一种轮端线控底盘的控制系统技术方案

本发明专利技术提出的一种轮端线控底盘控制系统，包括：整车控制器主控VCU、整车控制器冗余VCU、驾驶员主输入模块、驾驶员冗余输入模块、智能驾驶主控制器、智能驾驶冗余控制器、轮毂电机驱动控制器总成、轮毂电机总成、轮端转向控制器总成、轮端转向总成、EMB驱动控制器总成、EMB执行器总成、主电源总成和冗余电源总成。本发明专利技术集成线控制动、驱动、转向于一体，可以实现基于轮端线控底盘的整车控制，对车辆横向、纵向的控制更精准，更好的实现车身稳定性。更好的实现车身稳定性。更好的实现车身稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种轮端线控底盘的控制系统


[0001]本专利技术涉及汽车制造
，特别涉及一种轮端线控底盘的控制系统。

技术介绍

[0002]当前汽车的产业生态正在不断向数字化和智能化转型，汽车逐步从配备电子功能的机械产品向配备机械功能的电子产品转变，智能汽车需要更智能化、响应速度更快、集成度更高的线控底盘。
[0003]线控底盘主要包括线控制动、线控驱动、线控转向等系统，现阶段底盘各子系统都在向线控化发展，而未来多系统多控制器的线控子系统将逐渐由集成线控制动、驱动、转向、悬架于一体的轮端线控底盘取代。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提出一种轮端线控底盘的控制系统，实现基于轮端线控底盘的整车控制。
[0005]本专利技术的技术方案如下：本专利技术所述的一种轮端线控底盘的控制系统，主要包括：整车控制器主控VCU、整车控制器冗余VCU、驾驶员主输入模块、驾驶员冗余输入模块、智能驾驶主控制器、智能驾驶冗余控制器、轮毂电机驱动控制器总成、轮毂电机总成、轮端转向控制器总成、轮端转向总成、EMB（电子机械制动）驱动控制器总成、EMB（电子机械制动）执行器总成、主电源总成、冗余电源总成。
[0006]从所述驾驶员主输入模块、智能驾驶主控制器到整车控制器主控VCU，再到轮毂电机驱动控制器总成、轮端转向控制器总成、EMB驱动控制器总成构成主控制回路。
[0007]从所述驾驶员冗余输入模块、智能驾驶冗余控制器到整车控制器冗余VCU，再到轮毂电机驱动控制器总成、轮端转向控制器总成、EMB驱动控制器总成构成冗余控制回路。
[0008]所述主控制回路和冗余控制回路通信独立，整车控制器主控VCU与整车控制器冗余VCU二者互为冗余，并实时通信进行校验，检测主控制回路或冗余控制回路是否存在故障；当系统主控制回路出现故障时，系统冗余控制回路会介入工作。
[0009]本专利技术的优点如下：本专利技术提出的一种轮端线控底盘的控制系统，为线控系统，其集成线控制动、驱动、转向于一体，可以实现基于轮端线控底盘的整车控制，相较于传统车辆制动、驱动、转向独立控制，本专利技术提出的轮端线控底盘的控制系统能够实现制动、驱动、转向的耦合控制，对车辆横向、纵向的控制更精准，更好的实现车身稳定性。
[0010]本专利技术提出的轮端线控底盘的控制系统在供电、通讯、控制器、执行器层面都进行了冗余设计，确保了驾乘的安全性。制动、驱动、转向的线控化也为车身、座舱的设计提供了更多的可能性，大大降低了布置难度。
[0011]同时，本专利技术提出的轮端线控底盘的控制系统更容易实现车辆底盘的平台化、模
块化设计，降低了整车开发成本，缩短整车开发周期。
附图说明
[0012]图1为本专利技术中轮端线控底盘的控制系统的系统框图；图2为本专利技术中轮端线控底盘的供电系统示意图；图3为本专利技术中驾驶员输入模块示意图。
具体实施方式
[0013]为使本专利技术的专利技术目的、详细的实施方案以及优缺点能够展现出来，下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0014]如图1所示，本专利技术提出的一种轮端线控底盘控制系统，主要包括整车控制器主控VCU、整车控制器冗余VCU、驾驶员主输入模块、驾驶员冗余输入模块、智能驾驶主控制器、智能驾驶冗余控制器、轮毂电机驱动控制器总成、轮毂电机总成、轮端转向控制器总成、轮端转向总成、EMB驱动控制器总成、EMB执行器总成。
[0015]从驾驶员主输入模块、智能驾驶主控制器到整车控制器主控VCU，再到四轮轮毂电机驱动控制器总成、四轮轮端转向控制器总成、EMB驱动控制器总成是本系统主控制回路。
[0016]从驾驶员冗余输入模块、智能驾驶冗余控制器到整车控制器冗余VCU，再到四轮轮毂电机驱动控制器总成、四轮轮端转向控制器总成、EMB驱动控制器总成是本系统冗余控制回路。
[0017]本系统的主控制回路和冗余控制回路通信独立，其中整车控制器主控VCU与整车控制器冗余VCU是本系统主控制回路和冗余控制回路的主要控制单元，二者互为冗余，并实时通信进行校验，检测主控制回路或冗余控制回路是否存在故障；当系统主控制回路出现故障时，系统冗余控制回路会介入工作。
[0018]在本专利技术一实施例中，所述整车控制器主控VCU用于基于驾驶员驾驶意图或智能驾驶控制器的驾驶请求，结合整车状态，控制整车按照驾驶员或智能驾驶的驾驶意图行驶，实现整车各种驾驶功能。
[0019]在本专利技术一实施例中，所述整车控制器冗余VCU作为整车控制器主控VCU的补充，用于当整车控制器主控VCU失效时，整车控制器冗余VCU基于驾驶员驾驶意图或智能驾驶控制器的驾驶请求，结合整车状态，控制整车按照驾驶员或智能驾驶的驾驶意图行驶，实现整车各种驾驶功能。
[0020]在本专利技术一实施例中，所述驾驶员主输入模块，包括油门踏板总成、制动踏板模拟器总成、转向操纵机构总成、换挡开关总成、电子手刹开关总成，能够采集驾驶员加速、制动、转向、换挡、驻车等驾乘意图，并发送给整车控制器主控VCU；在本专利技术一实施例中，所述驾驶员冗余输入模块，包括油门踏板总成、制动踏板模拟器总成、转向操纵机构总成、换挡机构总成、能够采集驾驶员加速、制动、转向等驾乘意图，并发送给整车控制器冗余VCU。
[0021]在本专利技术一实施例中，所述智能驾驶主控制器，是整车自适应巡航，自动泊车等智能驾驶功能的主控制单元，智能驾驶主控制器将加速、制动、转向、驻车、换挡等请求发送给整车控制器主控VCU，控制车辆智能驾驶。
[0022]在本专利技术一实施例中，所述智能驾驶冗余控制器，作为智能驾驶主控制器的补充，当智能驾驶过程中，智能驾驶主控制器失效后，智能驾驶冗余控制器会将加速、制动、转向、驻车等请求发送给整车控制器冗余VCU，控制车辆安全停车。
[0023]在本专利技术一实施例中，所述轮毂电机驱动控制器总成，与轮毂电机总成连接，驱动轮毂电机运转；同时轮毂电机驱动控制器总成也与整车控制器主控VCU和整车控制器冗余VCU连接，接收VCU的驱动力矩请求，并反馈当前电机实际力矩及力矩请求响应状态。
[0024]在本专利技术一实施例中，所述轮毂电机总成，装配在车轮轮辋里，为整车提供驱动力，轮毂电机正转时，提供向前的驱动力，轮毂电机反转时，提供向后的驱动力。
[0025]在本专利技术一实施例中，所述轮端转向控制器总成，与轮端转向总成连接，驱动轮端转向总成运转；同时轮端转向控制器总成也与整车控制器主控VCU和整车控制器冗余VCU连接，接收VCU的转向角请求，并反馈当前轮端转向总成的实际转角及转角请求响应状态。
[0026]在本专利技术一实施例中，所述轮端转向总成，与车体和转向节连接，通过内置电机的正、反转，实现单个车轮的左、右转向，并通过集成的转角传感器来判断实时的转向角度。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轮端线控底盘控制系统，其特征在于，包括：整车控制器主控VCU、整车控制器冗余VCU、驾驶员主输入模块、驾驶员冗余输入模块、智能驾驶主控制器、智能驾驶冗余控制器、轮毂电机驱动控制器总成、轮毂电机总成、轮端转向控制器总成、轮端转向总成、EMB驱动控制器总成、EMB执行器总成、主电源总成和冗余电源总成；从所述驾驶员主输入模块、智能驾驶主控制器到整车控制器主控VCU，再到轮毂电机驱动控制器总成、轮端转向控制器总成、EMB驱动控制器总成构成主控制回路；从所述驾驶员冗余输入模块、智能驾驶冗余控制器到整车控制器冗余VCU，再到轮毂电机驱动控制器总成、轮端转向控制器总成、EMB驱动控制器总成构成冗余控制回路；所述主控制回路和冗余控制回路通信独立，整车控制器主控VCU与整车控制器冗余VCU二者互为冗余，并实时通信进行校验，检测主控制回路或冗余控制回路是否存在故障；当系统主控制回路出现故障时，系统冗余控制回路会介入工作。2.根据权利要求1所述的轮端线控底盘控制系统，其特征在于，所述整车控制器主控VCU基于驾驶员驾驶意图或智能驾驶控制器的驾驶请求，结合整车状态，控制整车按照驾驶员或智能驾驶的驾驶意图行驶，实现整车各种驾驶功能；所述整车控制器冗余VCU当整车控制器主控VCU失效时，基于驾驶员驾驶意图或智能驾驶控制器的驾驶请求，结合整车状态，控制整车按照驾驶员或智能驾驶的驾驶意图行驶，实现整车各种驾驶功能。3.根据权利要求1所述的轮端线控底盘控制系统，其特征在于，所述驾驶员主输入模块，包括油门踏板总成、制动踏板模拟器总成、转向操纵机构总成、换挡开关总成和电子手刹开关总成，用于采集驾驶员加速、制动、转向、换挡、驻车等驾乘意图，并发送给整车控制器主控VCU；所述驾驶员冗余输入模块，包括油门踏板总成、制动踏板模拟器总成、转向操纵机构总成和换挡机构总成，用于采集驾驶员加速、制动、转向等驾乘意图，并发送给整车控制器冗余VCU。4.根据权利要求1所述的轮端线控底盘控制系统，其特征在于，所述智能驾驶主控制器，用于将加速、制动、转向、驻车、换挡等请求发送给整车控制器主控VCU，控制车辆智能驾驶；所述智能驾驶冗余控制器，用于当智能驾驶过程中智能驾驶主控制器失效后，将加速、制动、转向、驻车等请求发送给整车控制器冗余VCU，控制车辆安全停车。5.根据权利要求1所述的轮端线控底盘控制系统，其特征在于，所述轮毂电机驱动控制器总成，与轮毂电机总成连接，驱动轮毂电机运转；同时与整车控制器主控VCU和整车控制器冗余VCU连接，接收VCU的驱动力矩请求，并反馈当前电机实际力矩及力矩请求响应状态；所述轮端转向控制器总成，与轮端转向总成连接，驱动轮端转向总成运转；同时与整车控制器主控VCU和整车控制器冗余VCU连接，接收VCU的转向角请求，并反馈当前轮端转向总成的实际转角及转角请求响应状态。6.根据权利要求1所述的轮端线控底盘控制系统，其特征在于，所述EMB驱动控制器总成与EMB执行器总成连接，通过驱动EMB执行器总成内置电机，对制动盘进行夹紧与释放，实现制动功能；同时与整车控制器主控VCU和整车控制器冗余VCU连接，接收VCU的制动力矩请求，并反馈当前EMB执行器总成的实际制动力矩及制动力矩请求响应状态。
7.根据权利要求1所述的轮端线控底盘控制系统，其特征在于，所述主电源总成，向整车控制器主控VCU、驾驶员主输入模块、智能驾驶主控制器、前轴轮毂电机驱动控制器总成、前轴轮端转向控制器总成、前轴EMB驱动控制器总成进行供电；所述冗余电源总成，向整车控制器冗余VCU、驾驶员冗余输入模块、智能驾驶冗余控制器、后轴轮毂电机驱动控制器总成、后轴轮端转向控制器总成、后轴EMB驱动控制器总成进行供电。8.根据权利要求1所述的轮端线控底盘控制系统，其特征在于，当系统正常工作时：在智能驾驶模式下，智能驾驶主控制器通过发送目标速度或目标加、减速度请求、整车目标转向角请求、前进、后退请求、电子手刹夹紧、释放请求至整车控制器主控VCU，整车控制器主控VCU再将这些请求转化后，分别把各种请求发送给对应的控制器总成，实现整车的纵向加、减速、转向、前进、后退挡位以及驻车控制；在人驾模式下，驾驶员主输入模块通过采集油门踏板行程信号、制动踏板模拟器踏板行程信号、方向盘转角信号、驾驶员的换挡操作信号、驾驶员的驻车操作信号，发送给整车控制器主控VCU，转化为对整车的目标加、减速请求、目标转角请求、前进、后退请求或电子手刹的夹紧、释放请求，整车控制器主控VCU再将这些请求转化后，分别把各种请求发送给对应的控制器总成，实现整车的纵向加、减速、转向、前进、后退挡位以及驻车控制。9.根据权利要求1所述的轮端线控底盘控制系统，其特征在于，当驾驶员主输入模块失效时：如果车辆处于非运行状态，系统将提示驾驶员车辆当前处于故障状态，智能驾驶功能无法开启，车辆将仅能在维修模式下以低于设定的车速行驶；如果车辆处于运行状态，在智能驾驶模式下，智能驾驶主控制器发送目标速度或目标加、减速度请求、整车目标转向角请求、整车前进后退请求、电子手刹夹紧请求至整车控制器主控VCU，让车辆在合适地点安全停车；如果车辆处于运行状态，在人驾模式下，驾驶员冗余输入模块和整车控...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢天义，乔斌，刘佳勇，胡浩，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：