CN216467743U - 一种硬件冗余的集成式电液制动线控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种硬件冗余的集成式电液制动线控系统。辅芯片连接到主芯片，行车制动驱动芯片连接到主芯片，主驻车驱动芯片分别连接到主芯片和辅芯片，辅驻车驱动芯片分别连接到主芯片和辅芯片。本实用新型在纯机械制动力的基础上，叠加主/辅芯片能用于提供额外的驻车电机制动力，能有效地提高车辆减速度；解决了背景技术中如果车辆的变速箱没有机械锁止装置因芯片失效事而导致的驻车功能丧失问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及了一种制动硬件冗余控制系统，涉及了一种用于集成式电液制动线控系统硬件冗余的设计。
背景技术
根据《GB 21670-2008乘用车制动系统技术要求和试验方法》的要求，应急制动充分发出的平均减速度不小于2.44m/s2。如果集成式电液制动线控系统硬件中的主芯片失效，则制动系统只有纯机械制动力，其虽然能满足法规要求，但车辆减速度会偏低。
如果车辆的变速箱具有机械锁止装置，则在驻车硬件失效时，车辆还是可以通过机械锁止装置实现驻车。如果车辆的变速箱没有机械锁止装置，尤其是现在的纯电动汽车几乎没有机械锁止装置，依靠而且仅能依靠驻车硬件，由于驻车硬件是电子部件，在考虑单点失效即主芯片或者主驻车驱动芯片失效时，将导致驻车功能丧失。
实用新型内容
为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型提出了一种硬件冗余的集成式电液制动线控系统。
本实用新型的技术方案如下：
包括主芯片；
包括辅芯片，连接到主芯片；
包括行车制动驱动芯片，仅连接到主芯片；
包括主驻车驱动芯片，分别连接到主芯片和辅芯片；
包括辅驻车驱动芯片，分别连接到主芯片和辅芯片。
还包括：
包括行车制动驱动桥路，仅连接在行车制动驱动芯片和行车制动电机之间；
包括左侧驻车驱动桥路，输入端连接主驻车驱动芯片/辅驻车驱动芯片，输出端仅连接左后轮；
包括右侧驻车驱动桥路，输入端连接主驻车驱动芯片/辅驻车驱动芯片，输出端仅连接右后轮；
包括行车制动电机，分别连接到车辆的四个车轮。
本实用新型实现了集成式电液制动线控系统硬件冗余结构的设计。如果芯片、行车制动驱动芯片或者行车制动驱动桥路失效，行车制动电机无法被驱动来提供行车制动力时候，可以用纯机械制动力，进行车辆动态和静态的行车制动。
所述的主芯片和辅芯片之间的通讯，是串行外设接口SPI、通用异步收发传输器UART、同步串行总线I2C、CAN/LIN/FlexRay/EtherNet，任选其中的一种，或者任选其中的两种进行组合，或者任选其中的多种进行组合。
本实用新型中：
(1)如果识别出主芯片、行车制动驱动芯片或者行车制动驱动桥路失效，则通过纯机械制动力，进行车辆动态和静态的行车制动；
(2)如果主芯片失效，则通过辅芯片和辅驻车驱动芯片，控制左后轮驻车电机和右后轮驻车电机，提供额外驻车电机的行车制动力，辅助车辆动态的行车制动；如果行车制动驱动芯片或者行车制动驱动桥路失效，则通过主芯片和主驻车驱动芯片，控制左后轮驻车电机和右后轮驻车电机，提供额外驻车电机的行车制动力，辅助车辆动态的行车制动；
(3)如果识别出主芯片或者主驻车驱动芯片失效，则通过辅芯片和辅驻车驱动芯片，实现驻车；如果识别出辅芯片或者辅驻车驱动芯片失效，则仍通过主芯片和主驻车驱动芯片，实现驻车；如果当有一侧驻车驱动桥路失效时，可以使用另一侧驻车驱动桥路，实现驻车。
本实用新型的有益效果是：
采用了本实用新型，则可以在纯机械制动力的基础上，叠加主/辅芯片能够用于提供额外的驻车电机制动力，其可以有效地提高车辆减速度，如果驻车电机装在前轮，会进一步提高车辆减速度。
采用了本实用新型，可以有效地解决背景技术中如果车辆的变速箱没有机械锁止装置因芯片失效事而导致的驻车功能丧失问题。
附图说明
图1是实施例本实用新型的系统结构拓扑框架图；
图2是实施例实施例没有失效时、进行车辆动态和静态的行车制动的工作状态图；
图3是实施例没有失效时、实现驻车的工作状态图；
图4是实施例如果主芯片失效、辅助车辆动态的行车制动的工作状态图；
图5是实施例如果行车制动驱动芯片或者行车制动驱动桥路失效、辅助车辆动态的行车制动的工作状态图；
图6是实施例如果主芯片失效、实现驻车的工作状态图；
图7是实施例如果辅芯片失效、实现驻车的工作状态图；
图8是实施例如果主驻车驱动芯片失效、实现驻车的工作状态图；
图9是实施例如果辅驻车驱动芯片失效、实现驻车的工作状态图；
图10是实施例如果左侧驻车驱动桥路失效、实现驻车的工作状态图；
图11是实施例如果右侧驻车驱动桥路失效、实现驻车的工作状态图；
图12是实施例主芯片和辅芯片之间的通讯连接图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，系统包括以下部件：
包括主芯片；
包括辅芯片，连接到主芯片；
包括行车制动驱动芯片，仅连接到主芯片；
包括主驻车驱动芯片，分别连接到主芯片和辅芯片；
包括辅驻车驱动芯片，分别连接到主芯片和辅芯片。
包括行车制动驱动桥路，仅连接在行车制动驱动芯片和行车制动电机之间；
包括左侧驻车驱动桥路，输入端连接主驻车驱动芯片/辅驻车驱动芯片，输出端仅连接左后轮；
包括右侧驻车驱动桥路，输入端连接主驻车驱动芯片/辅驻车驱动芯片，输出端仅连接右后轮；
包括行车制动电机，分别连接到车辆的四个车轮。
本实用新型实现了集成式电液制动线控系统硬件冗余结构的设计。如果芯片、行车制动驱动芯片或者行车制动驱动桥路失效，行车制动电机无法被驱动来提供行车制动力时候，可以用纯机械制动力，进行车辆动态和静态的行车制动。
主芯片和辅芯片之间的通讯，是串行外设接口SPI、通用异步收发传输器UART、同步串行总线I2C、CAN/LIN/FlexRay/EtherNet，任选其中的一种，或者任选其中的两种进行组合，或者任选其中的多种进行组合。
本实用新型的工作状态分为行车制动状态和驻车状态。
行车制动状态：
如果没有失效，主芯片控制行车制动驱动芯片，从而控制行车制动驱动桥路，从而控制行车制动电机，从而控制四个车轮，进行车辆动态和静态的行车制动，如图2所示。
根据主芯片、行车制动驱动芯片或者行车制动驱动桥路是否失效的结果进行辅芯片、主芯片、主驻车驱动芯片的冗余反馈工作控制。
如图2所示，正常情况下，主芯片产生行车制动信号发送到行车制动驱动芯片，再经行车制动驱动芯片发送到行车制动驱动桥路进而控制四个车轮均进行制动控制。
(1)如图4所示，如果辅芯片通过主芯片和辅芯片之间通讯的监控进行有效地识别到主芯片失效，则辅芯片被激活，先进行主驻车驱动芯片被去能，再进行辅驻车驱动芯片激活，由辅驻车驱动芯片经左右侧驻车驱动桥路控制两个后轮实施行车制动，如图4所示；
(2)如图5所示，如果主芯片监测到行车制动驱动芯片或者行车制动驱动桥路失效，从而主芯片和主驻车驱动芯片被激活，辅芯片不被激活；由主驻车驱动芯片经左右侧驻车驱动桥路控制两个后轮实施行车制动，如图5所示；左侧驻车驱动桥路和右侧驻车驱动桥路控制左后轮驻车电机和右后轮驻车电机，提供额外驻车电机的行车制动力，辅助车辆动态的行车制动。说明，图5与图3相同，其表明：当车辆是动态时，驻车系统可以提供辅助的行车制动力进行行车制动；当车辆是静态时，驻车系统直接可以实现驻车。
驻车状态：
如果没有失效，由主芯片和主驻车驱动芯片控制左侧驻车驱动桥路和右侧驻车驱动桥路，从而控制两个后轮(如果两个驻车电机安装在前轮，则将前轮和后轮对换)，实现驻车，如图3所示。
根据主辅芯片、主辅驻车驱动芯片或者左右侧驻车驱动桥路是否失效的结果进行辅芯片、主芯片、主驻车驱动芯片、辅驻车驱动芯片的冗余反馈工作控制。
(1)如图6所示，如果当辅芯片通过主芯片和辅芯片之间通讯的监控进行有效地识别到主芯片失效时，则辅芯片被激活，先进行主驻车驱动芯片被去能，再进行辅驻车驱动芯片激活，由辅驻车驱动芯片经左右侧驻车驱动桥路控制两个后轮实施驻车，如图6所示。说明，图6与图4相同，其表明：当主芯片失效时，只能通过辅芯片，当车辆是动态时，提供辅助的行车制动力进行行车制动；当车辆是静态时，直接实现驻车；
(2)如图7所示，如果当主芯片通过主芯片和辅芯片之间通讯的监控进行有效地识别到辅芯片失效时，则主芯片先进行辅驻车驱动芯片被去能，由主驻车驱动芯片经左右侧驻车驱动桥路控制两个后轮实施驻车，如图7所示；
(3)如图8所示，如果当主芯片监测到主驻车驱动芯片失效时，则主芯片通过通讯方式通知辅芯片，主芯片先进行主驻车驱动芯片被去能，再进行辅芯片和辅驱动芯片被激活，由辅驻车驱动芯片经左右侧驻车驱动桥路控制两个后轮实施驻车，如图8所示；
(4)如图9所示，如果当辅芯片监测到辅驻车驱动芯片失效时，则辅芯片通过通讯方式通知主芯片，预先设置辅芯片默认配置辅驻车驱动芯片为静默状态，并不需要辅芯片或者主芯片再次去能辅驻车驱动芯片，由主驻车驱动芯片经左右侧驻车驱动桥路控制两个后轮实施驻车，如图9所示；由此可以还是通过主芯片和主驻车驱动芯片实现驻车。
(5)如图10所示，如果当主芯片经主驻车驱动芯片监测到左侧驻车驱动桥路失效时，则由主驻车驱动芯片经右侧驻车驱动桥路控制右后轮实施驻车，如图10所示；由此主芯片和主驻车驱动芯片通过控制右侧驻车驱动桥路实现驻车。
(6)如图11所示，如果当主芯片经主驻车驱动芯片监测到右侧驻车驱动桥路失效，则由主驻车驱动芯片经左侧驻车驱动桥路控制左后轮实施驻车，如图11所示；由此主芯片和主驻车驱动芯片通过控制左侧驻车驱动桥路实现驻车。
(7)主芯片和辅芯片之间的通讯，是串行外设接口SPI、通用异步收发传输器UART、同步串行总线I2C、CAN/LIN/FlexRay/EtherNet，任选其中的一种，或者任选其中的两种进行组合，或者任选其中的多种进行组合，如图12所示。
Claims (3)
1.一种硬件冗余的集成式电液制动线控系统，其特征在于：
包括主芯片；
包括辅芯片，连接到主芯片；
包括行车制动驱动芯片，连接到主芯片；
包括主驻车驱动芯片，分别连接到主芯片和辅芯片；
包括辅驻车驱动芯片，分别连接到主芯片和辅芯片。
2.根据权利要求1所述的一种硬件冗余的集成式电液制动线控系统，其特征在于：还包括：
包括行车制动驱动桥路，连接在行车制动驱动芯片和行车制动电机之间；
包括左侧驻车驱动桥路，输入端连接主驻车驱动芯片/辅驻车驱动芯片，输出端连接左后轮；
包括右侧驻车驱动桥路，输入端连接主驻车驱动芯片/辅驻车驱动芯片，输出端连接右后轮；
包括行车制动电机，分别连接到车辆的四个车轮。
3.根据权利要求1所述的一种硬件冗余的集成式电液制动线控系统，其特征在于：所述的主芯片和辅芯片之间的通讯，是串行外设接口SPI、通用异步收发传输器UART、同步串行总线I2C、CAN/LIN/FlexRay/EtherNet，任选其中的一种，或者任选其中的两种进行组合，或者任选其中的多种进行组合。
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| CN114312720A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-04-12 | 浙江亚太机电股份有限公司 | 硬件冗余的集成式电液制动线控系统和方法 |
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2021
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| CN114312720A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-04-12 | 浙江亚太机电股份有限公司 | 硬件冗余的集成式电液制动线控系统和方法 |
| CN114312720B (zh) * | 2021-11-30 | 2024-05-10 | 浙江亚太机电股份有限公司 | 硬件冗余的集成式电液制动线控系统和方法 |
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