一种无人车的线控底盘的冗余控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种无人车的线控底盘的冗余控制方法及装置。该方法包括：如果接收到制动指令，检测制动系统是否发生故障；如果发生故障，判断四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果并根据制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动；如果接收到转向指令，检测转向系统是否发生故障；如果发生故障，判断四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果并根据转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向；如果接收到驱动指令，检测驱动系统是否发生故障；如果发生故障，判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果并根据驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动。由此能提高车辆安全性、减小整车成本以及车身重量。整车成本以及车身重量。整车成本以及车身重量。

【技术实现步骤摘要】
一种无人车的线控底盘的冗余控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及线控底盘
，具体而言，涉及无人车的线控底盘的冗余控制方法及装置。

技术介绍

[0002]随着汽车电动化、智能化的深度发展，当前基于不同场景的无人车应用越来越广泛，包括无人配送车、无人零售车、无人接驳车、无人环卫车、无人安防巡逻车以及无人运输车六大类，在中低速使用场景已经量产应用。无人车是典型的L4级自动驾驶车辆，因此车辆的行驶安全是需要重点关注的问题，例如，是否能及时、快速的刹车，如何避免对路上行人、机动车的安全威胁，如何满足高等级自动驾驶的功能安全要求，预期功能安全等等。
[0003]无人车底盘负责执行自动驾驶的指令，及时完成自动驾驶相关的行车决策，保障车辆的正常行驶。底盘采用的是线控底盘技术，通过电信号对车辆进行转向、制动和驱动的控制。线控底盘与传统底盘相比，省去了机械传动的延迟，通过电信号可以更快速的响应自动驾驶的指令去控制车辆。但是线控系统最大的问题在于安全性，当线控底盘的子系统出现故障时，车辆可能出现无法刹车，转向的问题，对路上的行人，机动车会造成较大的安全隐患。为了解决此问题，需要对线控底盘系统进行冗余设计，其中，需要冗余设计的线控底盘的子系统包括制动系统、转向系统和驱动系统。
[0004]目前线控底盘中的制动系统采用EHB(Electro
‑
HydraulicBrake，液压线控制动系统)结构形式，分为“Two Box(ESP(Electronic Stability Program，车身电子稳定系统)+ibooster(intelligent Brake System，电子液压增压器))”与“One Box+RBU(redundant brake unit，冗余制动单元)”两种组合模式。两种组合模式的冗余方案也有明显区别：制动系统正常工作时，“Two Box”由车身电子稳定系统ESP和智能刹车系统iBooster共同承担车辆的基础制动及紧急制动；“One Box”独立负责车辆的基础制动以及紧急制动；当制动系统发生单点失效时，“Two Box”由智能刹车系统iBooster与车身电子稳定系统ESP互相备份，使制动系统仍具有部分制动效能；“One Box”则利用额外增加的冗余制动单元RBU进行制动接管。
[0005]线控底盘中的转向系统采用SBW(Steering
‑
By
‑
Wire System，线控转向系统)结构形式，取消了方向盘与转向轮之间的机械连接装置。冗余转向方案为冗余转向电机+冗余电机控制器的方案。例如，冗余的转向电机采用R
‑
EPS(Rack Electric Power Steering，齿条式电动助力转向系统)+P
‑
EPS(Pinion Electric Power Steering，小齿轮式电动助力转向器)的组合，齿条式电动助力转向系统R
‑
EPS转向器作为主转向驱动电机，小齿轮式电动助力转向器P
‑
EPS电机日常不工作作为随动，当主转向驱动电机失效，则切换至小齿轮助力电机工作。
[0006]线控底盘中的驱动系统采用集中式驱动系统，通过变速箱、传动轴驱动车轮转动，有前轮驱动、后轮驱动、四轮驱动等形式。由于驱动系统的功能安全等级一般为ASIL C，因此较少采用冗余方案。
[0007]综上可见，目前线控底盘的冗余设计只体现在各个底盘子系统独立的冗余功能的方案。侧重于线控底盘子系统失效时，仅子系统内部进行应对。为了保证各个子系统的功能安全，各个子系统的冗余方案都采用增加子系统的硬件冗余的方式，例如制动系统增加了控制器和传感器，转向系统增加了控制器、执行器和传感器，但这一冗余方案存在如下问题：
[0008]由于硬件的增加，导致整车网络信号的增加、网络负载率的上升、底盘子系统控制的复杂化、整车线束增加导致的电磁干扰的风险增加、整车成本的上涨以及车身重量的增加。

技术实现思路

[0009]本专利技术提供了一种无人车的线控底盘的冗余控制方法及装置，提高车辆安全性、减小整车成本以及车身重量。具体的技术方案如下。
[0010]第一方面，本专利技术提供了一种无人车的线控底盘的冗余控制方法，所述线控底盘至少包括底盘域控制器CDC、制动系统、转向系统和驱动系统，所述驱动系统均至少包括四个轮子的四个分布式电机，所述方法应用于所述底盘域控制器CDC，所述方法包括：
[0011]检测是否接收到制动指令、转向指令或者驱动指令；
[0012]如果接收到制动指令，检测所述制动系统是否发生故障；
[0013]如果所述制动系统发生故障，判断所述四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据所述制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动；
[0014]如果接收到转向指令，检测所述转向系统是否发生故障；
[0015]如果所述转向系统发生故障，判断所述四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据所述转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向；
[0016]如果接收到驱动指令，检测所述驱动系统是否发生故障；
[0017]如果所述驱动系统发生故障，判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果，并根据所述驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动。
[0018]可选的，所述制动系统还包括电子驻车制动系统EPB，所述判断所述四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据所述制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动的步骤，包括：
[0019]判断所述四个分布式电机是否均无故障；
[0020]如果是所述四个分布式电机均无故障，控制所述四个分布式电机进行反拖；
[0021]如果不是所述四个分布式电机均无故障，判断所述电子驻车制动系统EPB是否发生故障；
[0022]如果所述电子驻车制动系统EPB未发生故障，判断所述四个分布式电机是否均有故障；
[0023]如果所述四个分布式电机不是均有故障，控制未发生故障的分布式电机进行反拖，并通过所述电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动；
[0024]如果所述四个分布式电机均有故障，通过所述电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。
[0025]可选的，所述制动系统还包括One Box线控制动系统，在所述检测所述制动系统是否发生故障的步骤之后，上述无人车的线控底盘的冗余控制方法还包括：
[0026]如果所述制动系统未发生故障，通过所述One Box线控制动系统控制四个轮子的制动卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。
[0027]可选的，所述驱动系统还包括与所述四个分布式电机对应的四个电机控制器，所述判断所述四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据所述转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向的步骤，包括：
[0028]判断所述四个分布式电机是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人车的线控底盘的冗余控制方法，其特征在于，所述线控底盘至少包括底盘域控制器CDC、制动系统、转向系统和驱动系统，所述驱动系统均至少包括四个轮子的四个分布式电机，所述方法应用于所述底盘域控制器CDC，所述方法包括：检测是否接收到制动指令、转向指令或者驱动指令；如果接收到制动指令，检测所述制动系统是否发生故障；如果所述制动系统发生故障，判断所述四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据所述制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动；如果接收到转向指令，检测所述转向系统是否发生故障；如果所述转向系统发生故障，判断所述四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据所述转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向；如果接收到驱动指令，检测所述驱动系统是否发生故障；如果所述驱动系统发生故障，判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果，并根据所述驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制动系统还包括电子驻车制动系统EPB，所述判断所述四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据所述制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动的步骤，包括：判断所述四个分布式电机是否均无故障；如果是所述四个分布式电机均无故障，控制所述四个分布式电机进行反拖；如果不是所述四个分布式电机均无故障，判断所述电子驻车制动系统EPB是否发生故障；如果所述电子驻车制动系统EPB未发生故障，判断所述四个分布式电机是否均有故障；如果所述四个分布式电机不是均有故障，控制未发生故障的分布式电机进行反拖，并通过所述电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动；如果所述四个分布式电机均有故障，通过所述电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述制动系统还包括One Box线控制动系统，在所述检测所述制动系统是否发生故障的步骤之后，所述方法还包括：如果所述制动系统未发生故障，通过所述One Box线控制动系统控制四个轮子的制动卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述驱动系统还包括与所述四个分布式电机对应的四个电机控制器，所述判断所述四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据所述转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向的步骤，包括：判断所述四个分布式电机是否均无故障；如果是所述四个分布式电机均无故障，通过所述四个电机控制器分别控制对应的分布式电机对所述四个轮子进行差速控制实现所述转向指令对应的转向。5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述转向系统还包括四个转向控制器及对应的转向电机，在所述检测所述转向系统是否发生故障的步骤之后，所述方法还包括：如果所述转向系统未发生故障，通过所述四个转向控制器分别控制对应的转向电机对所述四个轮子进行转向控制实现所述转向指令对应的转向。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述驱动系统还包括与所述四个分布式电机对应的四个分布式驱动控制器，所述判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果，并根据所述驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动的步骤，包括：判断是否为一个分布式电机发生故障；如果是一个分布式电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：申佳佳，覃涛，邓霄荣，
申请(专利权)人：比博斯特上海汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：