汽车电子控制单元以及驻车制动系统的控制方法与流程

[0001]
本发明涉及驻车制动方案，更具体地，涉及一种汽车电子控制单元、车身稳定系统、汽车、驻车制动开关电路的控制方法以及计算机存储介质。


背景技术：

[0002]
随着自动驻车制动系统(automated parking brake: apb）的普及，为了降低成本和设计难度，越来越多的机动车辆取消了p档锁止机构，而改为采用自动驻车制动系统。
[0003]
例如，在现有技术中，ecu(electronic control unit，电子控制单元)通过控制驻车制动器而在车辆停止时实现车辆的驻车制动和在车辆起步时释放驻车制动。但是，当发生电子控制单元故障、电源故障、线束故障或驻车制动电机及减速机构故障等现象时，自动驻车制动系统将无法正常工作，且没有额外的措施来保证驻车制动，从而导致车辆失去驻车制动能力而带来安全隐患，尤其是在车辆处于斜坡位置时容易出现危险。
[0004]
因此，期望一种改进的自动驻车制动系统及其控制方法。


技术实现要素：

[0005]
根据本发明的一方面，提供一种汽车电子控制单元，所述汽车电子控制单元包括：第一芯片；第二芯片；以及开关电路，其中，所述开关电路配置成在所述第一芯片正常工作时，将所述第一芯片与两路直流电机控制电路连接并断开所述第二芯片与所述两路直流电机控制电路的连接，使得由所述第一芯片控制与所述两路直流电机控制电路对应的驻车制动器电机；以及所述开关电路还配置成在所述第一芯片故障时，断开所述第一芯片与至少一路直流电机控制电路的连接，并使所述第二芯片与所述至少一路直流电机控制电路连接，使得由所述第二芯片控制与所述至少一路直流电机控制电路对应的驻车制动器电机。
[0006]
根据该实施例，由于在控制驻车制动器电机的汽车电子控制单元中增加了额外的芯片(即第二芯片)，使得即使在第一芯片故障时，通过开关电路的切换，将第二芯片与至少一路直流电机控制电路对应的驻车制动器电机连接，从而增加了车辆制动的能力。
[0007]
可选地，所述第一芯片为专用订制芯片以及所述第二芯片为成品芯片。在一个实施例中，所述第一芯片为自动驻车制动系统asic，而所述第二芯片为电机驱动器芯片l99h01。
[0008]
一般而言，专用订制芯片为应特定用户要求或特定电子系统的需要而设计、制造的芯片，具有体积小、重量轻、功耗低等优点。成品芯片为市场在售芯片，它可适用于各种汽车系统，并专用于某一用途或功能。例如，l99h01是意法半导体开发的一款汽车电机驱动器芯片，它集成四个栅驱动器来控制h桥内的四个外部n沟道mosfet管。该芯片结构简单，驱动灵活，使其适用于各种汽车系统。另外，l99h01相对于自动驻车制动系统asic而言价格较为低廉。
[0009]
可选地，所述第一芯片配置成在正常工作时定期向所述开关电路发送使能信号。
在一个实施例中，所述使能信号为高电平信号。
[0010]
可选地，所述开关电路配置成在预定期间内未接收到所述使能信号时，断开所述第一芯片与至少一路直流电机控制电路的连接，并使所述第二芯片与所述至少一路直流电机控制电路连接。
[0011]
可选地，所述开关电路配置成在所述第一芯片正常工作时，将所述第一芯片与第一直流电机控制电路和第二直流电机控制电路连接并断开所述第二芯片与所述第二直流电机控制电路的连接，使得由所述第一芯片控制与所述第一直流电机控制电路和所述第二直流电机控制电路分别对应的第一驻车制动器电机和第二驻车制动器电机；以及所述开关电路还配置成在所述第一芯片故障时，断开所述第一芯片与所述第二直流电机控制电路的连接，并使所述第二芯片与所述第二直流电机控制电路连接，使得由所述第二芯片控制与所述第二直流电机控制电路对应的第二驻车制动器电机。
[0012]
可选地，所述第一驻车制动器电机和所述第二驻车制动器电机分别位于车身的左右两侧或前后两侧。
[0013]
可选地，所述直流电机控制电路为h桥电路。
[0014]
可选地，所述驻车制动器电机为集成式电子驻车的电机。
[0015]
根据本发明的另一方面，提供了一种车身稳定系统，其包括如前所述的汽车电子控制单元。
[0016]
根据本发明的又一方面，提供了一种汽车，其包括如前所述的车身稳定系统。
[0017]
根据本发明的又一方面，提供了一种驻车制动开关电路的控制方法，所述方法包括：在第一芯片正常工作时，将所述第一芯片与两路直流电机控制电路连接并断开第二芯片与所述两路直流电机控制电路的连接，使得由所述第一芯片控制与所述两路直流电机控制电路对应的驻车制动器电机；以及在所述第一芯片故障时，断开所述第一芯片与至少一路直流电机控制电路的连接，并使所述第二芯片与所述至少一路直流电机控制电路连接，使得由所述第二芯片控制与所述至少一路直流电机控制电路对应的驻车制动器电机。
[0018]
上述方法还可包括：定期从所述第一芯片接收使能信号。
[0019]
在上述方法中，在预定期间内未接收到所述使能信号时，断开所述第一芯片与至少一路直流电机控制电路的连接，并使所述第二芯片与所述至少一路直流电机控制电路连接。
[0020]
根据本发明的又一个方面，提供了一种计算机存储介质，所述介质包括指令，所述指令在运行时执行如前所述的驻车制动开关电路的控制方法。
[0021]
综上，本发明的技术方案提供了一种更安全的用于车辆的驻车制动系统及控制方法。
附图说明
[0022]
从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
[0023]
图1至图3示出了根据本发明的各个实施例的汽车电子控制单元；图4至图6示出了根据本发明的实施例的汽车电子控制单元的工作原理；以及图7示出了根据本发明的一个实施例的驻车制动开关电路的控制方法。
具体实施方式
[0024]
出于简洁和说明性目的，本文主要参考其示范实施例来描述本发明的原理。但是，本领域技术人员将容易地认识到相同的原理可等效地应用于所有类型的电子控制单元及其使用方法，并且可以在其中实施这些相同或相似的原理，任何此类变化不背离本专利申请的真实精神和范围。
[0025]
图1示出了根据本发明的一个实施例的汽车电子控制单元1000。如图1所示，汽车电子控制单元1000包括第一芯片101、第二芯片102以及开关电路103。汽车电子控制单元1000还可包括两路直流电机控制电路104和105。
[0026]
在图1所示的汽车电子控制单元1000中，开关电路103配置成在第一芯片101正常工作时，将第一芯片101与两路直流电机控制电路104和105连接并断开第二芯片102与该两路直流电机控制电路104和105的连接，使得由第一芯片101控制与该两路直流电机控制电路104和105对应的驻车制动器电机(图1中未示出）。开关电路103还配置成在第一芯片101故障时，断开第一芯片101与至少一路直流电机控制电路的连接，并使第二芯片102与该至少一路直流电机控制电路连接，使得由第二芯片102控制与该至少一路直流电机控制电路对应的驻车制动器电机。
[0027]
根据该实施例，由于在汽车电子控制单元1000中包括了两块用于控制直流电机控制电路的芯片，即第一芯片101和第二芯片102，使得即使在第一芯片101故障时，通过开关电路103的切换，也可将第二芯片102与至少一路直流电机控制电路对应的驻车制动器电机连接，从而增加了车辆制动的能力，消除了安全风险。
[0028]
需要指出的是，尽管在图1所示的实施例中，直流电机控制电路104和105被示出在汽车电子控制单元1000内，本领域技术人员可理解，在其他实施例中，该直流电机控制电路可设置在汽车电子控制单元外。
[0029]
在本发明的上下文中，“芯片”表示汽车电子控制单元ecu内用于通过直流电机控制电路(例如h桥电路）来控制驻车制动器(moc）的集成电路，其中moc是motor on caliper的缩写，该驻车制动器包括电机和卡钳。“第一芯片”和“第二芯片”的表述用于区分同样位于ecu内的用于控制制动马达的不同的集成电路。
[0030]“开关电路”指利用电子电路实现电路通断的运行单元。在本发明的一个实施例中，开关电路103配置成在第一芯片101正常工作时，将第一芯片101与两路直流电机控制电路104和105连接并断开第二芯片102与该两路直流电机控制电路104和105的连接，而在第一芯片101故障时，断开第一芯片101与至少一路直流电机控制电路的连接，并使第二芯片102与该至少一路直流电机控制电路连接。
[0031]
在一个实施例中，开关电路103根据从外部接收的信号来进行电路切换。例如，开关电路103配置成在预定期间内未接收到来自第一芯片101的使能信号时发生电路切换。当然，本领域技术人员理解，使能信号可以是任意预定的信号，例如高电平信号、方波信号以及低电平信号等，在此不做限定。
[0032]
在图1中，两路直流电机控制电路104和105被示出由开关电路的两路输出控制信号所分别控制的两个直流电机控制电路。在一个实施例中，直流电机控制电路可以是h桥电路。本领域技术人员容易理解，直流电机控制电路还可以通过其他类型的控制电路来实现，并不限于h桥电路。
[0033]
在本发明的上下文中，除非另外指明，“连接”一词可以包括直接连接或间接连接。例如，将第一芯片101与直流电机控制电路104连接可以包括两种情形：一种是将第一芯片101与直流电机控制电路104直接连接(中间无其他元件或电路）；另一种是将第一芯片101通过其他电路(例如由电容、电阻等元件等组成的保护电路或滤波电路）与直流电机控制电路104间接连接。
[0034]
在本发明的上下文中，每一路的直流电机控制电路用于控制一个驻车制动器电机，即与一个驻车制动器电机对应。在一个实施例中，一路h桥电路用于控制一个moc，即与该moc对应。
[0035]
图2示出了根据本发明的一个实施例的汽车电子控制单元2000。如图2所示，汽车电子控制单元2000包括微控制器201、专用订制芯片202、成品芯片203、开关电路204以及两路直流电机控制电路205和206。
[0036]
在图2所示的汽车电子控制单元2000中，微控制器201用于发信号给专用订制芯片202和成品芯片203。在一个实施例中，当汽车的车速为0时，微控制器201发送信号给专用订制芯片202，告知其控制驻车制动器电机207、208以便进行制动。在另一个实施例中，当专用订制芯片202发生故障时，微控制器201发信号给成品芯片203，告知其控制驻车制动器电机以便进行制动。
[0037]
开关电路204配置成在专用订制芯片202正常工作时，将专用订制芯片202与两路直流电机控制电路205和206连接并断开成品芯片203与该两路直流电机控制电路205和206的连接，使得由专用订制芯片202控制与该两路直流电机控制电路205和206对应的驻车制动器电机207和208。开关电路204还配置成在专用订制芯片202故障时，断开专用订制芯片202与至少一路直流电机控制电路的连接，并使成品芯片203与该至少一路直流电机控制电路连接，使得由成品芯片203控制与该至少一路直流电机控制电路对应的驻车制动器电机。
[0038]
根据该实施例，由于在汽车电子控制单元2000中包括了两块用于控制直流电机控制电路的芯片，即专用订制芯片202和成品芯片203，使得即使在专用订制芯片202故障时，通过开关电路204的切换，也可将成品芯片203与至少一路直流电机控制电路对应的驻车制动器电机连接，从而增加了车辆制动的能力，消除了安全风险。
[0039]
需要指出的是，尽管在图2所示的实施例中，直流电机控制电路205和206被示出在汽车电子控制单元2000内，本领域技术人员可理解，在其他实施例中，该直流电机控制电路可设置在汽车电子控制单元外。
[0040]
另外，一般而言，专用订制芯片为应特定用户要求或特定电子系统的需要而设计、制造的芯片，具有体积小、重量轻、功耗低等优点。成品芯片为市场在售芯片，它可适用于各种汽车系统，并专用于某一用途或功能。
[0041]“开关电路”指利用电子电路实现电路通断的运行单元。在本发明的一个实施例中，开关电路204配置成在专用订制芯片202正常工作时，将专用订制芯片202与两路直流电机控制电路205和206连接并断开成品芯片203与该两路直流电机控制电路205和206的连接，而在专用订制芯片202故障时，断开专用订制芯片202与至少一路直流电机控制电路的连接，并使成品芯片203与该至少一路直流电机控制电路连接。
[0042]
在一个实施例中，开关电路204通过如下方式来判断专用订制芯片202处于正常工作：开关电路204在预定期间内是否接收到来自专用订制芯片202的高电平信号。若是，则开
关电路204判断该专用订制芯片202处于正常工作状态，否则认为该专用订制芯片202发生故障。在另一个实施例中，开关电路204通过如下方式来判断专用订制芯片202处于正常工作：开关电路204在预定期间内是否接收到来自专用订制芯片202的低电平信号。若是，则开关电路204判断该专用订制芯片202处于正常工作状态，否则认为该专用订制芯片202发生故障。在又一个实施例中，开关电路204通过如下方式来判断专用订制芯片202处于正常工作：开关电路204在预定期间内是否接收到来自专用订制芯片202、成品芯片203或其他元件的预定信号，该预定信号具有特定的格式。例如，当开关电路204在预定期间内接收到成品芯片203的预定信号，可以判断专用订制芯片202发生故障，即默认使用专用订制芯片202，仅在故障时启用成品芯片203作为备用。当然，本领域技术人员也容易明白，在其他实施例中，当开关电路204在预定期间内接收到成品芯片203的预定信号，可以判断专用订制芯片202正常工作。
[0043]
在图2中，两路直流电机控制电路205和206被示出由开关电路的两路输出控制信号所分别控制的两个直流电机控制电路。在一个实施例中，直流电机控制电路可以是h桥电路。本领域技术人员容易理解，直流电机控制电路还可以通过其他类型的控制电路来实现，并不限于h桥电路。
[0044]
在本发明的上下文中，除非另外指明，“连接”一词可以包括直接连接或间接连接。例如，将专用订制芯片202与直流电机控制电路205连接可以包括两种情形：一种是将专用订制芯片202与直流电机控制电路205直接连接(中间无其他元件或电路）；另一种是将专用订制芯片202通过其他电路(例如由电容、电阻等元件等组成的保护电路或滤波电路）与直流电机控制电路205间接连接。
[0045]
图3示出了根据本发明的一个实施例的汽车电子控制单元3000。如图3所示，汽车电子控制单元3000包括微控制器301、系统asic 302、自动驻车制动系统asic(apb asic）303、l99h01芯片 304、开关电路305以及两路h桥电路306和307。
[0046]
在本发明的上下文中，asic是application specific integrated circuit的缩写，表示专用集成电路。
[0047]
在图3所示的汽车电子控制单元3000中，微控制器301用于发信号给自动驻车制动系统asic 303和系统asic 302。在一个实施例中，当汽车的车速为0时，微控制器301发送信号给自动驻车制动系统asic 303，告知其控制moc 308和309以便进行制动。在另一个实施例中，当自动驻车制动系统asic 303发生故障时，微控制器301发信号给系统asic 302。随后，系统asic302通知l99h01芯片304来通过h桥电路控制对应的moc以便进行制动。在又一个实施例中，系统asic 302在判定自动驻车制动系统asic 303发生故障时，无需微控制器301发信号，系统asic 302会主动发信号通知l99h01芯片304来通过h桥电路控制对应的moc以便进行制动。
[0048]
在一个实施例中，开关电路305配置成在自动驻车制动系统asic 303正常工作时，将自动驻车制动系统asic 303与两路h桥电路306和307连接并断开l99h01芯片304与该两路h桥电路306和307的连接，使得由自动驻车制动系统asic 303控制与该两路h桥电路306和307对应的moc 308和309。开关电路305还配置成在自动驻车制动系统asic 303故障时，断开自动驻车制动系统asic 303与至少一路h桥电路的连接，并使l99h01芯片304与该至少一路h桥电路连接，使得由l99h01芯片304控制与该至少一路h桥电路对应的moc。
[0049]
在另一个实施例中，自动驻车制动系统asic配置成在正常工作时定期向开关电路305发送使能信号。该使能信号可以是预定信号，例如高电平信号、方波信号或低电平信号。开关电路305配置成在预定期间内未接收到该使能信号时，断开自动驻车制动系统asic与至少一路h桥电路的连接，并使l99h01芯片与该至少一路h桥电路连接。该预定期间可以根据需要进行设定，例如为1ms、10ms等，在此不作限定。
[0050]
在一个实施例中，开关电路305配置成在自动驻车制动系统asic正常工作时，将自动驻车制动系统asic与h桥电路306和307连接并断开l99h01芯片304与h桥电路307的连接，使得由自动驻车制动系统asic控制与h桥电路306和307分别对应的moc 308和309。开关电路305还配置成在自动驻车制动系统asic故障时，断开自动驻车制动系统asic与h桥电路307的连接，并使l99h01芯片304与h桥电路307连接，使得由l99h01芯片304控制与h桥电路307对应的moc 309。
[0051]
在一个实施例中，moc 308和309可分别位于车身的后轴左、右两侧。
[0052]
在一个实施例中，微控制器301、系统asic 302(例如esp 系统asic）、自动驻车制动系统asic 303按照一定周期相互接收各自的信号，来判断微控制器301以及自动驻车制动系统asic 303是否正常工作。该周期可以根据需要进行设定，例如为1ms、10ms等，在此不作限定。在发现微控制器301发生故障时，自动驻车制动系统asic 303仍保持向开关电路305发送控制信号。而在发现自动驻车制动系统asic 303发生故障时，系统asic 302会向l99h01芯片304发送一特定信号，以便启用l99h01芯片304作为备用控制芯片。
[0053]
由于在汽车电子控制单元3000中包括了分别用于控制h桥电路306和307的芯片，即自动驻车制动系统asic 303和l99h01芯片304，使得即使在自动驻车制动系统asic 303故障时，通过开关电路305的切换，也可将l99h01芯片304与至少一路h桥电路对应的moc连接，从而增加了车辆制动的能力，消除了安全风险。
[0054]
图4至图6示出了根据本发明的实施例的汽车电子控制单元的工作原理。根据本发明的一个实施例，例如对于图3所示的汽车电子控制单元3000，当所有部件均正常工作时，微控制器301发信号给自动驻车制动系统asic 303，告知其控制moc(motor on caliper，驻车制动器）308和309以便进行制动。随后，自动驻车制动系统asic 303经由开关电路305与两路h桥电路306和307连接，实现对moc 308和309的控制，如图4所示。
[0055]
当微控制器301发生故障时，如图5所示，在发现微控制器301失效或故障后，开关电路305还是保持自动驻车制动系统asic 303与两路h桥电路306和307的连接，使得还是由自动驻车制动系统asic 303经由h桥电路306和307来控制moc 308和309以便进行制动。
[0056]
当自动驻车制动系统asic 303发生故障时，如图6所示，开关电路305会断开自动驻车制动系统asic 303与两路h桥电路的连接，并使l99h01芯片304与h桥电路307进行连接。另外，系统asic 302会发信号通知l99h01芯片304，使得由l99h01芯片304接管自动驻车制动系统asic 303的控制任务，经由h桥电路307来控制moc 309，实现车辆的制动。
[0057]
本领域技术人员容易理解，前述实施例的汽车电子控制单元1000、2000或3000可位于汽车的车身稳定系统中。
[0058]
图7示出了驻车制动开关电路的控制方法。在步骤s702中，在第一芯片正常工作时，将所述第一芯片与两路直流电机控制电路连接并断开第二芯片与所述两路直流电机控制电路的连接，使得由所述第一芯片控制与所述两路直流电机控制电路对应的驻车制动器
电机。在步骤s704中，在所述第一芯片故障时，断开所述第一芯片与至少一路直流电机控制电路的连接，并使所述第二芯片与所述至少一路直流电机控制电路连接，使得由所述第二芯片控制与所述至少一路直流电机控制电路对应的驻车制动器电机。
[0059]
在一个实施例中，上述控制方法还可包括定期从所述第一芯片接收使能信号。在一个实施例中，在预定期间内未接收到所述使能信号时，断开所述第一芯片与至少一路直流电机控制电路的连接，并使所述第二芯片与所述至少一路直流电机控制电路连接。
[0060]
需要说明的是，附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或者在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或者在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
[0061]
以上例子主要说明了本发明的汽车电子控制单元以及驻车制动开关电路的控制方法。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。