车辆冗余驻车系统及车辆的制作方法

1.本发明涉及车辆控制领域，尤其涉及一种车辆冗余驻车系统及车辆。


背景技术：

2.在车辆控制领域中，由于纯电动车不具备燃油车上的变速箱制动结构，为了满足纯电动车的安全需求，相关技术中一般会为车辆配置两路制动系统，分别为主驻车系统和冗余驻车系统，在主驻车系统失效时，冗余驻车系统依旧能为系统提供驻车制动功能，以提高车辆可靠性和安全性，但这会使车辆制动系统的结构较为复杂，成本较高。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种车辆冗余驻车系统，通过整车控制器在电子驻车控制器失效时对选择开关进行控制，以使供电电源给第一电机供电，以进行车辆驻车或解锁车辆驻车，使车辆具有了冗余驻车功能，提高了车辆的可靠性和安全性，同时系统电路结构简单，器件复用率高，使系统更为精简，有效降低了系统成本。
4.本发明的第二个目的在于提出一种车辆。
5.为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车辆冗余驻车系统，系统包括:第一电机、选择开关、电子驻车控制器和整车控制器，第一电机通过选择开关选择性地与电子驻车控制器和供电电源相连，整车控制器与电子驻车控制器进行通信，其中，在电子驻车控制器失效时，整车控制器对选择开关进行控制，以使供电电源给第一电机供电，以进行车辆驻车或解锁车辆驻车。
6.根据本发明实施例的车辆冗余驻车系统，通过整车控制器在电子驻车控制器失效时对选择开关进行控制，以使供电电源给第一电机供电，以进行车辆驻车或解锁车辆驻车，使车辆具有了冗余驻车功能，提高了车辆的可靠性和安全性，同时系统电路结构简单，器件复用率高，使系统更为精简，有效降低了系统成本。
7.根据本发明的一个实施例，选择开关包括：第一选择单元，第一选择单元分别与第一电机的负极、电子驻车控制器的第一控制端、整车控制器和供电电源相连；第二选择单元，第二选择单元分别与第一电机的正极、电子驻车控制器的第二控制端、整车控制器和供电电源相连；其中，整车控制器对第一选择单元和第二选择单元进行控制，以使供电电源的负极与第一电机的负极相连和使供电电源的正极与第一电机的正极相连，以进行车辆驻车；或者，以使供电电源的正极与第一电机的负极相连和使供电电源的负极与第一电机的负极相连，以解锁车辆驻车。
8.根据本发明的一个实施例，第一选择单元包括：第一切换继电器，第一切换继电器的线圈的一端与供电电源的正极相连，第一切换继电器的线圈的另一端与整车控制器的第一控制端相连，第一切换继电器的开关的公共端与第一电机的负极相连，第一切换继电器的开关的常闭端与电子驻车控制器的第一控制端相连；第一供电继电器，第一供电继电器
的线圈的一端与供电电源的正极相连，第一供电继电器的线圈的另一端与整车控制器的第二控制端相连，第一供电继电器的开关的公共端与第一切换继电器的开关的常开端相连，第一供电继电器的开关的常闭端与供电电源的正极相连，第一供电继电器的开关的常开端与供电电源的负极相连。
9.根据本发明的一个实施例，第二选择单元包括：第二切换继电器，第二切换继电器的线圈的一端与供电电源的正极相连，第二切换继电器的线圈的另一端与整车控制器的第三控制端相连，第二切换继电器的开关的公共端与第一电机的正极相连，第二切换继电器的开关的常闭端与电子驻车控制器的第二控制端相连；第二供电继电器，第二供电继电器的线圈的一端与供电电源的正极相连，第二供电继电器的线圈的另一端与整车控制器的第四控制端相连，第二供电继电器的开关的公共端与第二切换继电器的开关的常开端相连，第二供电继电器的常闭端与供电电源的负极相连，第二供电继电器的开关的常开端与供电电源的正极相连。
10.根据本发明的一个实施例，整车控制器控制第一切换继电器、第一供电继电器、第二切换继电器和第二供电继电器均闭合，以进行车辆驻车；整车控制器控制第一切换继电器和第二切换继电器均闭合，并控制第一供电继电器和第二供电继电器均断开，以解锁车辆驻车。
11.根据本发明的一个实施例，整车控制器控制第一切换继电器、第一供电继电器、第二切换继电器和第二供电继电器均闭合，以进行车辆驻车；整车控制器控制第一切换继电器和第二切换继电器均闭合，并控制第一供电继电器和第二供电继电器均断开，以解锁车辆驻车。
12.根据本发明的一个实施例，在电子驻车控制器有效时，电子驻车控制器给第一电机供电，以进行车辆驻车或解锁车辆驻车。
13.根据本发明的一个实施例，系统还包括：第二电机，第二电机与电子驻车控制器相连，其中，在电子驻车控制器有效时，电子驻车控制器给第一电机和第二电机中的至少一个供电，以进行车辆驻车或解锁车辆驻车。
14.根据本发明的一个实施例，电子驻车控制器在给相应电机供电，以进行车辆驻车或解锁车辆驻车时，其中，电子驻车控制器输出高电平信号至相应电机的正极，并输出低电平信号至相应电机的负极，以进行车辆驻车；电子驻车控制器输出低电平信号至相应电机的正极，并输出高电平信号至相应电机的负极，以解锁车辆驻车。
15.根据本发明的一个实施例，系统还包括：第一保护器，第一保护器设置在选择开关与供电电源之间，用于对选择开关进行过流保护；第二保护器，第二保护器设置在供电电源与电子驻车控制器之间，用于在供电电源给电子驻车控制器供电时对电子驻车控制器进行过流保护。
16.为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种车辆，包括前述的车辆冗余驻车系统。
17.根据本发明实施例的车辆，通过前述的车辆冗余驻车系统，使车辆具有了冗余驻车功能，提高车辆的可靠性和安全性，同时能够降低车辆的整车重量和成本。
18.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
19.图1为根据本发明一个实施例的车辆冗余驻车系统的结构示意图；
20.图2为根据本发明一个实施例的车辆冗余驻车系统的电路图；
21.图3为根据本发明一个实施例的车辆的结构示意图。
具体实施方式
22.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
23.下面参考附图描述本发明实施例提出的车辆冗余驻车系统及车辆。
24.图1为根据本发明一个实施例的车辆冗余驻车系统的结构示意图，参考图1所示，该系统100包括:第一电机m1、选择开关110、电子驻车控制器idb和整车控制器ecu，第一电机m1通过选择开关110选择性地与电子驻车控制器idb和供电电源vdd相连，整车控制器ecu与电子驻车控制器idb进行通信，其中，在电子驻车控制器idb失效时，整车控制器ecu对选择开关110进行控制，以使供电电源vdd给第一电机m1供电，以进行车辆驻车或解锁车辆驻车。
25.具体来说，参考图1所示，电子驻车控制器idb用于控制第一电机为车辆提供常规的驻车功能，当电子驻车控制器idb未失效时，整车控制器ecu控制选择开关110动作，使电子驻车控制器idb通过选择开关110连接到第一电机m1，使第一电机m1工作，以进行车辆驻车或解锁车辆驻车；当电子驻车控制器idb失效时，整车控制器ecu可通过通信方式确定电子驻车控制器idb失效，随后控制选择开关110动作，将供电电源vdd通过选择开关110连接到第一电机m1，使第一电机m1工作，以进行车辆驻车或解锁车辆驻车，从而使车辆在电子驻车控制器idb失效后，依旧能具有驻车功能。相比于相关技术中为车辆单独设计一套冗余驻车系统实现冗余驻车功能的方式，本发明实施例的车辆冗余驻车系统在实现冗余驻车功能时，能够实现第一电机m1和选择开关110的复用，从而能够简化电路，减少器件使用，降低系统的设计成本。
26.上述实施例中，通过在电子驻车控制器失效时，整车控制器对选择开关进行控制，使供电电源给第一电机供电，以进行车辆驻车或解锁车辆驻车，使车辆具有了冗余驻车功能，提高了车辆的可靠性和安全性，同时系统电路结构简单，器件复用率高，使系统更为精简，有效降低了系统成本。
27.在一些实施例中，参考图2所示，选择开关110包括：第一选择单元111和第二选择单元112。其中，第一选择单元111分别与第一电机m1的负极、电子驻车控制器idb的第一控制端idb-1、整车控制器ecu和供电电源vdd相连；第二选择单元112分别与第一电机m1的正极、电子驻车控制器idb的第二控制端idb-2、整车控制器ecu和供电电源vdd相连；其中，整车控制器ecu对第一选择单元111和第二选择单元112进行控制，以使供电电源的负极vdd-与第一电机m1的负极相连和使供电电源的正极vdd+与第一电机m1的正极相连，以进行车辆驻车；或者，以使供电电源的正极vdd+与第一电机m1的负极相连和使供电电源的负极vdd-与第一电机m1的负极相连，以解锁车辆驻车。
28.具体来说，第一电机m1可为电子卡钳电机等，当电子卡钳电机正转时，可使车辆进
行驻车，当电子卡钳反转时，可解锁车辆驻车。
29.第一选择单元111和第二选择单元112具有改变电机工作方式的作用，当电子驻车控制器idb失效时，第一选择单元111和第二选择单元112可在整车控制器ecu的控制下，使供电电源的正极vdd+与第一电机m1的正极相连以及使供电电源的负极vdd-与第一电机m1的负极相连，此时供电电源vdd为第一电机供电，使第一电机m1正转，以进行车辆驻车；同时，第一选择单元111和第二选择单元112也可在整车控制器ecu的控制下，使供电电源的负极vdd-与第一电机m1的正极相连，以及使供电电源的正极vdd+与第一电机m1的负极相连，使第一电机m1反转，以解锁车辆驻车，从而实现冗余驻车功能。
30.在一些实施例中，第一选择单元111包括：第一切换继电器qhj1和第一供电继电器gdj1，其中，第一切换继电器qhj1的线圈的一端与供电电源的正极vdd+相连，第一切换继电器qhj1的线圈的另一端与整车控制器ecu的第一控制端ecu-1相连，第一切换继电器qhj1的开关的公共端与第一电机m1的负极相连，第一切换继电器qhj1的开关的常闭端与电子驻车控制器idb的第一控制端idb-1相连；第一供电继电器gdj1的线圈的一端与供电电源的正极vdd+相连，第一供电继电器gdj1的线圈的另一端与整车控制器ecu的第二控制端ecu-2相连，第一供电继电器gdj1的开关的公共端与第一切换继电器qhj1的开关的常开端相连，第一供电继电器gdj1的开关的常闭端与供电电源的正极vdd+相连，第一供电继电器gdj1的开关的常开端与供电电源的负极vdd-相连。
31.进一步的，第二选择单元112包括：第二切换继电器qhj2和第二供电继电器gdj2，第二切换继电器qhj2的线圈的一端与供电电源的正极vdd+相连，第二切换继电器qhj2的线圈的另一端与整车控制器ecu的第三控制端ecu-3相连，第二切换继电器qhj2的开关的公共端与第一电机m1的正极相连，第二切换继电器qhj2的开关的常闭端与电子驻车控制器idb的第二控制端idb-2相连；第二供电继电器gdj2的线圈的一端与供电电源的正极vdd+相连，第二供电继电器gdj2的线圈的另一端与整车控制器ecu的第四控制端ecu-4相连，第二供电继电器gdj2的开关的公共端与第二切换继电器qhj2的开关的常开端相连，第二供电继电器gdj2的常闭端与供电电源的负极vdd-相连，第二供电继电器gdj2的开关的常开端与供电电源的正极vdd+相连。
32.进一步的，整车控制器ecu控制第一切换继电器qhj1、第一供电继电器gdj1、第二切换继电器qhj2和第二供电继电器gdj2均闭合，以进行车辆驻车；整车控制器ecu控制第一切换继电器qhj1和第二切换继电器qhj2均闭合，并控制第一供电继电器gdj1和第二供电继电器gdj2均断开，以解锁车辆驻车。
33.具体来说，参考图2所示，当电子驻车控制器udb无效且车辆需要进行驻车时，整车控制器ecu可通过第一控制端ecu-1至第四控制端ecu-4均输出低电平信号，以使供电电源vdd正极向第一切换继电器qhj1、第一供电继电器gdj1、第二切换继电器qhj2和第二供电继电器gdj2的线圈施加电压，以控制这四个继电器均闭合，即控制这四个继电器的线圈励磁，使这四个继电器的开关的公共端和常开端相连，从而使供电电源vdd正极通过第二供电继电器gdj2的开关和第二切换继电器qhj2的开关连接到第一电机m1的正极，以向第一电机m1的正极提供高电平信号，同时使供电电源的负极vdd-通过第一供电继电器gdj1的开关和第一切换继电器qhj1的开关连接到第一电机m1的负极，以向第一电机m1的负极提供低电平信号，从而使第一电机m1正转，以进行车辆驻车。
34.当电子驻车控制器idb无效且车辆需要解锁驻车时，整车控制器ecu可通过第一控制端ecu-1及第三控制端ecu-3输出低电平，控制第一切换继电器qhj1和第二切换继电器qhj2闭合，即控制第一切换继电器qhj1和第二切换继电器qhj2线圈励磁，使这两个继电器的开关的公共端和常开端相连，同时整车控制器ecu可通过第二控制端ecu-2和第四控制端ecu-4停止输出低电平，以控制第一供电继电器gdj1和第二供电继电器gdj2断开，即控制第一供电继电器gdj1和第二供电继电器gdj2的线圈脱离励磁状态，使这两个继电器的开关的公共端和常闭端相连，此时，供电电源的正极vdd+通过第一供电继电器gdj1的开关和第一切换继电器qhj1的开关连接到第一电机m1的负极，以向第一电机m1的负极提供高电平信号，同时使供电电源的负极vdd-通过第二供电继电器gdj2的开关和第二切换继电器qhj2的开关连接到第一电机m1的正极，以向第一电机m1的正极提供低电平信号，从而使第一电机m1反转，以解锁车辆驻车。
35.由此，通过在电子驻车控制器无效时，控制第一选择单元和第二选择单元中的继电器的通断，使第一电机正转以进行车辆驻车，或者使第一电机反转以解锁车辆驻车，使车辆实现了冗余驻车功能，且控制逻辑简单不易出错，提高了系统的可靠性，同时电路结构简单，器件复用率高，使系统更为精简，有效降低了系统成本；。
36.在一些实施例中，在电子驻车控制器idb有效时，电子驻车控制器idb给第一电机m1供电，以进行车辆驻车或解锁车辆驻车。
37.进一步的，系统100还包括：第二电机m2，第二电机与m2电子驻车控制器idb相连，其中，在电子驻车控制器idb有效时，电子驻车控制器idb给第一电机m1和第二电机m2中的至少一个供电，以进行车辆驻车或解锁车辆驻车。
38.具体来说，参考图2所示，可在系统中增加第二电机m2，使车辆在进行常规的驻车功能时，能够控制第一电机m1和第二电机m2中的至少一个进行车辆驻车或解锁车辆驻车，以增强车辆的制动能力，从而强化车辆的常规驻车功能，提高用户体验。
39.作为一个具体示例，可将第一电机m1设置在车辆的右后轮上，以及将第二电机m2设置在车辆的左后轮上，从而在电子驻车控制器idb有效时，可通过电子驻车控制器tdb控制车辆的左后轮与右后轮的进行驻车或解锁驻车，以强化常规的驻车功能；在电子驻车控制器idb无效时，可通过整车控制器ecu控制车辆的右后轮进行驻车或解锁驻车，从而实现车辆的冗余驻车功能。
40.进一步的，电子驻车控制器idb在给相应电机供电，以进行车辆驻车或解锁车辆驻车时，其中，电子驻车控制器idb输出高电平信号至相应电机的正极，并输出低电平信号至相应电机的负极，以进行车辆驻车；电子驻车控制器idb输出低电平信号至相应电机的正极，并输出高电平信号至相应电机的负极，以解锁车辆驻车。
41.具体来说，在电子驻车控制器idb有效时，整车控制器ecu控制第一切换继电器qhj1和第二切换继电器qhj2断开，使这两个继电器的开关的公共端和常闭端相连，此时电子驻车控制器idb的第一控制端idb-1通过第一切换继电器qhj1的开关连接到第一电机m1的正极，电子驻车控制器idb的第二控制端idb-2通过第二切换继电器qhj2的开关连接到第一电机m1的负极，从而使电子驻车控制器idb能够通过第一控制端idb-1和第二控制端idb-2来控制第一电机m1两端的高低电平。
42.当电子驻车控制器idb有效且需要进行驻车时，电子驻车控制器idb可通过控制端
输出高电平至相应电机的正极，以及输出低电平值相应电机的负极，使相应电机正转，以进行车辆驻车；当电子驻车控制器idb有效且需要解锁驻车时，电子驻车控制器idb可通过控制端输出高电平至相应电机的负极，以及输出低电平值相应电机的正极，使相应电机反转，以解锁车辆驻车。
43.由此，通过电子驻车控制器向相应电机输出高低电平，使相应电机正转以实现车辆驻车，以及使相应电机反转以解锁车辆驻车，使车辆具备了常规的车辆驻车功能。
44.在一些实施例中，系统100还包括：第一保护器120和第二保护器130，其中，第一保护器120设置在选择开关110与供电电源vdd之间，用于对选择开关110进行过流保护；第二保护器130设置在供电电源vdd与电子驻车控制器idb之间，用于在供电电源vdd给电子驻车控制器idb供电时对电子驻车控制器idb进行过流保护。
45.具体来说，参考图2所示，第一保护器120可包括第一保险丝fuse-1，第二保护器130可包括第二保险丝fuse-2和第三保险丝fuse-3，其中，第一保险丝fuse-1连接在选择开关110和供电电源的正极vdd+之间，第二保险丝fuse-2连接在电子驻车控制器idb和供电电源的正极vdd+之间，第三保险丝fues-3连接在电子驻车控制器idb和供电电源的负极vdd-之间。当电子驻车控制器idb失效时，供电电源vdd可通过开关单元110向第一电机m1供电，当供电电流过大时，第一保险丝fuse-1可进行熔断，以断开供电电源vdd与选择开关110的连接，实现过流保护；当电子驻车控制器idb有效时，供电电源vdd通过电子驻车控制器idb向第一电机m1和第二电机m2供电，当供电电流过大时，第二保险丝fuse-2和第三保险丝fuse-3可进行熔断，以断开供电电源vdd与电子驻车控制器idb的连接，实现过流保护。由此，实现了对车辆冗余驻车系统的完整的过流保护功能，提高了车辆安全性。
46.可选的，车辆冗余驻车系统100还可包括：通信线canh和通信线canl，通信线canh和通信线canl与电子驻车控制器idb相连，使电子驻车控制器idb能够与整车控制器ecu以can通信方式进行通信，由于can通信方式具有实时性强、抗电磁干扰能力强、成本低等优点，故整车控制器ecu使用can通信方式与电子驻车控制器idb进行通信，可以提高通信的实时性和抗干扰性，同时能够降低系统成本。
47.综上所述，根据本发明实施例的车辆冗余驻车系统，通过整车控制器在电子驻车控制器失效时，对选择开关进行控制，以使供电电源给第一电机供电，以进行车辆驻车或解锁车辆驻车，使车辆具有了冗余驻车功能，且系统电路的控制逻辑和电路结构简单，器件复用率高，从而有效提高了系统可靠性和安全性，并降低了系统成本。
48.对应上述实施例，本发明实施例还提供了一种车辆，参考图3所示，该车辆1000包括前述的车辆冗余驻车系统100。
49.根据本发明实施例的车辆，通过前述的车辆冗余驻车系统，使车辆具有了冗余驻车功能，且能够强化车辆的常规驻车功能，提高车辆可靠性和安全性，同时系统结构简单，器件复用率高，能够有效降低车辆的整车重量和成本。
50.需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、
通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
51.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
52.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
53.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
54.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
55.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。