本發(fā)明涉及一種寬體車的線控底盤選裝控制方法及其系統(tǒng),屬于寬體車。
背景技術:
1、當前寬體車輛的核心控制系統(tǒng)仍主要采用傳統(tǒng)燃油動力驅動架構配合機械式電控變速箱的技術方案。這種傳統(tǒng)技術體系在新型能源動力系統(tǒng)適配方面存在顯著局限性,具體表現(xiàn)為車輛底層控制架構的擴展能力不足。現(xiàn)有底盤系統(tǒng)采用剛性耦合的機械傳動結構,導致轉向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等關鍵執(zhí)行單元的物理布局和信號交互存在強關聯(lián)性,難以實現(xiàn)不同功能模塊的即插即用式選裝配置。
2、公開號為?cn117950754a?的專利公開了車輛功能選裝方法、裝置、設備及存儲介質(zhì),通過預置包含全部功能變種信息的配置文件,結合用戶需求生成調(diào)整指令并通過整車總線下發(fā)至?ecu?設備。該方案雖然實現(xiàn)了軟件層面的功能配置靈活性,但存在以下技術缺陷:
3、硬件適配能力缺失:選裝機制局限于軟件參數(shù)配置,未建立線控底盤模塊的物理接口標準化協(xié)議,無法支持制動?/?轉向系統(tǒng)等關鍵硬件的即插即用式替換或加裝,導致新能源驅動組件等硬件升級仍需結構性改造;
4、動態(tài)兼容性檢測不足:兼容性驗證僅基于功能參數(shù)靜態(tài)匹配,缺乏對硬件模塊接入后的電源負載動態(tài)監(jiān)測,且未引入?can?總線帶寬利用率與控制器?cpu?負載的實時協(xié)同檢測機制,存在系統(tǒng)過載宕機隱患;
5、控制邏輯安全性缺陷:未定義多模塊協(xié)同控制時的指令優(yōu)先級策略,且無人駕駛模式切換時缺乏復合安全條件約束,易引發(fā)控制鏈路沖突或執(zhí)行器響應異常,威脅行車安全。
6、當需要加裝自動駕駛系統(tǒng)或新能源驅動組件時,必須對車輛底盤進行結構性改造,且不同子系統(tǒng)間的控制協(xié)議兼容性與信號同步性缺乏統(tǒng)一標準,引發(fā)系統(tǒng)集成復雜度指數(shù)級上升。該公開號為cn117950754a的專利的架構層面固有缺陷使得車輛難以根據(jù)不同應用場景進行靈活的功能擴展,嚴重制約了新能源技術在寬體車輛領域的深度應用和智能化升級進程。
技術實現(xiàn)思路
1、發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術中存在的不足,本發(fā)明提供了一種寬體車的線控底盤選裝控制方法及其系統(tǒng),本發(fā)明通過系統(tǒng)自檢-線控選裝模塊安裝-線控選裝模塊識別-系統(tǒng)兼容性檢測的方式,實現(xiàn)了寬體車線控底盤的選裝控制。
2、技術方案:一種寬體車的線控底盤選裝控制方法,包括:
3、工作人員在顯示器上啟動選裝模式,并根據(jù)需求選擇整車配置,選擇完畢后,儀表向vcu控制器發(fā)送配置選擇完成信號,vcu控制器接收后啟動整車基礎系統(tǒng)自檢模式,若自檢合格則發(fā)送合格信號,工作人員通過物理接口將配置對應的線控選裝模塊接入到底盤上或者替換整車基礎系統(tǒng)中的基礎的模塊,vcu控制器對線控選裝模塊進行識別,判斷其是否為有效模塊,若為有效模塊,則進行整車系統(tǒng)兼容性檢測,若兼容性檢測合格,則完成選裝;
4、若整車基礎系統(tǒng)自檢失敗則停止選裝模式,進行故障排查,排查完畢后重新啟動選裝模式。
5、優(yōu)選項,所述vcu控制器自檢具體為:
6、vcu控制器向整車基礎系統(tǒng)各基礎的模塊發(fā)送自檢信號,各基礎的模塊收到自檢信號后,依據(jù)當前各基礎的模塊的狀態(tài),向vcu控制器發(fā)送自檢結果報文,若報文結果顯示合格,則說明自檢合格,若報文結果顯示不合格,則說明該基礎的模塊處于故障狀態(tài)。
7、優(yōu)選項,所述模塊識別過程具體為:
8、當物理接口觸發(fā)插入信號時,vcu控制器連續(xù)發(fā)送三次包含協(xié)議版本號的握手數(shù)據(jù)包給線控選裝模塊,若線控選裝模塊在三次內(nèi)返回應答信號,則判定為有效模塊,若連續(xù)三次握手失敗,則vcu控制器向工作人員發(fā)送線控選裝模塊識別無效信息。
9、優(yōu)選項,所述整車系統(tǒng)兼容性檢測包括:
10、模塊初始化及協(xié)議驗證:
11、啟動初始化程序,校驗線控選裝模塊與vcu控制器的通信協(xié)議是否一致;若一致則進行電源負載檢測,若不一致則判定為不兼容,將不兼容結果告知工作人員;
12、動力電池負載檢測:
13、實時監(jiān)測動力電池在線控選裝模塊接入后的負載變化,確保電壓波動范圍不超過標稱值的±5%,評估瞬時峰值電流是否在安全閾值內(nèi),即短時峰值≤150%額定電流;若電壓波動范圍和瞬時峰值電流均合格,則進行邏輯沖突檢測,若任一條件不合格,則判定為不兼容,將不兼容結果告知工作人員;
14、邏輯沖突檢測:
15、vcu控制器設定線控選裝模塊與整車基礎系統(tǒng)之間的優(yōu)先級指令后,運行整車系統(tǒng)以及線控選裝模塊,判斷執(zhí)行的指令是否符合設定的優(yōu)先級指令,即制動指令和轉向指令設定為最高優(yōu)先級指令,若符合則進行通信檢測,若不符合則重新配置優(yōu)先級代碼,再次執(zhí)行,若重復執(zhí)行三次后仍然無法符合設定要求,則判定為不兼容,將不兼容結果告知工作人員;
16、通信檢測:
17、通過can總線負載率測試,確保整車各系統(tǒng)的周期性報文與事件觸發(fā)報文在預設帶寬閾值內(nèi)無沖突,預設帶寬閾值≤70%,同時監(jiān)控?vcu控制器的?cpu?利用率,在極端工況下,負載率需低于?60%,若同時滿足預設帶寬閾值和負載率條件,則判定兼容檢測合格,若任一條件不滿足,則判定為不兼容,將不兼容結果告知工作人員。
18、優(yōu)選項,vcu控制器對線控選裝模塊進行識別,判定其為有效模塊后,線控選裝模塊向vcu控制發(fā)送包含當前線控選裝模塊類型的報文,vcu控制器記錄當前線控選裝模塊類型后,進行整車系統(tǒng)兼容性檢測。
19、優(yōu)選項,若所述線控選裝模塊發(fā)送的類型報文為無人駕駛模塊報文,則vcu控制器將整車系統(tǒng)的執(zhí)行模式分為無人駕駛模式和手動駕駛模式并生成對應的控制鏈路,工作人員選擇當前所要執(zhí)行的駕駛模式,vcu控制器啟動選擇的駕駛模式后,確保另一駕駛模式處于關閉狀態(tài);當手動駕駛模式和無人駕駛模式進行相互切換時,需要滿足對應的切換條件。
20、優(yōu)選項,若在處于手動駕駛模式的過程中,進行無人駕駛模式的切換,則需要滿足以下條件后,執(zhí)行切換請求:
21、車輛處于駐車制動狀態(tài);
22、通信總線負載率低于70%;
23、車輛周邊10米內(nèi)無懸崖或障礙物;
24、導航地圖匹配度≥95%,且定位精度誤差<10厘米,環(huán)境感知置信度>95%;
25、水平面傾角小于5°;
26、動力系統(tǒng)輸出扭矩為?0;
27、若在處于無人駕駛模式的過程中,進行手動駕駛模式的切換,則需要滿足以下條件后,執(zhí)行切換請求:
28、工作人員遠程發(fā)送切換手動駕駛模式的請求信號,vcu控制器向工作人員遠程發(fā)送≥3次心跳包驗證并驗證成功時,啟動切換流程;
29、車輛處于駐車制動狀態(tài);
30、車輛周邊10米內(nèi)無懸崖或障礙物;
31、水平面傾角小于5°。
32、優(yōu)選項,當處于無人駕駛模式時,發(fā)生車輛故障情況,通過vcu控制器立即激活制動模塊,確保車輛在1.5秒內(nèi)完成減速至安全速度或者靜止,同時vcu控制器向工作人員發(fā)送當前故障代碼和實時影像,工作人員遠程接管車輛控制權,根據(jù)當前故障代碼選擇遠程將車輛以低速≤15km/h行駛至安全區(qū)域或者選擇關閉無人駕駛模式,車輛駐車制動,待工作人員前往現(xiàn)場手動切換至手動駕駛模式進行故障排查。
33、實現(xiàn)寬體車的線控底盤選裝控制方法的控制系統(tǒng),包括整車基礎系統(tǒng)和線控選裝模塊,所述整車基礎系統(tǒng)包括非選裝模塊和可選裝模塊,所述非選裝模塊包括動力電池單元、驅動單元、增程單元、vcu控制器、物理接口單元、通信協(xié)議單元,所述可選裝模塊包括機械制動模塊、機械轉向模塊,所述線控選裝模塊包括線控制動模塊、線控轉向模塊、無人駕駛模塊、線控普通模塊,所述線控制動模塊能夠根據(jù)配置要求對機械制動模塊進行替換或者基于機械制動模塊進行加裝,所述線控轉向模塊能夠根據(jù)配置要求基于機械轉向模塊進行加裝,所述線控普通模塊根據(jù)配置要求在整車基礎系統(tǒng)上進行加裝。
34、本發(fā)明將線控底盤基礎控制系統(tǒng)進行模塊化設計,對于每個模塊均能夠根據(jù)用戶需求采用線控選裝模塊進行替換或者加裝,無需對車輛底盤進行結構性改造,僅需要在對應的物理接口模塊插裝對應的線控選裝模塊,即可實現(xiàn)線控底盤各模塊的選裝。
35、優(yōu)選項,所述無人駕駛模塊包括定位導航模塊、外部感知模塊、網(wǎng)絡模塊、域控器,所述定位導航模塊和外部感知模塊分別與網(wǎng)絡模塊信號連接,所述域控器分別與網(wǎng)絡模塊、vcu控制器信號連接。
36、有益效果:本發(fā)明采用物理接口與協(xié)議標準化設計,使轉向、制動等關鍵模塊支持即插即用式替換或加裝,兼容其他功能的線控選裝模塊,擴展功能時無需底盤結構改造。通過?vcu?控制器執(zhí)行的模塊識別協(xié)議和多重兼容性檢測,確保新增模塊與基礎系統(tǒng)的無縫集成,提升系統(tǒng)擴展能力;
37、建立自檢機制,避免在兼容檢測時將基礎系統(tǒng)故障問題認定為兼容問題,預設動態(tài)閾值觸發(fā)故障排查流程。在無人駕駛模式切換時,設置切換條件,結合三次心跳包驗證機制,有效規(guī)避模式切換風險,增強控制可靠性;
38、支持無人駕駛模塊的柔性集成,通過域控器與?vcu?的協(xié)同控制實現(xiàn)雙模式切換。當檢測到故障時,系統(tǒng)能夠執(zhí)行緊急制動并啟動遠程接管,同步發(fā)送故障代碼與實時影像,顯著縮短故障響應時間;
39、通過?vcu?對動力電池負載的實時監(jiān)測,優(yōu)化能量分配策略,確保在加裝高功耗模塊時仍維持系統(tǒng)穩(wěn)定性,非常適用于純電驅動寬體車,提升整體能效比。
40、通用底盤能夠減少底盤型號,有利降低生產(chǎn)廠家的庫存,實現(xiàn)傳統(tǒng)車型與新能源車型之間的快速切換。