第一控制器响应于第二控制器或两个后轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态，第一控制器控制两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力，使FL制动装置、FR制动装置、RL制动装置和RR制动装置的制动器分别以第二制动模式进行制动。通过这种设计，即使第二控制器或RL制动装置、RR制动装置的制动电机出现异常，第一控制器也能够通过上述方式及时制动车辆，从而保证车辆的行驶安全性。

在本申请实施例中，第二控制器用于向第一控制器发送第二周期性信号，第一控制器用于响应于在预定周期内接收第二周期性信号，第一控制器判断第二控制器或两个后轮制动装置处于正常状态。以及，第一控制器用于响应于在预定周期内未接收第二周期性信号，第一控制器判断第二控制器或两个后轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态。本实施例中通过第二控制器向第二控制器发送周期性信号的方式，第一控制器能够准确有效地判断第二控制器或RL制动装置、RR制动装置的正常或异常状态，从而使第一控制器及时根据第二控制器或RL制动装置、RR制动装置的状态以适当的制动方式对车辆进行制动。

在本申请实施例中，第二控制器用于响应于接收第一控制信号，控制两个后轮制动装置的制动电机输出制动力。以及，第二控制器用于响应于接收制动信号之前或之后的预设时间内未接收第一控制信号，第二控制器控制两个后轮制动装置的制动电机输出制动力；或者，第二控制器用于响应于接收制动信号之前或之后的预设时间内未接收第一控制信号，第二控制器控制两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力。若第二控制器在接收制动信号之后的预设时间内未接收到第一控制信号，则说明第一控制器出现异常，这种情况下第二控制器通过以上两种方式及时制动车辆，从而保证车辆的行驶安全性。

请继续参考图3，在本申请实施例中，制动系统还包括第一电源和第二电源。其中，第一电源用于为第一控制器和两个前轮制动装置的制动电机供电，第二电源用于为第二控制器和两个后轮制动装置的制动电机供电。示例性地，第一电源和第二电源均与车辆的车载电池连接，以从车载电池处获得电能。

一种实施例中，制动系统还包括第一功率模块和第二功率模块。第一功率模块用于对第一电源的电压进行功率变换，以使第一电源的供电电压与第一控制器及两个前轮制动装置的制动电机的电压相匹配；第二功率器件用于对第二电源的电压进行功率变换，以使第二电源的供电电压与第二控制器及两个后轮制动装置的制动电机的电压相匹配。示例性地，第一功率模块包括直流电/直流电(direct current/direct current，DC/DC)变换器；第二功率模块包括DC/DC变换器。

在本申请实施例中，若第一电源出现供电异常，第一控制器和两个前轮制动装置的制动电机也会因此发生异常，第一控制器无法发出第一周期性信号，这种情况下，按照前述第一控制器或两个前轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态的情形，第二控制器根据制动信号控制两个后轮制动装置的制动电机输出制动力、或者控制两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力。

类似地，若第二电源出现供电异常，第二控制器和两个后轮制动装置的制动电机也会因此发生异常，第二控制器无法发出第二周期性信号，这种情况下，按照前述第二控制器或两个后轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态的情形，第一控制器控制两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力。

一种实施例中，车辆的乘员舱内包括第一报警器和第二报警器。第二控制器用于响应于第一控制器或两个前轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态，第二控制器向第一报警器发出第一报警信号，第一报警信号用于指示第一报警器发出警报。同理，第一控制器用于响应于第二控制器或两个后轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态，第一控制器向第二报警器发出第二报警信号，第二报警信号用于指示第二报警器发出警报。通过设置第一报警器和第二报警器，驾驶员或车上其他乘客能够及时获知制动系统的异常状态，从而及时做出处理，有助于减小安全事故的发生。

本申请实施例还提供了一种制动系统的控制器，该控制器用于根据车辆行驶信号和车辆的制动踏板输出的制动信号输出第一控制信号及控制制动系统的两个前轮制动装置的制动电机输出制动力、或者控制制动系统的两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收制动系统的备份制动装置输出的制动力，其中，第一控制信号用于指示制动系统的另一控制器控制制动系统的两个后轮制动装置的制动电机输出制动力。

在本实施例中，制动系统的控制器既能够控制两个前轮制动装置的制动电机输出制动力、以及指示制动系统的另一控制器控制两个后轮制动装置的制动电机输出制动力，也能够控制备份制动装置向两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器输出制动力，这样控制器在一种控制方式无法实施的情况下，也能够利用另一种控制方式实现对车辆的制动，从而有效提高车辆的制动安全性。

在本申请实施例中，控制器用于响应于制动系统的另一控制器和两个后轮制动装置运行于正常状态，输出第一控制信号并控制两个前轮制动装置的制动电机输出制动力。以及，控制器用于响应于制动系统的另一控制器和两个后轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态，控制器控制两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收备份制动装置输出的制动力。通过这种设计，即使制动系统的另一控制器或两个后轮制动装置的制动电机出现异常，控制器也能够通过上述方式及时制动车辆，从而保证车辆的行驶安全性。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种双重备份的车辆制动系统，其特征在于，所述制动系统包括第一控制器、第二控制器、备份制动装置、两个前轮制动装置和两个后轮制动装置，所述前轮制动装置和所述后轮制动装置均包括制动电机和制动器，所述制动器用于接收所述制动电机或所述备份制动装置输出的制动力并制动所述车辆的车轮，其中：

所述第一控制器用于根据车辆行驶信号和所述车辆的制动踏板输出的制动信号输出第一控制信号及控制所述两个前轮制动装置的所述制动电机输出制动力、或者控制所述两个前轮制动装置和所述两个后轮制动装置的所述制动器接收所述备份制动装置输出的制动力；

所述第二控制器用于根据所述第一控制信号控制所述两个后轮制动装置的所述制动电机输出制动力、或者用于根据所述制动信号控制所述两个后轮制动装置的所述制动电机输出制动力、或者控制所述两个前轮制动装置和所述两个后轮制动装置的所述制动器接收所述备份制动装置输出的制动力。

2.如权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述第二控制器用于：

响应于所述第一控制器和所述两个前轮制动装置运行于正常状态，根据所述第一控制信号控制所述两个后轮制动装置的所述制动电机输出制动力；

响应于所述第一控制器或所述两个前轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态，根据所述制动信号控制所述两个后轮制动装置的所述制动电机输出制动力、或者控制所述两个前轮制动装置和所述两个后轮制动装置的所述制动器接收所述备份制动装置输出的制动力。

3.如权利要求1-2任一项所述的制动系统，其特征在于，所述第一控制器用于向所述第二控制器发送第一周期性信号，所述第二控制器用于：

响应于在预定周期内接收所述第一周期性信号，判断所述第一控制器或所述两个前轮制动装置处于正常状态；

响应于在预定周期内未接收所述第一周期性信号，判断所述第一控制器或所述两个前轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态。

4.如权利要求1-3任一项所述的制动系统，其特征在于，所述第一控制器用于：

响应于所述第二控制器和所述两个后轮制动装置运行于正常状态，输出所述第一控制信号；

响应于所述第二控制器或所述两个后轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态，控制所述两个前轮制动装置和所述两个后轮制动装置的所述制动器接收所述备份制动装置输出的制动力。

5.如权利要求1-4任一项所述的制动系统，其特征在于，所述第二控制器用于向所述第一控制器发送第二周期性信号，所述第一控制器用于：

响应于在预定周期内接收所述第二周期性信号，判断所述第二控制器或所述两个后轮制动装置处于正常状态；

响应于在预定周期内未接收所述第二周期性信号，判断所述第二控制器或所述两个后轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态。

6.如权利要求1-5任一项所述的制动系统，其特征在于，所述第二控制器用于：

响应于接收所述第一控制信号，控制所述两个后轮制动装置的所述制动电机输出制动力；

响应于接收所述制动信号之前或之后的预设时间内未接收所述第一控制信号，控制所述两个后轮制动装置的所述制动电机输出制动力、或者控制所述两个前轮制动装置和所述两个后轮制动装置的所述制动器接收所述备份制动装置输出的制动力。

7.如权利要求1-6任一项所述的制动系统，其特征在于，所述备份制动装置包括传动机构和备份电机，其中：

所述传动机构与所述两个前轮制动装置的制动器和所述两个后轮制动装置的制动器分别传动连接；

所述备份电机用于导通或断开所述传动机构与所述车辆的制动踏板的传动连接。

8.如权利要求7所述的制动系统，其特征在于，所述第一控制器用于控制所述备份电机导通所述传动机构与所述车辆的制动踏板的传动连接，使所述两个前轮制动装置和所述两个后轮制动装置的所述制动器接收所述备份制动机构输出的制动力；

所述第二控制器用于控制所述备份电机导通所述传动机构与所述车辆的制动踏板的传动连接，使所述两个前轮制动装置和所述两个后轮制动装置的所述制动器接收所述备份制动机构输出的制动力。

9.如权利要求1-8任一项所述的制动系统，其特征在于，所述第一控制器包括第一通讯接口，所述第二控制器包括第二通讯接口，所述第一通讯接口与所述第二通讯接口通讯连接。

10.如权利要求1-9任一项所述的制动系统，其特征在于，所述第一控制器还包括第一输入接口、第二输入接口以及第一输出接口、第二输出接口，其中：

所述第一控制器的第一输入接口用于接收所述车辆行驶信号；

所述第一控制器的第二输入接口用于接收所述车辆的制动踏板输出的制动信号；

所述第一控制器的第一输出接口与两个所述前轮制动装置的制动电机信号连接；

所述第一控制器的第二输出接口与所述备份制动装置信号连接。

11.如权利要求1-10任一项所述的制动系统，其特征在于，所述第二控制器还包括第一输入接口以及第一输出接口、第二输出接口，其中：

所述第二控制器的第一输入接口用于接收所述车辆的制动踏板输出的制动信号；

所述第二控制器的第一输出接口与两个所述后轮制动装置的制动电机信号连接；

所述第二控制器的第二输出接口与所述备份制动装置信号连接。

12.如权利要求1-11任一项所述的制动系统，其特征在于，所述制动系统还包括第一电源和第二电源，其中：

所述第一电源用于为所述第一控制器和所述两个前轮制动装置的制动电机供电；

所述第二电源用于为所述第二控制器和所述两个后轮制动装置的制动电机供电。

13.一种车辆，其特征在于，包括两个前轮、两个后轮以及如权利要求1至12任一项所述的制动系统，所述两个前轮制动装置分别用于制动所述两个前轮，所述两个后轮制动装置分别用于制动所述两个后轮。

14.一种制动系统的控制器，其特征在于，所述控制器用于：

根据车辆行驶信号和所述车辆的制动踏板输出的制动信号输出第一控制信号及控制所述制动系统的两个前轮制动装置的制动电机输出制动力、或者控制所述制动系统的两个前轮制动装置和两个后轮制动装置的制动器接收所述制动系统的备份制动装置输出的制动力；

其中，所述第一控制信号用于指示所述制动系统的另一控制器控制所述制动系统的两个后轮制动装置的制动电机输出制动力。

15.如权利要求14所述的控制器，其特征在于，所述控制器用于：

响应于所述制动系统的另一控制器和两个后轮制动装置运行于正常状态，输出所述第一控制信号；

响应于所述制动系统的另一控制器和所述两个后轮制动装置的制动电机中的至少一个处于异常状态，控制所述两个前轮制动装置和所述两个后轮制动装置的所述制动器接收所述备份制动机构输出的制动力。