一种底盘域控制器冗余架构及其控制方法与流程

本发明涉及底盘，更具体地说，它涉及一种底盘域控制器冗余架构及其控制方法。

背景技术：

1、随着汽车产业进步和发展，车辆上的控制器(ecu)数量不断增加，对整车网络架构和线束布置提出了更高要求。域控制器随之出现，将位置靠近或功能相近的多个ecu功能集成到一个域控制器ecu，降低了整车网络负载，提高了通信效率。底盘域控制器，是将底盘上的各种ecu功能进行整合(例如转向/制动/悬架等)，以实现对于底盘功能的集成控制。

2、自动驾驶是未来汽车行业发展的必然趋势，高等级的自动驾驶对于安全提出了更高要求。为实现高等级的自动驾驶，汽车各ecu必须满足对应等级的功能安全要求。底盘域控制器及对应的整个系统，主要控制转向、制动、悬架等功能实现，需要满足asil等级d的最高功能安全要求。冗余控制是实现asil-d功能安全要求的重要策略。

3、集中式底盘域控制器中整个底盘领域的所有电控子系统共用同一个控制器，这使得控制器的运算增加，会有控制器失效风险，安全性不足。

4、因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种底盘域控制器冗余架构及其控制方法，解决了现有的底盘域控制器安全性不足的问题。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种底盘域控制器冗余架构，包括传感器模块和底盘域控制器，所述传感器模块与所述底盘域控制器电性连接，所述底盘域控制器包括两个域控制器分区，分别为域控制器分区a和域控制器分区b，所述两个域控制器分区之间设置有可使得两个域控制器分区同时工作或择一工作的通信模块，所述两个域控制器分区均包括：

3、处理模块，用于处理传感器模块传递至底盘域控制器的传感信息并确定控制指令；

4、执行模块，用于根据控制指令执行控制任务；

5、所述处理模块、执行模块之间电性连接；

6、所述底盘域控制器冗余架构还包括与底盘域控制器电性连接的下级系统，所述下级系统包括：

7、第一子系统，所述第一子系统包括两个第一子控制器，分别为第一子控制器a、第一子控制器b还包括第一子执行器，所述第一子控制器a与第一子控制器b为相同的控制器，所述第一子控制器a与第一子控制器b分别与第一子执行器电性连接；

8、第二子系统，所述第二子系统包括两个第二子控制器，分别为第二子控制器a、第二子控制器b，还包括两个第二子执行器分别为第二子执行器a、第二子执行器b，所述第二子控制器a与第二子控制器b为相同的控制器，所述第二子控制器a与第二子执行器a电性连接，所述第二子控制器b与所述第二子执行器b电性连接；

9、第三子系统，所述第三子系统包括第三子控制器与第三子执行器，所述第三子控制器与所述第三子执行器电性连接；

10、所述底盘域控制器与第一子系统控制器、第二子系统控制器、第三子系统控制器之间使用车载总线连接通信。

11、在其中一个实施例中，所述传感器模块包括传感器a和传感器b，所述传感器a和传感器b功能相同且分别与所述域控制器分区a和域控制器分区b电性连接。

12、在其中一个实施例中，所述通信模块包括结构相同的两个隔离电路，分别为第一隔离电路和第二隔离电路，所述第一隔离电路和第二隔离电路互为冗余，所述第一隔离电路和第二隔离电路均可完成所述域控制器分区a和域控制器分区b之间的双向通信，所述第一隔离电路的两端分别与所述域控制器分区a和域控制器分区b电性连接，所述第二隔离电路的两端分别与所述域控制器分区a和域控制器分区b电性连接，所述域控制器分区a和域控制器分区b中的其中一个发生异常时，通过所述第一隔离电路或者所述第二隔离电路隔离发生异常时的干扰信号。

13、在其中一个实施例中，所述域控制器分区a、第一子控制器a、第二子控制器a、第三子控制器通过第一车载总线进行通信，组成网络a；所述域控制器分区b、第一子控制器b、第二子控制器b、第三子控制器通过第二车载总线进行通信，组成网络b。

14、在其中一个实施例中，所述第一子控制器a与第一子控制器b之间、第二子控制器a与第二子控制器b之间均采用所述通信模块进行通信。

15、在其中一个实施例中，所述第一子系统为转向系统，所述第一子执行器为六相电机，所述第一子控制器a与其中的三相连接，所述第一子控制器b与其中的另外三相连接，所述第一子控制器a与第一子控制器b各控制其中三相。

16、在其中一个实施例中，所述第二子系统为制动系统,所述第二子执行器a为电机，所述第二子执行器b为液压主缸，所述第二子执行器a与第二子执行器b分别与第二子控制器a和第二子控制器b电性连接。

17、一种底盘域控制方法，包括如权利要求1至6任一项所述的底盘域控制器冗余架构，其特征在于：还包括如下步骤：

18、步骤1：通过传感器模块获取传感信号；

19、步骤2：通过处理模块处理所获取的传感信号，根据传感信号做出控制指令；

20、步骤3：通过执行模块将所述控制指令发送给第一子系统、第二子系统和第三子系统中的一个或多个；

21、步骤4：所述第一子系统、第二子系统、第三子系统分别根据接收的控制指令完成指令动作；

22、其中，所述两个域控制器分区互为冗余，正常工作时，域控制器分区a与域控制器分区b同时工作，若两个域控制器分区的其中一个失效，则另一个域控制器分区通过通信模块接收到失效信息，此时整个系统进行状态切换，由两个域控制器分区协同控制转变为单域控制器分区控制。

23、在其中一个实施例中，所述第一子系统中的两个第一子控制器互为冗余，正常工作时，两个第一子控制器同时工作，同时对第一子执行器发出指令，使得第一子执行器完成指令，当两个第一子控制器的其中一个失效时，另一个第一子控制器独立工作，并向第一子执行器发出指令，完成降级功能，所述失效的第一子控制器通过所在的网络a或网络b将失效信息传递给相应的控制器分区，所述未失效的第一子控制器通过与失效的第一子控制器通信的通信模块接收到失效信息，并通过所在的网络a或网络b传递失效信息。

24、在其中一个实施例中，所述第二子系统中的两个第二子控制器互为冗余，正常工作时，两个第二子控制器同时工作，并分别对各自连接的第二子执行器发出控制指令，两个第二子执行器独立完成第二子动作，当两个第二子控制器的其中一个失效时，另一个第二子控制器独立工作，向其对应的第二子执行器发出控制指令，所对应的第二子执行器完成第二子动作，所述失效的第二子控制器通过所在的网络a或网络b传递失效信息，所述未失效的第二子执行器通过通信模块接收到失效信息并通过所在的网络a或网络b传递失效信息。

25、综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明通过设置互为冗余的域控制器分区a和域控制器分区b，并设置通信模块使得域控制器分区a和域控制器分区b之间可互相通信，传递失效信息，使得系统在两个域控制器分区控制域单个域控制器分区的状态之间切换，并设置有下级系统如第一子系统和第二子系统等，第一子系统设置有互为冗余的第一子控制器a和第一子控制器b，第二子系统设置有互为冗余的第二子控制器a和第二子控制器b，当域控制器分区a、域控制器分区b、第一子控制器a、第一子控制器b、第二子控制器a、第二子控制器b中的任意一个控制器失效时，与其互为冗余的控制器可独立工作，独立完成完整的指令任务，使得整个系统的冗余程度高，安全性能高。