线控冗余转向控制器 已有样品
完成人：高峰
单位：清华大学苏州汽车研究院（相城）
地区：江苏省 苏州市
领域：
底盘零部件 转向器 转向系统
线控转向是自动驾驶汽车实现自主转向、路径跟踪与避障避险的关键技术，其性能直接影响主动安全与驾乘体验，是实现高级自动驾驶的基石之一。线控转向冗余设计，是指保证自动驾驶汽车出现电子元件失效或控制系统环境恶化等线控转向系统失效时，系统仍能提供转向等主要功能，保证驾驶员接管后或自主驾驶时自动驾驶汽车仍能以安全的方式运行。
本单位研发的线控冗余转向控制器面向L3及以上自动驾驶汽车，基于双控制器系统冗余架构，具备基本助力、主动转向、横向协调、失效安全、控制权转移等线控转向功能的同时，实现了硬件、通讯、电源等系统的冗余设计，满足功能安全ASIL D等级要求。本单位研发的线控冗余转向控制器是在原有无刷电机EPS产业化基础上进行的深度研发，目前已有控制器样品。
本单位依托清华大学苏州汽车研究院平台，构建了高校研究成果向产业转化、落地、应用的平台，自主掌握转向控制系统核心技术，可为零部件供应商、主机厂等提供线控冗余转向控制系统包括控制器系统架构、应用层软件算法、仿真与测试、底层软件开发、控制器硬件设计等在内的技术开发服务。
应用领域
本单位研发的线控冗余转向控制器具有标准化、平台化特点，应用领域包括：
（1）可应用于C-EPS/P-EPS/DP-EPS/R-EPS系统；
（2）装备EPS（电动助力转向系统）的乘用车和商用车；
（3）具备ADAS（高级辅助驾驶功能）的SAE L1-L2级辅助驾驶乘用车和商用车；
（4）具备自动驾驶功能（SAE L3级及以上）汽车。
关键领域
本单位研发的线控冗余转向控制器具有的关键技术包括：
（1）线控转向控制，包括：随速助力、自主转向、阻尼控制、主动回正、力矩高频补偿、惯量补偿、手感模式选择、自适应稳定补偿、齿条末端保护等；
（2）力矩管理，包括：力矩管理、力矩仲裁与分配、力矩与角度接口、力矩保护等。
（3）自动驾驶高级功能，包括：OTA升级、指令泊车辅助（CPA）、自动泊车（APA）、车道保持（LKA）、脱手检测（HOD）、车身稳定控制（VSC）、控制权转移（Switch Ramp）等。
（4）冗余与功能安全设计，包括：双控制器系统冗余架构、双TAS设计、双MPS设计、故障功能报警等。
技术指标
本单位研发的线控冗余转向控制器技术指标包括：
（1）随速助力转向。手上力矩：2.5~3.5 Nm，左右对称性：>=95%，力矩波动：<0.3 Nm。
（2）主动回正控制回正残余角<5°。
（3）软件架构。采用AUTOSAR软件架构，支持产品升级和跨平台移植。
（4）功能安全。功能安全等级：ASIL-D，失效率10~100FIT，FTTI小于30 ms，冗余容错机制满足L3智能驾驶要求.
（5）Fail-operational，有限制助力50%~75%，实际转换时间小于10 ms。
（6）力矩/角度叠加，力矩精度0.100 Nm，角度精度0.1°，方向盘角度转速指令540°/s。
（5）通讯诊断。本地唤醒条件：IG电（15电）唤醒，预留支持具备远程（CAN）唤醒功能，支持CAN通信并且需预留支持CANFD通信。
（6）网络通讯技术。具有两路CAN总线，用于冗余EPS系统的网络通信和诊断；EPS位于ESC网（500K）；采用UDS诊断协议，进行故障诊断和保护；软件支持XCP（CCP）标定协议。
