一种冗余电子控制系统及设备技术方案

本申请公开了一种冗余电子控制系统及设备，可以应用于自动驾驶汽车、网联车、新能源汽车等。该冗余电子控制系统主要包括控制单元、第一输出组件和第二输出组件。其中，控制单元可以生成第一执行信号和第二执行信号；控制单元控制第一输出组件向第一执行器输出第一执行信号，控制第二输出组件向第二执行器输出第二执行信号。在第一输出组件故障时，控制单元可以控制第二输出组件向第一执行器输出第一执行信号。在第二输出组件故障时，控制单元可以控制第一输出组件向第二执行器输出第二执行信号。当其中任一输出组件故障时，仍可以保持第一执行器和第二执行器继续工作，因此有利于提高冗余电子控制系统的稳定性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种冗余电子控制系统及设备
本申请涉及电子控制系统
，尤其涉及一种冗余电子控制系统及设备。
技术介绍
在传统的汽车中，多采用机械控制系统控制汽车的行驶状态。而随着自动驾驶汽车、网联车、新能源车等车辆技术的发展，机械控制系统已无法适应新技术对车辆性能的提升。在此情况下，越来越多的汽车使用电子控制系统代替了机械控制系统，通过电子控制系统控制汽车中的执行器(如电动机、电液压阀门等)。相较于机械控制系统，电子控制系统可以实现更为精细的控制、更高的响应速度、更低的生产成本等诸多优势，因此可以增强车辆性能的提升潜力并有助于实现自动驾驶。但从安全性和稳定性的角度来说，较之机械系统(机械元件的失效有一个逐渐积累的过程)，电子控制系统的失效往往是突然发生的，因此对电子控制系统的安全性和稳定性提出了高要求。有鉴于此，一般可以对电子控制系统进行冗余设计。以电动汽车为例，其中可以设置两套完全相同的电子控制系统，如系统1和系统2。系统1可以为电动机1提供电能，系统2可以为电动机2提供电能。电动机1和电动机2可以分别将接收到的电能转化为机械能，并将机械能合并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冗余电子控制系统，其特征在于，包括：控制单元、第一输出组件和第二输出组件；所述控制单元分别与所述第一输出组件的控制端和所述第二输出组件的控制端连接；/n所述第一输出组件的第一输出端用于连接第一执行器，所述第一输出组件的第二输出端用于连接第二执行器，所述第二输出组件的第一输出端用于连接所述第一执行器，所述第二输出组件的第二输出端用于连接所述第二执行器；/n所述控制单元，用于：/n生成第一执行信号和第二执行信号；/n控制所述第一输出组件向所述第一执行器输出所述第一执行信号；/n控制所述第二输出组件向所述第二执行器输出所述第二执行信号；/n在所述第一输出组件故障时，控制所述第二输出组件向所述...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种冗余电子控制系统，其特征在于，包括：控制单元、第一输出组件和第二输出组件；所述控制单元分别与所述第一输出组件的控制端和所述第二输出组件的控制端连接；
所述第一输出组件的第一输出端用于连接第一执行器，所述第一输出组件的第二输出端用于连接第二执行器，所述第二输出组件的第一输出端用于连接所述第一执行器，所述第二输出组件的第二输出端用于连接所述第二执行器；
所述控制单元，用于：
生成第一执行信号和第二执行信号；
控制所述第一输出组件向所述第一执行器输出所述第一执行信号；
控制所述第二输出组件向所述第二执行器输出所述第二执行信号；
在所述第一输出组件故障时，控制所述第二输出组件向所述第一执行器输出所述第一执行信号；
在所述第二输出组件故障时，控制所述第一输出组件向所述第二执行器输出所述第二执行信号。


2.根据权利要求1所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述控制单元包括第一控制组件和第二控制组件，其中，所述第一控制组件与所述第一输出组件连接，所述第二控制组件与所述第二输出组件连接；
所述第一控制组件，用于：
生成所述第一执行信号；
控制所述第一输出组件向所述第一执行器输出所述第一执行信号；
在所述第二输出组件故障时，控制所述第一输出组件向所述第二执行器输出所述第二执行信号；
所述第二控制组件，用于：
生成所述第二执行信号；
控制所述第二输出组件向所述第二执行器输出所述第二执行信号；
在所述第一输出组件故障时，控制所述第二输出组件向所述第一执行器输出所述第一执行信号。


3.根据权利要求2所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述第一输出组件包括第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元的输入端和所述第二开关单元的输入端分别与所述第一控制组件连接，所述第一开关单元的输出端与所述第一执行器连接，所述第二开关单元的输出端与所述第二执行器连接；
所述第一控制组件分别与所述第一开关单元的控制端和所述第二开关单元的控制端连接，所述第一控制组件具体用于：
导通所述第一开关单元，通过所述第一开关单元向所述第一执行器输出所述第一执行信号；
在所述第二输出组件故障时，导通所述第二开关单元，通过所述第二开关单元向所述第二执行器输出所述第二执行信号。


4.根据权利要求3所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述第一控制组件包括第一控制电路、第一电源开关和第一电源转换器；
所述第一电源开关的输入端用于接收第一功率信号，所述第一电源开关的输出端与所述第一电源转换器的输入端连接，所述第一电源转换器的输出端与所述第一输出组件连接，所述第一控制电路分别与所述第一电源开关的控制端和所述第一电源转换器的控制端连接；
所述第一控制电路，用于：
控制所述第一电源开关导通所述第一功率信号向所述第一电源转换器的传输路径；
根据所述第一执行器的第一执行目标，控制所述第一电源转换器将所述第一功率信号转换为所述第一执行信号，所述第一执行信号用于驱动所述第一执行器执行所述第一执行目标；
导通所述第一开关单元，通过所述第一开关单元向所述第一执行器输出所述第一执行信号。


5.根据权利要求4所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述第二控制组件还与所述第一开关单元的控制端、所述第一电源转换器的控制端和所述第一电源开关的控制端连接，所述第二控制组件还用于：
在所述第一控制电路故障时，控制所述第一电源开关导通所述第一功率信号向所述第一电源转换器的传输路径；
根据所述第一输出组件的第一执行目标，控制所述第一电源转换器将所述第一功率信号转换为所述第一执行信号；
导通所述第一开关单元，通过所述第一开关单元向所述第一执行器输出所述第一执行信号。


6.根据权利要求4或5所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述第二控制组件还用于：
在所述第一电源开关或所述第一电源转换器故障时，生成所述第一执行信号和所述第二执行信号；
控制所述第二输出组件向所述第一执行器输出所述第一执行信号，向所述第二执行器输出所述第二执行信号。


7.根据权利要求4至6中任一项所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述第一控制电路，还用于：
在所述第二输出组件故障时，根据所述第一执行器的第一执行目标和所述第二执行器的第二执行目标，控制所述第一电源转换器将所述第一功率信号转换为合路信号，所述合路信号中的一部分作为第一执行信号提供给所述第一开关单元，所述合路信号中的另一部分作为所述第二执行信号提供给所述第二开关单元；
导通所述第一开关单元，通过所述第一开关单元向所述第一执行器输出所述第一执行信号；
导通所述第二开关单元，通过所述第二开关单元向所述第二执行器输出所述第二执行信号。


8.根据权利要求4至6中任一项所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述第一控制组件还包括第二电源开关和第二电源转换器；
所述第二电源开关的输入端用于接收所述第一功率信号，所述第二电源开关的输出端与所述第二电源转换器的输入端连接，所述第二电源转换器的输出端与所述第一输出组件连接，所述第一控制电路分别与所述第二电源开关的控制端和所述第二电源转换器的控制端连接；
所述第一控制电路还用于：
在所述第二输出组件故障时，控制所述第二电源开关导通所述第一功率信号向所述第二电源转换器的传输路径；
根据所述第二执行器的第二执行目标，控制所述第二电源转换器将所述第一功率信号转换为所述第二执行信号；
导通所述第二开关单元，通过所述第二开关单元向所述第二执行器输出所述第二执行信号。


9.根据权利要求3至8中任一项所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述第二开关单元的控制端与所述第二输出组件的第二输出端连接，所述第二开关单元还用于在接收到所述第二执行信号时断开。


10.根据权利要求2至9中任一项所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述第二输出组件包括第三开关单元和第四开关单元，所述第三开关单元的输入端和所述第四开关单元的输入端分别与所述第二控制组件连接，所述第四开关单元的输出端与所述第二执行器连接，所述第三开关单元的输出端与所述第一执行器连接；
所述第二控制组件分别与所述第三开关单元的控制端和所述第四开关单元的控制端连接，所述第二控制组件具体用于：
导通所述第四开关单元，通过所述第四开关单元向所述第二执行器输出所述第二执行信号；
在所述第一输出组件故障时，导通所述第三开关单元，通过所述第三开关单元向所述第一执行器传输所述第一执行信号。


11.根据权利要求10所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述第二控制组件包括第二控制电路、第三电源开关和第三电源转换器；
所述第三电源开关的输入端用于接收第二功率信号，所述第三电源开关的输出端与所述第三电源转换器的输入端连接，所述第三电源开关的控制端与所述第二控制电路连接；
所述第三电源转换器的输出端与所述第二输出组件连接，所述第三电源转换器的控制端与所述第二控制电路连接；
所述第二控制电路，用于：
控制所述第三电源开关导通所述第二功率信号向所述第三电源转换器的传输路径；
根据所述第二执行器的第二执行目标，控制所述第三电源转换器将所述第二功率信号转换为所述第二执行信号，所述第二执行信号用于驱动所述第二执行器执行所述执行目标；
导通所述第四开关单元，通过所述第四开关单元向所述第二执行器输出所述第二执行信号。


12.根据权利要求11所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述第一控制组件还与所述第三开关单元的控制端、所述第三电源转换器的控制端和所述第三电源开关的控制端连接，所述第一控制组件还用于：
在所述第二控制电路故障时，控制所述第三电源开关导通所述第二功率信号向所述第三电源转换器的传输路径；
根据所述第二输出组件的第二执行目标，控制所述第三电源转换器将所述第二功率信号转换为所述第二执行信号；
导通所述第四开关单元，通过所述第四开关单元向所述第二执行器输出所述第二执行信号。


13.根据权利要求11或12所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述第一控制组件还用于：
在所述第三电源开关和/或所述第三电源转换器故障时，生成所述第一执行信号和所述第二执行信号；
控制所述第一输出组件向所述第二执行器输出所述第二执行信号，向所述第一执行器输出所述第一执行信号。


14.根据权利要求11至13中任一项所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述第二控制电路，还用于：
在所述第一输出组件故障时，根据所述第一执行器的第一执行目标和所述第二执行器的第二执行目标，控制所述第三电源转换器将所述第二功率信号转换为合路信号，所述合路信号中的一部分作为第一执行信号提供给所述第四开关单元，所述合路信号中的另一部分作为所述第二执行信号提供给所述第四开关单元；
导通所述第四开关单元，通过所述第四开关单元向所述第二执行器输出所述第二执行信号；
导通所述第三开关单元，通过所述第三开关单元向所述第一执行器输出所述第一执行信号。


15.根据权利要求11至14中任一项所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述第二控制组件还包括第四电源开关和第四电源转换器；
所述第四电源开关的输入端用于接收所述第二功率信号，所述第四电源开关的输出端与所述第四电源转换器的输入端连接，所述第四电源开关的控制端与所述第二控制电路连接；
所述第四电源转换器的输出端与所述第二输出组件连接，所述第四电源转换器的控制端与所述第二控制电路连接；
所述第二控制电路还用于：
在所述第一输出组件故障时，控制所述第四电源开关导通所述第二功率信号向所述第四电源转换器的传输路径；
根据所述第一执行器的第一执行目标，控制所述第四电源转换器将所述第二功率信号转换为所述第一执行信号；
导通所述第三开关单元，通过所述第三开关单元向所述第一执行器输出所述第一执行信号。


16.根据权利要求10至15中任一项所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述第三开关单元的控制端与所述第一输出组件的第一输出端连接，所述第三开关单元还用于在接收到所述第一执行信号时断开。


17.根据权利要求1至16中任一项所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述第一执行器用于根据所述第一执行信号向输出目标输出第一能量，所述第二执行器用于根据所述第二执行信号向所述输出目标输出第二能量。


18.一种冗余电子控制系统，其特征在于，包括第一输入组件、第二输入组件、第一控制组件和输出单元；
所述第一输入组件和所述第二输入组件分别与所述第一控制组件连接，所述第一控制组件与所述输出单元连接，所述输出单元用于连接第一执行器；
所述第一输入组件，用于获取第一输入信息，并将所述第一输入信息输出给所述第一控制组件；
所述第二输入组件，用于获取第二输入信息，在所述第一输入组件故障时，将所述第二输入信息输出给所述第一控制组件；
所述第一控制组件，用于：
根据所述第一输入信息或所述第二输入信息，生成第一执行信号；
控制所述输出单元向所述第一执行器输出所述第一执行信号。


19.根据权利要求18所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述冗余电子控制系统还包括第二控制组件，所述输出单元还用于连接第二执行器；
所述第二输入组件，还用于将所述第二输入信息输出给所述第二控制组件；
所述第一输入组件，还用于在所述第二输入组件故障时，将所述第一输入信息输出给所述第二控制组件；
所述第二控制组件，用于：
根据所述第一输入信息或所述第二输入信息，生成第二执行信号；
控制所述输出单元向所述第二执行器输出所述第二执行信号。


20.根据权利要求19所述的冗余电子控制系统，其特征在于，所述第一输入组件包括第一通信组件，所述第二输入组件包括第二通信组件，所述第一输入信息和所述第二输入信息皆包括控制信息；
所述第一通信组件，用于接收所述控制信息，并向所述第一控制组件发送所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈学锋，黄鑫，张智敏，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44