电子驻车备份控制电路、方法、控制器及汽车与流程

1.本发明涉及电子驻车技术领域，尤其涉及一种电子驻车备份控制电路、方法、控制器及汽车。


背景技术：

2.为满足汽车安全等级要求，现有epb(电子驻车系统)控制器需采用双控形式，即配置主控制器和备份控制器共两个控制器，当主控制器由于故障退出控制时，备份控制器工作实现夹紧功能。
3.现有的备份控制器通常采用以微控制器为核心的方案，这种方案需要微处理器芯片，成本相对较高，供应受限。且系统依赖于数字信号的传输，当总线系统故障时，该系统还会瘫痪失效。
4.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种电子驻车备份控制电路、方法、控制器及汽车，旨在解决现有技术中电子制动备份控制如何提高系统的可靠性并降低控制成本的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种电子驻车备份控制电路，所述电子驻车备份控制电路包括门电路、电机驱动电路、电流采样电路及堵转判断电路，其中，所述门电路的第一输入端与主控故障信号输出端连接，所述门电路的第二输入端与所述堵转判断电路的输出端连接，所述门电路的输出端与所述电机驱动电路的输入端连接，所述电机驱动电路的输出端与所述电流采样电路的第一端连接，所述电流采样电路的第二端与电机的一端连接，所述电流采样电路的第三端与所述堵转判断电路的第一输入端连接，所述堵转判断电路的第二输入端与参考电压输入端连接，所述电机的另一端接地；
7.所述电流采样电路，用于采样驱动电流，并将所述驱动电流转换为对应的驱动电流电压，输出至所述堵转判断电路；
8.所述堵转判断电路，用于根据所述驱动电流电压及参考电压输出比较信号至所述门电路；
9.所述门电路，用于根据所述比较信号、主控故障信号及预设输出规则输出驱动控制信号至所述电机驱动电路；
10.所述电机驱动电路，用于根据所述驱动控制信号向所述电机输出驱动信号或关断信号，从而驱动电机或制动电机。
11.可选地，所述电流采样电路包括采样电路及采样电阻；其中，所述采样电阻串联在所述电机驱动电路的输出端与所述电机之间，所述采样电阻的两端与所述采样电路连接，所述采样电路的输出端与所述堵转判断电路的第一输入端连接；
12.所述采样电路，用于通过所述采样电阻采样驱动电流，并将所述驱动电流转换为
对应的驱动电流电压，输出至所述堵转判断电路。
13.可选地，所述堵转判断电路包括比较器，所述比较器的第一输入端与所述采样电路的输出端连接，所述比较器的第二输入端与所述参考电压输出端连接，所述比较器的输出端与所述门电路的第二输入端连接；
14.所述比较器，用于比较所述驱动电流电压及所述参考电压的大小关系，并根据所述大小关系输出比较信号至所述门电路。
15.可选地，所述比较信号在所述驱动电流电压大于所述参考电压时为高电位信号，反之为低电位信号。
16.可选地，所述预设输出规则包括：
17.当所述主控故障信号为高电位，所述比较信号为低电位时，所述门电路输出高电位的驱动控制信号；
18.当所述主控故障信号为高电位，所述比较信号为高电位时，所述门电路输出低电位的驱动控制信号；
19.当所述主控故障信号为低电位，所述比较信号为低电位时，所述门电路输出低电位的驱动控制信号；
20.当所述主控故障信号为低电位，所述比较信号为高电位时，所述门电路输出低电位的驱动控制信号。
21.可选地，所述电机驱动电路包括功率管，所述功率管的门极与所述门电路的输出端连接，所述功率管的源极接地，所述功率管的漏极与所述电机连接；
22.所述功率管，用于在门极接收到的驱动控制信号为高电位时导通，通过漏极输出驱动信号，在门极接收到的驱动控制信号为低电位时关断，输出关断信号。
23.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电子驻车备份控制方法，所述电子驻车备份控制方法应用于如上所述的电子驻车备份控制电路，所述电子驻车备份控制电路包括门电路、电机驱动电路、电流采样电路及堵转判断电路；
24.所述方法包括：
25.所述电流采样电路采样驱动电流，并将所述驱动电流转换为对应的驱动电流电压，输出至所述堵转判断电路；
26.所述堵转判断电路根据所述驱动电流电压及参考电压输出比较信号至所述门电路；
27.所述门电路根据所述比较信号、主控故障信号及预设输出规则输出驱动控制信号至所述电机驱动电路；
28.所述电机驱动电路根据所述驱动控制信号向所述电机输出驱动信号或关断信号，从而驱动电机或制动电机。
29.可选地，所述所述堵转判断电路根据所述驱动电流电压及参考电压输出比较信号至所述门电路，包括：
30.所述堵转判断电路比较所述驱动电流电压及所述参考电压的大小关系，并根据所述大小关系输出高电位或低电位的比较信号。
31.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电子驻车备份控制器，所述电子驻车备份控制器包括如上所述的电子驻车备份控制电路。
32.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种汽车，所述汽车包括车辆底盘控制器、电机及如上所述的电子驻车备份控制器。
33.本发明通过设置电子驻车备份控制电路，所述电子驻车备份控制电路包括门电路、电机驱动电路、电流采样电路及堵转判断电路，其中，门电路的第一输入端与主控故障信号输出端连接，门电路的第二输入端与堵转判断电路的输出端连接，门电路的输出端与电机驱动电路的输入端连接，电机驱动电路的输出端与电流采样电路的第一端连接，电流采样电路的第二端与电机的一端连接，电流采样电路的第三端与堵转判断电路的第一输入端连接，堵转判断电路的第二输入端与参考电压输入端连接，电机的另一端接地；电流采样电路，用于采样驱动电流，并将驱动电流转换为对应的驱动电流电压，输出至堵转判断电路；堵转判断电路，用于根据驱动电流电压及参考电压输出比较信号至门电路；门电路，用于根据比较信号、主控故障信号及预设输出规则输出驱动控制信号至电机驱动电路；电机驱动电路，用于根据驱动控制信号向电机输出驱动信号或关断信号，从而驱动电机或制动电机。通过直接使用模拟信号判断主控制器是否正常工作，并通过逻辑电路判断直接驱动电机实现加紧功能，摆脱对数字传输系统的依赖，提高可靠性。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
35.图1为本发明电子驻车备份控制电路一实施例的功能模块示意图；
36.图2为本发明电子驻车备份控制电路一实施例的电路模块示意图；
37.图3为本发明电子驻车备份控制方法第一实施例的流程示意图；
38.图4为本发明电子驻车备份控制方法第二实施例的流程示意图。
39.附图标号说明：
40.标号名称标号名称10门电路gnd地20电机驱动电路fault主控故障信号输出端30堵转判断电路d1功率管31采样电路u2比较器40堵转判断电路r0采样电阻50电机vref参考电压输出端
41.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
42.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其
他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
45.另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
46.参考图1，图1为本发明电子驻车备份控制电路一实施例的功能模块示意图；
47.所述电子驻车备份控制电路包括门电路10、电机驱动电路20、电流采样电路30及堵转判断电路40，其中，所述门电路10的第一输入端与主控故障信号输出端fault连接，所述门电路10的第二输入端与所述堵转判断电路40的输出端连接，所述门电路10的输出端与所述电机驱动电路20的输入端连接，所述电机驱动电路20的输出端与所述电流采样电路30的第一端连接，所述电流采样电路30的第二端与电机50的一端连接，所述电流采样电路30的第三端与所述堵转判断电路40的第一输入端连接，所述堵转判断电路40的第二输入端与参考电压输入端连接，所述电机50的另一端接地gnd；
48.所述电流采样电路30，用于采样驱动电流，并将所述驱动电流转换为对应的驱动电流电压，输出至所述堵转判断电路40。
49.需要说明的是，电流采样电路30采样的电流信号为反映电机50是否堵转的信号，堵转信号是夹紧到位的判断标准，在夹紧到位时，会造成电机50堵转，需要立即断电，避免电流过大烧毁电机50。
50.可以理解的是，由于在采样时，电压信号相对于电流信号更好获得，本实施例采样驱动电流对应的驱动电流电压。
51.所述堵转判断电路40，用于根据所述驱动电流电压及参考电压输出比较信号至所述门电路10。
52.可以理解的是，堵转判断电路40至少包括比较电路，该比较电路可以比较驱动电流电压及参考电压的大小关系，根据该大小关系输出为高电位或低电位的比较信号。
53.需要说明的是，参考电压为事先根据实际电机50和制动器标定的堵转电流值对应的电压值。
54.在本实施例中，当驱动电流电压大于参考电压，即在电机50堵转时，比较信号为1，当驱动电流电压小于参考电压，即未堵转时，比较信号为0。
55.所述门电路10，用于根据所述比较信号、主控故障信号及预设输出规则输出驱动控制信号至所述电机驱动电路20。
56.在本实施例中，电子驻车系统控制器需采用双控形式，当主控制器由于故障退出控制时，输出主控故障信号为1，此时本实施例提出的电子驻车备份控制电路开始工作实现夹紧功能，在主控制器未出现故障，及主控故障信号为0时，电子驻车备份控制电路处于不工作的状态。
57.可以理解的是，门电路10的作用是充当逻辑判断模块，该逻辑判断模块有两路输入，两路信号输入，一路为主控故障信号。
58.在具体实现中，使用车辆底盘某控制器根据总线信息判断主控制器故障时发出的某一高电位信号，在主控制器无故障时，该电位为0，当主控制器故障时，该信号电位为1。
59.需要说明的是，驱动控制信号为电位信号，预设输出规则为逻辑判断模块的工作要求。
60.在本实施例中，下表为门电路10工作时的逻辑真值表：
61.主控故障信号比较信号驱动控制信号101110000010
62.所述电机驱动电路20，用于根据所述驱动控制信号向所述电机50输出驱动信号或关断信号，从而驱动电机50或制动电机50。
63.可以理解的是，电机驱动电路20可以是能够利用电流信号驱动电机50运动的电路，电机驱动电路20可以采用常规的功率管d1实现，该功率管d1门极接受到高电位信号1时接通，能够驱动电机50，在接收到0电位信号时关断，切断对驱动电机50输出。
64.本实施例通过提出一种电子驻车备份控制电路，所述电子驻车备份控制电路包括门电路10、电机驱动电路20、电流采样电路30及堵转判断电路40，其中，所述门电路10的第一输入端与主控故障信号输出端fault连接，所述门电路10的第二输入端与所述堵转判断电路40的输出端连接，门电路10的输出端与电机驱动电路20的输入端连接，电机驱动电路20的输出端与电流采样电路30的第一端连接，电流采样电路30的第二端与电机50的一端连接，电流采样电路30的第三端与堵转判断电路40的第一输入端连接，堵转判断电路40的第二输入端与参考电压输入端连接，电机50的另一端接地gnd；电流采样电路30，用于采样驱动电流，并将驱动电流转换为对应的驱动电流电压，输出至堵转判断电路40；堵转判断电路40，用于根据驱动电流电压及参考电压输出比较信号至门电路10；门电路10，用于根据比较信号、主控故障信号及预设输出规则输出驱动控制信号至电机驱动电路20；电机驱动电路20，用于根据驱动控制信号向电机50输出驱动信号或关断信号，从而驱动电机50或制动电机50。通过直接使用模拟信号判断主控制器是否正常工作，并通过逻辑电路判断直接驱动电机50实现夹紧功能，摆脱对数字传输系统的依赖，提高可靠性。
65.参考图2，图2为本发明电子驻车备份控制电路一实施例的电路模块示意图；
66.所述电流采样电路30包括采样电路31及采样电阻r0；其中，所述采样电阻r0串联在所述电机驱动电路20的输出端与所述电机50之间，所述采样电阻r0的两端与所述采样电路31连接，所述采样电路31的输出端与所述堵转判断电路40的第一输入端连接；
67.所述采样电路31，用于通过所述采样电阻r0采样驱动电流，并将所述驱动电流转换为对应的驱动电流电压，输出至所述堵转判断电路40。
68.可以理解的是，采样电路31可以为能够得到采样电阻r0两端电压信号的电路或元件，该采样电路31将得到的驱动电流电压提供给堵转判断电路40，实现堵转判断。
69.本实施例通过以上电路，实现了对驱动电流进行采样并转换为电压信号，从而及
时检测驱动电流大小，防止电机50烧毁。
70.进一步地，继续参考图2；
71.所述堵转判断电路40包括比较器u2，所述比较器u2的第一输入端与所述采样电路31的输出端连接，所述比较器u2的第二输入端与所述参考电压输出端vref连接，所述比较器u2的输出端与所述门电路10的第二输入端连接；
72.所述比较器u2，用于比较所述驱动电流电压及所述参考电压的大小关系，并根据所述大小关系输出比较信号至所述门电路10。
73.可以理解的是，比较器u2为一电压比较器u2，电压比较器u2是对输入信号进行鉴别与比较的电路，可以比较驱动电流电压及所述参考电压的大小关系。
74.所述比较信号在所述驱动电流电压大于所述参考电压时为高电位信号，反之为低电位信号。
75.在本实施例中，当驱动电流电压大于参考电压时，意味着电机50堵转，需要及时使电机50停转，比较器u2输出的比较信号为1，当驱动电流电压小于参考电压时，意味着电机50未堵转，可以继续驱动电机50运动，比较器u2输出的比较信号为0。
76.本实施例通过以上电路，实现了利用模拟电路判断电机50是否堵转，避免了对数字传输系统的依赖，增加了判断的可靠性。
77.进一步地，继续参考图2；
78.所述预设输出规则包括：
79.当所述主控故障信号为高电位，所述比较信号为低电位时，所述门电路10输出高电位的驱动控制信号。
80.可以理解的是，当主控故障信号为1时，主控制器由于故障退出控制，备份控制器工作，此时若比较信号为0，表示电机50未堵转，夹紧未到位，故门电路10输出驱动控制信号为1，驱动电机50。
81.当所述主控故障信号为高电位，所述比较信号为高电位时，所述门电路10输出低电位的驱动控制信号。
82.可以理解的是，当主控故障信号为1时，主控制器由于故障退出控制，备份控制器工作，此时若比较信号为1，表示电机50堵转，需要进行夹紧并在夹紧到位时停止驱动，故门电路10输出驱动控制信号为0，停止驱动电机50。
83.当所述主控故障信号为低电位，所述比较信号为低电位时，所述门电路10输出低电位的驱动控制信号。
84.可以理解的是，当主控故障信号为0时，主控制器未出现故障，本实施例中的电子驻车备份电路不工作，故门电路10输出驱动控制信号为0，停止驱动电机50。
85.当所述主控故障信号为低电位，所述比较信号为高电位时，所述门电路10输出低电位的驱动控制信号。
86.可以理解的是，当主控故障信号为0时，主控制器未出现故障，本实施例中的电子驻车备份电路不工作，即使比较信号为1，夹紧功能也由主控制器实现，故门电路10输出驱动控制信号为0，停止驱动电机50。
87.本实施例通过指定预设输出规则，实现了利用门电路10控制电机50驱动或制动的功能。
88.进一步地，继续参考图2；
89.所述电机驱动电路20包括功率管d1，所述功率管d1的门极与所述门电路10的输出端连接，所述功率管d1的源极接地gnd，所述功率管d1的漏极与所述电机50连接；
90.所述功率管d1，用于在门极接收到的驱动控制信号为高电位时导通，通过漏极输出驱动信号，在门极接收到的驱动控制信号为低电位时关断，输出关断信号。
91.需要说明的是，功率管d1门极接受到高电位信号时接通，能够驱动电机50，在接收到0电位信号时关断，切断对驱动电机50输出。
92.本实施例通过功率管d1驱动电机50，减少了电路的复杂度和电路的成本。
93.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电子驻车备份控制方法，参考图3，图3为本发明电子驻车备份控制方法第一实施例的流程示意图；所述电子驻车备份控制方法应用于如上文所述的电子驻车备份控制电路，所述电子驻车备份控制电路包括门电路、电机驱动电路、电流采样电路及堵转判断电路；
94.所述方法包括：
95.步骤s10：所述电流采样电路采样驱动电流，并将所述驱动电流转换为对应的驱动电流电压，输出至所述堵转判断电路。
96.需要说明的是，电流采样电路采样的电流信号为反映电机是否堵转的信号，堵转信号是夹紧到位的判断标准，在夹紧到位时，会造成电机堵转，需要立即断电，避免电流过大烧毁电机。
97.可以理解的是，由于在采样时，电压信号相对于电流信号更好获得，本实施例采样驱动电流对应的驱动电流电压。
98.步骤s20：所述堵转判断电路根据所述驱动电流电压及参考电压输出比较信号至所述门电路。
99.可以理解的是，堵转判断电路至少包括比较电路，该比较电路可以比较驱动电流电压及参考电压的大小关系，根据该大小关系输出为高电位或低电位的比较信号。
100.在本实施例中，当驱动电流电压大于参考电压，即在电机堵转时，比较信号为1，当驱动电流电压小于参考电压，即未堵转时，比较信号为0。
101.步骤s30：所述门电路根据所述比较信号、主控故障信号及预设输出规则输出驱动控制信号至所述电机驱动电路。
102.在本实施例中，电子驻车系统控制器需采用双控形式，当主控制器由于故障退出控制时，输出主控故障信号为1，此时本实施例提出的电子驻车备份控制电路开始工作实现夹紧功能，在主控制器未出现故障，及主控故障信号为0时，电子驻车备份控制电路处于不工作的状态。
103.可以理解的是，门电路的作用是充当逻辑判断模块，该逻辑判断模块有两路输入，两路信号输入，一路为主控故障信号，即使用车辆底盘某控制器根据总线信息判断主控制器故障时发出的某一高电位信号，在主控制器无故障时，该电位为0，当主控制器故障时，该信号电位为1。
104.需要说明的是，驱动控制信号为电位信号，预设输出规则为逻辑判断模块的工作要求，其真值表为：
105.主控故障信号比较信号驱动控制信号
101110000010
106.步骤s40：所述电机驱动电路根据所述驱动控制信号向所述电机输出驱动信号或关断信号，从而驱动电机或制动电机。
107.可以理解的是，电机驱动电路可以是能够利用电流信号驱动电机运动的电路，电机驱动电路可以采用常规的功率管实现，该功率管门极接受到高电位信号1时接通，能够驱动电机，在接收到0电位信号时关断，切断对驱动电机输出。
108.本实施例通过提出一种电子驻车备份控制方法，所述电子驻车备份控制电路包括门电路、电机驱动电路、电流采样电路及堵转判断电路；所述方法包括：所述电流采样电路采样驱动电流，并将所述驱动电流转换为对应的驱动电流电压，输出至所述堵转判断电路；所述堵转判断电路根据所述驱动电流电压及参考电压输出比较信号至所述门电路；所述门电路根据所述比较信号、主控故障信号及预设输出规则输出驱动控制信号至所述电机驱动电路；所述电机驱动电路根据所述驱动控制信号向所述电机输出驱动信号或关断信号，从而驱动电机或制动电机。通过直接使用模拟信号判断主控制器是否正常工作，并通过逻辑电路判断直接驱动电机实现加紧功能，摆脱对数字传输系统的依赖，提高可靠性。
109.进一步地，参考图4，图4为本发明电子驻车备份控制方法第二实施例的流程示意图；
110.所述步骤s20，包括：
111.步骤s20’：所述堵转判断电路比较所述驱动电流电压及所述参考电压的大小关系，并根据所述大小关系输出高电位或低电位的比较信号。
112.在本实施例中，当驱动电流电压大于参考电压时，意味着电机堵转，需要及时使电机停转，此时堵转判断电路输出的比较信号为1，当驱动电流电压小于参考电压时，意味着电机未堵转，可以继续驱动电机运动，堵转判断电路输出的比较信号为0。
113.本实施例通过以上方法，实现了利用模拟电路判断电机是否堵转，避免了对数字传输系统的依赖，增加了判断的可靠性。
114.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电子驻车备份控制器，所述电子驻车备份控制器包括如上所述的电子驻车备份控制电路。
115.在本实施例中，该电子驻车备份控制器直接使用模拟信号判断主控制器是否正常工作，当正常工作时，自身不介入控制，当主控制器失效时，通过逻辑电路判断后，直接驱动电机实现加紧功能，摆脱对数字传输系统的依赖，进一步提高可靠性。
116.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种汽车，所述汽车包括车辆底盘控制器、电机及如上所述的电子驻车备份控制器。
117.由于本汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
118.应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
119.需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范
围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
120.另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的电子驻车备份控制电路，此处不再赘述。
121.此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
122.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
123.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。