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[導讀]在自動(dòng)駕駛系統中,轉向系統是保證車(chē)輛正常行駛的關(guān)鍵部件之一。電動(dòng)助力轉向系統(EPS)作為現代汽車(chē)中廣泛應用的轉向系統,以其結構簡(jiǎn)單、響應迅速、能耗低等優(yōu)點(diǎn),成為自動(dòng)駕駛系統的理想選擇。然而,在復雜的道路環(huán)境和多變的駕駛場(chǎng)景下,單一的EPS系統難以滿(mǎn)足L3級別自動(dòng)駕駛對安全性和可靠性的要求。因此,冗余EPS技術(shù)的引入,為自動(dòng)駕駛系統提供了更高的安全保障。

在自動(dòng)駕駛系統中,轉向系統是保證車(chē)輛正常行駛的關(guān)鍵部件之一。電動(dòng)助力轉向系統(EPS)作為現代汽車(chē)中廣泛應用的轉向系統,以其結構簡(jiǎn)單、響應迅速、能耗低等優(yōu)點(diǎn),成為自動(dòng)駕駛系統的理想選擇。然而,在復雜的道路環(huán)境和多變的駕駛場(chǎng)景下,單一的EPS系統難以滿(mǎn)足L3級別自動(dòng)駕駛對安全性和可靠性的要求。因此,冗余EPS技術(shù)的引入,為自動(dòng)駕駛系統提供了更高的安全保障。


在冗余EPS技術(shù)中,冗余策略是關(guān)鍵之一。冗余策略主要分為以下幾種:

1. 硬件冗余:通過(guò)設計兩個(gè)或多個(gè)完全相同的EPS硬件系統,實(shí)現硬件層面的冗余。當一個(gè)系統出現故障時(shí),另一個(gè)系統可以立即接管,確保車(chē)輛的正常行駛。

2. 軟件冗余:在軟件層面實(shí)現冗余,主要包括控制算法、數據處理等方面的冗余。通過(guò)設計多套獨立的控制算法和數據處理流程,確保在單一算法或數據處理流程出現問(wèn)題時(shí),其他算法或流程能夠正常工作。

3. 數據冗余:通過(guò)采集多個(gè)傳感器數據并進(jìn)行融合處理,實(shí)現數據層面的冗余。這種設計可以提高數據的準確性和可靠性,降低單一傳感器數據錯誤對系統的影響。

4. 通訊冗余:在EPS系統與其他系統之間的通訊中,采用多路通訊通道和協(xié)議,確保在單一通訊通道或協(xié)議出現故障時(shí),其他通道或協(xié)議能夠正常通訊。

安全機制解析

除了冗余策略外,安全機制也是冗余EPS技術(shù)的重要組成部分。以下是幾種常見(jiàn)的安全機制:

1. 故障診斷與預警機制:通過(guò)實(shí)時(shí)監測EPS系統的工作狀態(tài),及時(shí)發(fā)現潛在故障并進(jìn)行預警。當發(fā)現故障時(shí),系統可以自動(dòng)切換到備份系統或通知駕駛員進(jìn)行接管。

2. 安全降級機制:在自動(dòng)駕駛系統出現故障時(shí),系統能夠自動(dòng)降級到安全狀態(tài),確保車(chē)輛能夠安全停車(chē)或繼續行駛。這種機制可以避免因系統故障導致的潛在危險。

3. 緊急制動(dòng)機制:在緊急情況下,系統可以自動(dòng)啟動(dòng)緊急制動(dòng)功能,確保車(chē)輛能夠迅速停車(chē)。這種機制可以避免或減少因制動(dòng)系統失效導致的危險。

4. 人機交互機制:在自動(dòng)駕駛過(guò)程中,系統需要實(shí)時(shí)與駕駛員進(jìn)行交互,確保駕駛員能夠隨時(shí)接管駕駛任務(wù)。這種機制可以提高駕駛員對自動(dòng)駕駛系統的信任度,降低人機切換過(guò)程中的風(fēng)險。

L3自動(dòng)駕駛的“雙保險”冗余EPS關(guān)鍵技術(shù)解析之冗余策略與安全機制

冗余EPS的雙MCU架構。雙MCU(ECU A和ECU B)都實(shí)現完整控制功能,上電初始化后默認分配主從角色。正常工作狀態(tài)下,雙系統均進(jìn)行力矩指令計算,但是從系統響應主系統分配的扭矩指令。如果系統發(fā)生單點(diǎn)失效,雙MCU根據故障診斷與處理機制判斷是否進(jìn)行主從切換,必要時(shí)從系統切換為主系統。

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