CN212220125U - 电动汽车冗余线控*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动汽车冗余线控***，设置两个电源***，两个电源***分别通过馈线为车载控制器和传感器提供电源，设置主控制器和副控制器，主控制器和副控制器相连，副控制器对主控制器的软硬件进行备份，主控制器和副控制器分别连接感知***和执行***，线控***中的转向和制动***进行了部分冗余。对线控***的各组成部分进行了合理可靠的冗余备份，提高了自动驾驶***的可靠性，提升了汽车在行驶过程中的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车技术领域，具体地涉及一种电动汽车冗余线控***。
背景技术
随着汽车电子化的发展，自动驾驶技术逐渐趋于成熟。汽车行驶过程中的关键是其安全性与可靠性，这在一定程度上反映了自动驾驶发展的水平。然而，底盘线控***不可避免的会面临故障或失效，这极大的限制了自动驾驶汽车的安全性，影响了自动驾驶技术的应用。
目前，冗余备份被广泛应用于工业领域中，如101510481B中给出了应用于车辆上的冗余开关设计；CN 106598017A给出应用于车辆的冗余控制***，该***包括：主处理器、备处理器和冗余控制器；所述冗余控制器分别与所述主处理器和所述备处理器电性连接；所述冗余控制器用于根据所述主处理器和所述备处理器的运行状态，控制所述主处理器和所述备处理器之间的切换，从而提高冗余控制***的可靠性；CN 102150339B给出一种冗余电源设计方法，用来提升产品的可靠性。
目前，智能汽车领域中的各个相关企业正在不断完善电子***的冗余备份，将***构建为一个高安全性、可靠性的集成单元，提升自动驾驶汽车的性能。但是，当前各企业考虑的不够全面，尚未针对自动驾驶汽车在线控***层面进行完备的安全冗余架构设计。
实用新型内容
为了解决上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种电动汽车冗余线控***，对线控***的各组成部分进行了合理可靠的冗余备份，提高了自动驾驶***的可靠性，提升了汽车在行驶过程中的安全性。
本实用新型的技术方案是：
一种电动汽车冗余线控***，设置两个电源***，两个电源***分别通过馈线为车载控制器和传感器提供电源，设置主控制器和副控制器，主控制器和副控制器相连，副控制器对主控制器的软硬件进行备份，主控制器和副控制器分别连接感知***和执行***，对线控***中的转向和制动***进行了合理可靠的冗余备份，确保执行***的可靠性。
优选的技术方案中，所述电源***包括动力电源和辅助电池，所述动力电源经过DC/DC模块为辅助电池充电，并通过馈线为车载控制器和传感器提供电源。
优选的技术方案中，所述执行***包括驱动***、制动***和转向***，所述制动***包括一个电子助力刹车***，所述电子助力刹车***连接两个控制器。
优选的技术方案中，所述转向***包括两个控制器、两个电机驱动转向机构和两个转向控制单元，所述每一个转向控制单元连接控制器，控制器连接电机驱动转向机构。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
从架构设计上完善了线控***中各组成部分的冗余备份，包含动力/电源冗余、控制器的软硬件备份和线控执行器冗余。可以提升***的感知性能，确保车辆在出现意外状况时的安全停车，有效提升车辆的安全性与可靠性。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型电动汽车冗余线控***的原理示意图；
图2为本实用新型制动***的冗余设计原理示意图；
图3为本实用新型转向***的冗余设计原理示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
实施例：
下面结合附图，对本实用新型的较佳实施例作进一步说明。
本发明提供电动汽车冗余线控***，包含动力/电源冗余、控制器的软硬件备份和线控执行器冗余设计。
如图1所示，一种电动汽车冗余线控***，设置两个电源***，两个电源***分别通过馈线为车载控制器和传感器提供电源，设置主控制器和副控制器，主控制器和副控制器相连，副控制器对主控制器的软硬件进行备份，主控制器和副控制器分别连接感知***和执行***。
1、动力/电源冗余
为了保障自动驾驶车辆可以正常工作，对电动车，对电源***进行冗余备份。当汽车动力电源或辅助电池出现故障无法提供动力时，另一电源可作为冗余电源为车载控制器和传感器供电，车辆可以正常行驶或及时处理紧急状况。
电源***包括动力电源和辅助电池，所述动力电源经过DC/DC模块为辅助电池充电，并通过馈线为车载控制器和传感器提供电源。
假设电动车动力电源为72V，而车载控制器和传感器采用12V电源供电，需要通过DC/DC转换模块提供电源。车辆在启动时需要12V辅助电池提供电源完成车辆启动，电动车动力电源经过DC/DC模块为辅助电源进行充电，并通过馈线为控制器和传感器提供12V电源。在车辆行驶过程中，电动车动力电源和辅助电池互为电源的冗余备份***。
2、控制器的软硬件备份
在控制器方面，***仅有主控制器ADC（Automated Diving Controller）不能满足安全需求（自动驾驶***与主控制器优先通信），还需要副控制器对主控制器部分重要功能进行备份。副控制器时刻监测主控制器的工作状态，当主控制器出现故障时，副控制器接管车辆控制（只需具备制动减速、靠边停车等保证车辆安全的基本功能即可），确保车辆安全停车。
在本实施例中，ADC控制器承担主控制器的职责，车辆的VCU扮演副控制器的角色。
主副控制器同时实时监控另外控制器的工作状态。主控制器工作时，其接收所有感知***的信息（包括车载信息和自动驾驶传感器），确保车辆正常行驶。在主控制器发生故障时，副控制器接管部分主传感器的工作，可控制车辆转向和制动减速，确保***安全停车。
3、执行器冗余设计
本实施例中，执行***包括驱动***、制动***和转向***，执行***的冗余设计主要进行制动和转向冗余，暂不考虑驱动。
考虑到制动***机械结构的可靠性，制动***采取一个E-Boost（电子助力刹车***），两套控制器的设计，如图2所示，制动***包括一个电子助力刹车***E-Boost，电子助力刹车***连接两个控制器。制动***冗余可保障其中一个控制器失效时，车辆还可以使用另一个控制器控制车辆安全制动。
转向***采用双控制器和双电机驱动转向机构的方式进行备份，如图3所示，转向***包括两个控制器、两个电机驱动转向机构和两个转向控制单元，所述每一个转向控制单元连接控制器，控制器连接电机驱动转向机构。在转向***1故障时，转向***2确保***的正常工作。若供应厂商支持，选择自带备份***的EPS视为最佳方案。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (4)
1.一种电动汽车冗余线控***，其特征在于，设置两个电源***，两个电源***分别通过馈线为车载控制器和传感器提供电源，设置主控制器和副控制器，主控制器和副控制器相连，副控制器对主控制器的软硬件进行备份，主控制器和副控制器分别连接感知***和执行***。
2.根据权利要求1所述的电动汽车冗余线控***，其特征在于，所述电源***包括动力电源和辅助电池，所述动力电源经过DC/DC模块为辅助电池充电，并通过馈线为车载控制器和传感器提供电源。
3.根据权利要求1所述的电动汽车冗余线控***，其特征在于，所述执行***包括驱动***、制动***和转向***，所述制动***包括一个电子助力刹车***，所述电子助力刹车***连接两个控制器。
4.根据权利要求3所述的电动汽车冗余线控***，其特征在于，所述转向***包括两个控制器、两个电机驱动转向机构和两个转向控制单元，所述每一个转向控制单元连接控制器，控制器连接电机驱动转向机构。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201922069474.2U CN212220125U (zh) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 电动汽车冗余线控*** |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212220125U true CN212220125U (zh) | 2020-12-25 |
Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN212220125U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113848950A (zh) * | 2021-10-21 | 2021-12-28 | 广州文远知行科技有限公司 | 一种控制器控制方法、装置、交通工具及存储介质 |
| CN113911137A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-01-11 | 清华大学苏州汽车研究院（吴江） | 一种车辆急停***及车辆控制方法 |
| CN114755912A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-07-15 | 国家能源集团国源电力有限公司 | 车载***以及无人驾驶车辆 |
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2019
- 2019-11-27 CN CN201922069474.2U patent/CN212220125U/zh active Active
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