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。于提高冗余电子控制系统的稳定性和安全性。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】
一种冗余电子控制系统及设备


[0001]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

[0002]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。
[0003]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，并将机械能合并输出给汽车驱动系统，从而驱动汽车改变运动状态。
[0004]然而，目前的冗余系统一般只是进行简单的系统备份，当其中一套系统出现故障时，往往无法保障多个执行器的总输出功率的稳定。如上例中，当系统2出现故障时，电动机2便无法工作，仅能由电动机1为汽车传动系统提供机械能。在此情况下，会使汽车无法正确改变运动状态，从而有可能对人身或财产安全造成不利影响。
[0005]由此可见，目前电子控制系统的安全性和稳定性还有待进一步提高。

技术实现思路

[0006]本申请提供一种冗余电子控制系统及设备，使得在不同的故障场景下，受该冗余电子控制系统控制的执行器皆可以保持稳定输出，从而有利于提高电子控制系统的稳定性和安全性。
[0007]第一方面，本申请实施例提供一种冗余电子控制系统，主要包括：控制单元、第一输出组件和第二输出组件。其中，控制单元分别与第一输出组件的控制端和第二输出组件的控制端连接。第一输出组件的第一输出端可以连接第一执行器，第一输出组件的第二输出端可以连接第二执行器，第二输出组件的第一输出端可以连接第一执行器，第二输出组件的第二输出端可以连接第二执行器。在此基础上，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。
[0008]示例性的，本申请实施例中第一执行器和第二执行器可以是冗余的执行器，其中，
第一执行器可以根据上述第一执行信号向输出目标输出第一能量，第二执行器可以根据上述第二执行信号向上述输出目标输出第二能量。
[0009]在本申请实施例所提供的上述冗余电子控制系统中，具备冗余的输出组件，即第一输出组件和第二输出组件，且第一输出组件和第二输出组件可以实现交叉输出。当其中任一输出组件(第一输出组件或第二输出组件)故障时，冗余电子控制系统仍可以继续向第一执行器提供第一执行信号，向第二执行器提供第二执行信号，从而可以保持第一执行器和第二执行器继续工作，第一执行器输出的第一能量和第二执行器输出的第二能量仍然可以合并提供给输出目标，使输出目标能够稳定工作，因此有利于提高冗余电子控制系统的稳定性和安全性。
[0010]本申请实施例中，控制单元也可以进行冗余设计。示例性的，控制单元可包括第一控制组件和第二控制组件，其中，第一控制组件与第一输出组件连接，第二控制组件与第二输出组件连接。第一控制组件可以生成上述第一执行信号，并控制第一输出组件向第一执行器输出该第一执行信号。在第二输出组件故障时，第一控制组件还可以控制第一输出组件向第二执行器输出上述第二执行信号。第二控制组件可以生成第二执行信号，并控制第二输出组件向第二执行器输出该第二执行信号。在第一输出组件故障时，第二控制组件还可以控制第二输出组件向上述第一执行器输出第一执行信号。
[0011]控制单元中冗余有第一控制组件和第二控制组件，有利于进一步提高冗余电子控制系统的稳定性和安全性。
[0012]示例性的，本申请实施例所提供的第一输出组件可以包括第一开关单元和第二开关单元，其中，第一开关单元的输入端和第二开关单元的输入端分别与第一控制组件连接，第一开关单元的输出端与第一执行器连接，第二开关单元的输出端与第二执行器连接，第一控制组件分别与第一开关单元的控制端和第二开关单元的控制端连接。在此情况下，第一控制组件可以导通第一开关单元，从而可以通过第一开关单元向第一执行器输出第一执行信号。在第二输出组件故障时，第一控制组件可以导通第二开关单元，从而可以通过第二开关单元向第二执行器输出第二执行信号。
[0013]本申请实施例中，第一控制组件可以生成第一执行信号。示例性的，第一控制组件可以包括第一控制电路、第一电源开关和第一电源转换器。其中，第一电源开关的输入端用于接收第一功率信号，第一电源开关的输出端与第一电源转换器的输入端连接，第一电源转换器的输出端与第一输出组件连接，第一控制电路分别与第一电源开关的控制端和第一电源转换器的控制端连接。在此情况下，第一控制电路可以控制第一电源开关导通第一功率信号向第一电源转换器的传输路径；第一控制电路根据第一执行器的第一执行目标，控制第一电源转换器将第一功率信号转换为第一执行信号，该第一执行信号可以驱动第一执行器执行上述第一执行目标；第一控制电路进而导通第一开关单元，从而可以通过第一开关单元向第一执行器输出第一执行信号。
[0014]示例性的，本申请实施例所提供的冗余电子控制系统在第一控制电路故障时，仍可以输出第一执行信号和第二执行信号。具体来说，第二控制组件还与第一开关单元的控制端、第一电源转换器的控制端和第一电源开关的控制端连接。在第一控制电路故障时，第二控制组件还可以控制第一电源开关导通第一功率信号向第一电源转换器的传输路径；第二控制组件根据第一输出组件的第一执行目标，控制第一电源转换器将第一功率信号转换
为第一执行信号；第二控制组件导通第一开关单元，通过第一开关单元向第一执行器输出第一执行信号。
[0015]采用该实现方式，即使第一控制组件故障，冗余电子控制系统仍可以继续向就第一执行器输出第一执行信号，因此有利于进一步提高冗余电子控制系统的安全性和稳定性。
[0016]本申请实施例所提供的冗余电子控制系统在第一电源开关或第一电源转换器故障时，仍可以输出第一执行信号和第二执行信号。示例性的，第二控制组件还可以在第一电源开关或第一电源转换器故障时，生成第一执行信号和第二执行信号；第二控制组件控制第二输出组件向第一执行器输出第一执行信号，向第二执行器输出第二执行信号。
[0017]本申请实施例所提供的冗余电子控制系统在第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子控制系统，用于提供控制第一执行器的第一执行信号和控制第二执行器的第二执行信号，所述电子控制系统包括：控制单元、第一输出组件和第二输出组件；所述第一输出组件包括第一输出端，用于输出所述第一执行信号，所述第一输出组件包括第二输出端，用于输出所述第二执行信号；所述第二输出组件包括第一输出端，用于输出所述第一执行信号，所述第二输出组件包括第二输出端，用于输出所述第二执行信号；所述控制单元分别与所述第一输出组件和所述第二输出组件连接，控制所述第一输出组件的第一输出端输出所述第一执行信号，所述第二输出组件的第二输出端输出所述第二执行信号，或控第一空制所述第一输出组件的第一输出端和第二输出端分别输出所述第一执行信号和所述第二执行信号，或控制所述第二输出组件的第一输出端和第二输出端分别输出所述第一执行信号和所述第二执行信号。2.根据权利要求1所述的电子控制系统，其特征在于，所述控制单元包括第一控制电路和第二控制电路，其中，所述第一控制电路与所述第一输出组件和所述第二输出组件连接，所述第二控制电路与所述第一输出组件和所述第二输出组件连接；其中，所述第一控制电路用于控制所述第一输出组件输出所述第一执行信号，所述第二控制电路用于控制所述第二输出组件输出所述第二执行信号；或者，所述第一控制电路用于控制所述第一输出组件输出所述第一执行信号，且控制所述第二输出组件输出所述第二执行信号；或者，所述第二控制电路用于控制所述第一输出组件输出所述第一执行信号，且控制所述第二输出组件输出所述第二执行信号；或者，所述第一控制电路用于控制所述第一输出组件输出所述第一执行信号和所述第二执行信号；或者，所述第二控制电路用于控制所述第二输出组件输出所述第一执行信号和所述第二执行信号。3.根据权利要求2所述的电子控制系统，其特征在于，所述控制单元还包括：第一电源开关和第一电源转换器，其中，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的输入端连接，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，分别控制所述第一电源开关的导通和所述第一电源转换器对所述第一功率信号的转换；第三电源开关和第三电源转换器，其中，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，所述第三电源转换器的输出端与所述第二输出组件的输入端连接，所述第二控制电路分别与所述第三电源开关的控制端和所述第三电源转换器的控制端连接，分别控制所述第三电源开关的导通和所述第三电源转换器对所述第二功率信号的转换。4.根据权利要求3所述的电子控制系统，其特征在于，所述第一控制电路还分别与所述第三电源开关的控制端和所述第三电源转换器的控制端连接，分别控制所述第三电源开关的导通和所述第三电源转换器对所述第二功率信号的转换；所述第二控制电路还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，分别控制所述第一电源开关的导通和所述第一电源转换器对所述第一功率信号的转换。5.根据权利要求4所述的电子控制系统，其特征在于，所述第一控制电路用于在所述第二控制电路故障时，控制所述第三电源开关的导通和所述第三电源转换器对所述第二功率信号的转换；或者，所述第二控制电路用于在所述第一控制电路故障时，控制所述第一电源开关的导通和所述第一电源转换器对所述第一功率信号的转换。6.根据权利要求4所述的电子控制系统，其特征在于，所述第一控制电路用于在所述第三电源开关或所述第三电源转换器故障时，控制所述第一电源转换器将所述第一功率信号转换为输入到所述第一输出组件的输入端和所述第二输出组件的输入端的信号；或者，所述第二控制电路用于在所述第一电源开关或所述第一电源转换器故障时，控制所述第三电源转换器将所述第三功率信号转换为输入到所述第一输出组件的输入端和所述第二输出组件的输入端的信号。7.根据权利要求3
‑
6任一项所述的电子控制系统，其特征在于，所述控制单元还包括：第二电源开关和第二电源转换器，其中，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的输入端连接，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，分别控制所述第二电源开关的导通和所述第二电源转换器对所述第一功率信号的转换；第四电源开关和第四电源转换器，其中，所述第四电源开关的输入端用于接收第二功率信号，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，所述第四电源转换器的输出端与所述第二输出组件的输入端连接，所述第二控制电路分别与所述第四电源开关的控制端和所述第四电源转换器的控制端连接，分别控制所述第四电源开关的导通和所述第四电源转换器对所述第二功率信号的转换。8.根据权利要求7所述的电子控制系统，其特征在于，所述第一控制电路用于在所述第三电源开关或所述第三电源转换器故障...

【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
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