CN116788053A - 一种电动汽车电子驻车制动系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动汽车电子驻车系统及汽车，电动汽车电子驻车系统包括低压蓄电池、直流转直流控制器、主控制器、第一区域控制器、第二区域控制器、第一卡钳电机与第二卡钳电机。第一区域控制器与第二区域控制器都具有驻车功能，在接收到主控制器发送的制动请求信号后，能够驱动第一卡钳电机工作与第二卡钳电机工作，以为驻车制动提供动能，实现汽车驻车、低速泊车需求。低压蓄电池与直流转直流控制器均可以为第一区域控制器与第二区域控制器供电，当低压蓄电池出现故障时，可通过直流转直流控制器为第一区域控制器与第二区域控制器供电，使第一卡钳电机与第二卡钳电机可以正常工作，以保证形成制动功能的可靠性，防止驻车过程中出现安全性问题。

Description

一种电动汽车电子驻车制动系统及汽车

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车电子驻车系统及汽车。

背景技术

随着电动汽车发展与普及，市场占有率不断提高。电动汽车的动力部分主要由电池、电机以及电控组成。电池作为储能单元，功能为储存电量；电机作为动力驱动部件，作用为将电能转化为机械能，驱动车轮转动；电控作为控制单位，主要作用是根据整车状态进行协调各动力部件动力输出。

根据法规要求，汽车的驻车功能要在单点失效后依旧可以进行驻车。其中，燃油车有两套驻车机构，一个是电子驻车制动(Electrical Park Brake，EPB)进行驻车，另外一个是通过P档锁止机构进行驻车。电动汽车相比燃油车没有变速器，也就没有P档锁止机构。为了满足法规要求制动控制器多采用双MCU设计，分别接左卡钳电机和右卡钳电机。

MCU一般通过蓄电池进行供电，然而，在驻车过程中，若蓄电池出现故障，无法为MCU供电时，将导致无法进行制动的情况。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种电动汽车电子驻车系统，以解决现有技术中的为MCU的供电蓄电池出现故障时无法控制进行制动的问题；本发明的目的之二在于提供一种汽车。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电动汽车电子驻车系统，其包括低压蓄电池、直流转直流控制器、主控制器、第一区域控制器、第二区域控制器、第一卡钳电机与第二卡钳电机；其中，所述低压蓄电池分别与所述第一区域控制器以及所述第二区域控制器连接，用于为所述第一区域控制器以及所述第二区域控制器供电；所述直流转直流控制器分别与所述低压蓄电池、所述第一区域控制器以及所述第二区域控制器连接，用于接入高压直流电并将所述高压直流电转换为低压直流电为所述低压蓄电池充电，并用于在所述低压蓄电池出现故障时为所述第一区域控制器以及所述第二区域控制器供电；所述第一区域控制器与所述第一卡钳电机连接，用于根据制动请求信号驱动所述第一卡钳电机；所述第二区域控制器与所述第二卡钳电机连接，用于根据制动请求信号驱动所述第二卡钳电机；所述主控制器分别与所述第一区域控制器以及所述第二区域控制器连接，用于输出制动请求信号至所述第一区域控制器与所述第二区域控制器。

根据上述技术手段，由于第一区域控制器与第二区域控制器都具有驻车功能，第一区域控制器在接收到主控制器发送的制动请求信号后，能够驱动第一卡钳电机工作，第二区域控制器在接受到主控制器发送的制动请求信号后能够驱动第二卡钳电机工作，以为驻车制动提供动能，满足汽车的停车驻车、低速自动泊车的场景需求。低压蓄电池与直流转直流控制器均可以为第一区域控制器与第二区域控制器供电，当低压蓄电池出现故障时，可以通过直流转直流控制器为第一区域控制器与第二区域控制器供电，使第一卡钳电机与第二卡钳电机可以正常工作，以保证形成制动功能的可靠性，防止驻车过程中出现安全性问题。

进一步，电动汽车电子驻车系统还包括第一总线、第二总线与第三总线；其中，所述第一总线连接在所述主控制器与所述第一区域控制器之间，用于将所述制动请求信号传输至所述第一区域控制器；所述第二总线连接在所述主控制器与所述第二区域控制器之间，用于将所述制动请求信号传输至所述第二区域控制器；所述第三总线连接在所述第一区域控制器与所述第二区域控制器之间，用于将所述制动请求信号传输至所述第一区域控制器或所述第二区域控制器。

进一步，所述第一总线、所述第二总线与所述第三总线为CAN总线或以太网总线。

根据上述技术手段，由于第一总线与第二总线互为通讯链路，当其中一路发生故障，导致第一区域控制器或第二区域控制器无法接收到主控制器的制动请求信号时，可以通过另一路总线传输制动请求信号并通过第三总线传输至第一区域控制器或第二区域控制器。

进一步，电动汽车电子驻车系统还包括第三区域控制器与第四区域控制器；其中，所述第三区域控制器与所述第一区域控制器连接，用于接入传感器与执行器；所述第四区域控制器与所述第二区域控制器连接，用于接入传感器与执行器。

根据上述技术手段，由于第三区域控制器为左前区域控制器，第四区域控制器为右前区域控制器，能够就近接入传感器以及左前、右前车窗升降电机，左前、右前车门闭锁等执行器，第三区域控制器与第四区域控制器的分布方式可以节约线束。

进一步，电动汽车电子驻车系统还包括第四总线与第五总线；其中，所述第四总线连接在所述第一区域控制器与所述第三区域控制器之间；所述第五总线连接在所述第二区域控制器与所述第四区域控制器之间。

根据上述技术手段，第三区域总线与第一区域总线连接之后可以实现与主控制器之间的数据传输，第四区域控制器与第二区域控制器连接后可以实现与主控制器之间的数据传输。

进一步，电动汽车电子驻车系统还包括第六总线；所述第六总线连接在所述第三区域控制器与所述第四区域控制器之间。

根据上述技术手段，在第四总线或第五总线出现故障时，可以通过第六总线将数据传输至第三区域控制器或第四区域控制器。

进一步，所述第一区域控制器与所述第二区域控制器还用于接入传感器与执行器。

根据上述技术手段，手段第一区域控制器为左后区域控制器，第二区域控制器为右后区域控制器，第一区域控制器与第二区域控制器可以就近接入传感器以及左后、右后车窗升降电机、左后车门闭锁等执行器，第一区域控制器与第二区域控制器的分布方式可以节约线束。

进一步，电动汽车电子驻车系统还包括电源管理单元；所述电源管理单元连接在所述直流转直流控制器与所述低压蓄电池之间，用于在主电路或辅电路出现故障时，切断主电路与辅电路之间的连接。

根据上述技术手段，当主电路与辅电路中的一路出现故障时，电源管理单元可以切断主电路与辅电路之间的连接，提高了安全性。

进一步，电动汽车电子驻车系统还包括电池单元；所述电池单元与所述直流转直流控制器连接，用于输出高压直流电至所述直流转直流控制器。

根据上述技术手段，电池单元可以输出200V以上的高压直流电，能够为整车的高压部件进行供电，并输出高压直流电至直流转直流控制器，以使得直流转直流控制器可以输出直流低压电为整车的低压部分进行供电。

一种汽车，其包括上述所述的电动汽车电子驻车系统。

本发明的有益效果：

(1)本发明中的第一区域控制器与第二区域控制器都具有驻车功能，在第一区域控制器接收到主控制器发送的制动请求信号后，能够驱动第一卡钳电机工作，在第二区域控制器接受到主控制器发送的制动请求信号后能够驱动第二卡钳电机工作，以为驻车制动提供动能，满足汽车的停车驻车、低速自动泊车的场景需求；

(2)本发明通过将低压蓄电池与直流转直流控制器分别与第一区域控制器与第二区域控制器连接，均能够为第一区域控制器与第二区域控制器供电，当低压蓄电池出现故障时，可以通过直流转直流控制器为第一区域控制器与第二区域控制器供电，使第一卡钳电机与第二卡钳电机可以正常工作，以保证形成制动功能的可靠性，防止驻车过程中出现安全性问题。

附图说明

图1为本发明的电动汽车电子驻车系统的原理框图。

其中，1、低压蓄电池；2、直流转直流控制器；3、主控制器；4、第一区域控制器；5、第二区域控制器；6、第一卡钳电机；7、第二卡钳电机；8、第一总线；9、第二总线；10、第三总线；11、第三区域控制器；12、第四区域控制器；13、第四总线；14、第五总线；15、第六总线；16、电源管理单元；17、电池单元。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本实施例提出了一种电动汽车电子驻车系统，如图1所示，电动汽车电子驻车系统包括低压蓄电池1、直流转直流控制器2(DCDC控制器)、主控制器3、第一区域控制器4、第二区域控制器5、第一卡钳电机6与第二卡钳电机7。其中，所述低压蓄电池1分别与所述第一区域控制器4以及所述第二区域控制器5连接，用于为所述第一区域控制器4以及所述第二区域控制器5供电；所述直流转直流控制器2分别与所述低压蓄电池1、所述第一区域控制器4以及所述第二区域控制器5连接，用于接入高压直流电并将所述高压直流电转换为低压直流电为所述低压蓄电池1充电，并用于在所述低压蓄电池1出现故障时为所述第一区域控制器4以及所述第二区域控制器5供电；所述第一区域控制器4与所述第一卡钳电机6连接，用于根据制动请求信号驱动所述第一卡钳电机6；所述第二区域控制器5与所述第二卡钳电机7连接，用于根据制动请求信号驱动所述第二卡钳电机7；所述主控制器3分别与所述第一区域控制器4以及所述第二区域控制器5连接，用于输出制动请求信号至所述第一区域控制器4与所述第二区域控制器5。

在本实施例中，所述第一区域控制器4与所述第二区域控制器5为微控制单元。所述第一卡钳电机6与所述第二卡钳电机7为实现驻车制动的执行器。所述主控制器3为自动驾驶控制器，主要负责自动驾驶的判断算法与决策，在自动驾驶功能启动阶段，会判断是否需要对车辆进行刹车制动，若需要，则发送制动请求信号至所述第一区域控制器4与第二区域控制器5。所述第一区域控制器4与所述第二区域控制器5都具有驻车功能，都能够满足自动泊车系统(Advance Driving Assistance System，APA)低速泊车和停车驻车的功能场景需求，所述第一区域控制器4在接收到所述主控制器3发送的制动请求信号后，能够驱动所述第一卡钳电机6工作，所述第二区域控制器5在接收到所述主控制器3发送的制动请求信号后能够驱动所述第二卡钳电机7工作。当其中一路驻车卡钳电机无法工作时，另一路卡钳电机还可以正常实现驻车功能，以为驻车制动提供动能，所述第一卡钳电机6与所述第二卡钳电机7则实现了驻车卡钳电机冗余，所述第一区域控制器4与所述第二区域控制器5则实现了控制器冗余，能够满足汽车的停车驻车、低速自动泊车的场景需求。

另外，所述低压蓄电池1与所述直流转直流控制器2均可以为所述第一区域控制器4与所述第二区域控制器5供电，以及能够为所述第一卡钳电机6、所述第二卡钳电机7供电。当所述蓄电池电量过低时，所述直流转直流控制器2为所述低压蓄电池1充电。当低压蓄电池1出现故障时，所述直流转直流控制器2可以不经过所述低压蓄电池1，直接为所述第一区域控制器4与所述第二区域控制器5供电，保证所述第一区域控制器4与所述第二区域控制器5的正常运行，使所述第一卡钳电机6与所述第二卡钳电机7可以正常工作，实现了控制器的电源冗余，保证了形成制动功能的可靠性，能够防止驻车过程中出现安全性问题。在一些实现方式中，所述低压蓄电池1输出的电压可以是12V。

在一些实施例中，如图1所示，电动汽车电子驻车系统还包括第一总线8、第二总线9与第三总线10。其中，所述第一总线8连接在所述主控制器3与所述第一区域控制器4之间，用于将所述制动请求信号传输至所述第一区域控制器4；所述第二总线9连接在所述主控制器3与所述第二区域控制器5之间，用于将所述制动请求信号传输至所述第二区域控制器5；所述第三总线10连接在所述第一区域控制器4与所述第二区域控制器5之间，用于将所述制动请求信号传输至所述第一区域控制器4或所述第二区域控制器5。

在本实施例中，所述第一总线8与所述第二总线9均可以接收所述主控制器3发送的制动请求信号，并分别控制所述第一卡钳电机6与所述第二卡钳电机7工作。所述第一总线8与所述第二总线9互为通讯链路，当其中一路发生故障，导致所述第一区域控制器4或所述第二区域控制器5无法接收到所述主控制器3的制动请求信号时，可以通过另一路总线传输制动请求信号并通过所述第三总线10传输至所述第一区域控制器4或所述第二区域控制器5，以实现控制器总线通讯链路冗余，以保证制动请求信号的可以传送至所述第一区域控制器4与所述第二区域控制器5，例如，当所述第一总线8出现故障时，所述主控制器3发送的动请求信号通过所述第二总线9传输至所述第二区域控制器5，并通过所述第三总线10传输至所述第一区域控制器4，当所述第二总线9出现故障时，所述主控制器3发送的动请求信号通过所述第一总线8传输至所述第一区域控制器4，并通过所述第三总线10传输至所述第二区域控制器5。在一些实现方式中，所述第一总线8、所述第二总线9与所述第三总线10可以是但不限于CAN总线或以太网总线，例如，可以是CAN总线。

在一些实施例中，电动汽车电子驻车系统还包括第三区域控制器11与第四区域控制器12。其中，所述第三区域控制器11与所述第一区域控制器4连接，用于接入传感器与执行器；所述第四区域控制器12与第二区域控制器5所述连接，用于接入传感器与执行器。

在本实施中，所述第三区域控制器11为汽车的左前区域控制器，所述第四区域控制器12为汽车的右前区域控制器，能够就近接入传感器，例如雷达传感器等，以及左前、右前车窗升降电机，左前、右前车门闭锁等执行器，所述第三区域控制器11与所述第四区域控制器12可以将传感器反馈的信号传输给所述主控制器3以实现相应的执行功能，并能够接收所述主控制器3输出的控制信号实现车窗升降电机升降、车门闭锁等功能，其中，所述第三区域控制器11与第四区域控制器12以左前、右前的分布方式可以节约线束，从而可以降低成本。

在一些实施例中，如图1所示，电动汽车电子驻车系统还包括第四总线13与第五总线14。其中，所述第四总线13连接在所述第一区域控制器4与所述第三区域控制器11之间；所述第五总线14连接在所述第二区域控制器5与所述第四区域控制器12之间。所述第三区域控制器11与所述第一区域控制器4连接之后可以实现与所述主控制器3之间的数据传输，所述第四区域控制器12与所述第二区域控制器5连接后可以实现与所述主控制器3之间的数据传输。

在一些实施例中，如图1所示，电动汽车电子驻车系统还包括第六总线15，所述第六总线15连接在所述第三区域控制器11与所述第四区域控制器12之间。当所述第四总线13或所述第五总线14出现故障时，可以通过所述第六总线15将数据传输至所述第三区域控制器11或所述第四区域控制器12，实现了控制器的冗余，提高了可靠性，例如，当所述第四总线13出现故障时，可以通过所述第六总线15将数据传输至所述第四区域控制器12，当所述第五总线14出现故障时，可以通过所述第六总线15将数据传递至所述第三区域控制器11。

在本实施例中，所述第一区域控制器4与所述第二区域控制器5还用于接入传感器与执行器，其中，所述第一区域控制器4为汽车的左后区域控制器，所述第二区域控制器5为汽车的右后区域控制器，所述第一区域控制器4与所述第二区域控制器5可以就近接入传感器，例如雷达传感器，以及左后、右后车窗升降电机、左后车门闭锁等执行器，所述第一区域控制器4与所述第二区域控制器5可以将传感器反馈的信号传输给所述主控制器3以实现相应的执行功能，并能够接收所述主控制器3输出的控制信号实现车窗升降电机升降、车门闭锁等功能，所述第一区域控制器4与所述第二区域控制器5以左后、右后的分布方式可以节约线束，从而可以降低成本。

在一些实施例中，如图1所示，电动汽车电子驻车系统还包括电源管理单元16(Power Management Unit，PMU)，所述电源管理单元16连接在所述直流转直流控制器2与所述低压蓄电池1之间，用于在主电路或辅电路出现故障时，切断主电路与辅电路之间的连接。当主电路与辅电路中的一路出现故障时，电源管理单元16可以切断主电路与辅电路之间的连接，提高了安全性。

在一些实施例中，如图1所示，电动汽车电子驻车系统还包括电池单元17，所述电池单元17与所述直流转直流控制器2连接，能够输出高压直流电至所述直流转直流控制器2。其中，所述电池单元17可以是动力电池，其可以输出200V以上的高压直流电，能够为整车的高压部件进行供电，并输出高压直流电至直流转直流控制器2，以使得直流转直流控制器2可以输出直流低压电为整车的低压部分进行供电，从而使得所述直流转直流控制器2可以作为整个制动系统的冗余电源。

本实施例还提出了一种汽车，其包括上述所述的电动汽车电子驻车系统。

本发明针对法规要求的驻车冗余及自动泊车系统(Advance Driving AssistanceSystem，APA)无人驾驶的高功能安全要求，尤其是对于等级在L3以上的自动驾驶系统，通过驻车系统的电源冗余、控制器冗余与通讯链路冗余，提高了驻车系统的可靠性，防止在驻车过程中出现不可预见的供电问题、总线通信问题，避免了在驻车过程中出现异常所导致的安全性问题。

以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技说明书

术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车电子驻车系统，其特征在于：包括低压蓄电池(1)、直流转直流控制器(2)、主控制器(3)、第一区域控制器(4)、第二区域控制器(5)、第一卡钳电机(6)与第二卡钳电机(7)；其中，

所述低压蓄电池(1)分别与所述第一区域控制器(4)以及所述第二区域控制器(5)连接，用于为所述第一区域控制器(4)以及所述第二区域控制器(5)供电；

所述直流转直流控制器(2)分别与所述低压蓄电池(1)、所述第一区域控制器(4)以及所述第二区域控制器(5)连接，用于接入高压直流电并将所述高压直流电转换为低压直流电为所述低压蓄电池(1)充电，并用于在所述低压蓄电池(1)出现故障时为所述第一区域控制器(4)以及所述第二区域控制器(5)供电；

所述主控制器(3)分别与所述第一区域控制器(4)以及所述第二区域控制器(5)连接，用于输出制动请求信号至所述第一区域控制器(4)与所述第二区域控制器(5)；

所述第一区域控制器(4)与所述第一卡钳电机(6)连接，用于根据制动请求信号驱动所述第一卡钳电机(6)；

所述第二区域控制器(5)与所述第二卡钳电机(7)连接，用于根据制动请求信号驱动所述第二卡钳电机(7)。

2.根据权利要求1所述的电动汽车电子驻车系统，其特征在于：还包括第一总线(8)、第二总线(9)与第三总线(10)；其中，

所述第一总线(8)连接在所述主控制器(3)与所述第一区域控制器(4)之间，用于将所述制动请求信号传输至所述第一区域控制器(4)；

所述第二总线(9)连接在所述主控制器(3)与所述第二区域控制器(5)之间，用于将所述制动请求信号传输至所述第二区域控制器(5)；

所述第三总线(10)连接在所述第一区域控制器(4)与所述第二区域控制器(5)之间，用于将所述制动请求信号传输至所述第一区域控制器(4)或所述第二区域控制器(5)。

3.根据权利要求2所述的电动汽车电子驻车系统，其特征在于：所述第一总线(8)、所述第二总线(9)与所述第三总线(10)为CAN总线或以太网总线。

4.根据权利要求1所述的电动汽车电子驻车系统，其特征在于：还包括第三区域控制器(11)与第四区域控制器(12)；其中，

所述第三区域控制器(11)与所述第一区域控制器(4)连接，用于接入传感器与执行器；

所述第四区域控制器(12)与所述第二区域控制器(5)连接，用于接入传感器与执行器。

5.根据权利要求4所述的电动汽车电子驻车系统，其特征在于：还包括第四总线(13)与第五总线(14)；其中，

所述第四总线(13)连接在所述第一区域控制器(4)与所述第三区域控制器(11)之间；

所述第五总线(14)连接在所述第二区域控制器(5)与所述第四区域控制器(12)之间。

6.根据权利要求5所述的电动汽车电子驻车系统，其特征在于：还包括第六总线(15)；所述第六总线(15)连接在所述第三区域控制器(11)与所述第四区域控制器(12)之间。

7.根据权利要求1所述的电动汽车电子驻车系统，其特征在于：所述第一区域控制器(4)与所述第二区域控制器(5)还用于接入传感器与执行器。

8.根据权利要求1所述的电动汽车电子驻车系统，其特征在于：还包括电源管理单元(16)；所述电源管理单元(16)连接在所述直流转直流控制器(2)与所述低压蓄电池(1)之间，用于在主电路或辅电路出现故障时，切断主电路与辅电路之间的连接。

9.根据权利要求1所述的电动汽车电子驻车系统，其特征在于：还包括电池单元(17)；所述电池单元(17)与所述直流转直流控制器(2)连接，用于输出高压直流电至所述直流转直流控制器(2)。

10.一种汽车，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的电动汽车电子驻车系统。