DISTRIBUTED ECU · HARNESS · HYDRAULICS · SAFETY
R22 A方案ECU分区、线束与液压阀块架构
安全边界：ISO 25119要求安全相关控制功能通过系统化风险与开发流程确定；R22不为急停、坡地卸料等功能擅自指定AgPL。急停和护罩等仍采用独立安全链，普通CAN不作为唯一危险能量切断通道。
一、ECU分区
| ECU | 功能 | 主要输入 | 主要输出 | 网络 | 安全角色 |
|---|---|---|---|---|---|
| ECU-VCU | 主控/车辆协调ECU | GNSS/车速、作业模式、各ECU状态、HMI命令 | 全局模式、限速/限功率、状态机协调、数据记录触发 | CAN-A/CAN-B | 非安全主控；不得作为唯一急停路径 |
| ECU-RES | 叶料处理ECU | S01–S11为主，接收S14车速/位置 | A01–A10（除底盘调平） | CAN-A + local I/O | 过程关键；危险输出受Safety Enable监督 |
| ECU-CHS | 底盘/调平ECU | S12横滚/俯仰、S13调平缸位置、S14车速 | A11调平阀组、坡地限速请求 | CAN-A/CAN-B | 坡地安全相关；具体AgPL需风险分析 |
| ECU-SAF | 安全控制/硬线安全链 | S15护罩、S16急停、危险执行器反馈、可选冗余坡度/使能 | Safety Enable、危险动力去使能、卸料/刀辊许可 | 独立硬线 + 可选诊断CAN | 安全相关控制边界；按ISO 25119开发 |
| ECU-HMI | HMI/诊断/网关 | 操作者模式、参数、诊断请求 | 显示、报警、服务/数据导出 | CAN-B / ISO11783-style network | 信息层，不直接成为危险动作唯一许可源 |
| ECU-GW | GNSS/远程数据网关（可合并HMI） | GNSS/RTK、任务/处方、远程数据 | 位置、记录、远程诊断数据 | CAN-B + Ethernet/cellular optional | 失联不得导致危险动作 |
二、液压/执行器阀块
| 阀块 | 名称 | 功能 | 控制ECU | 反馈 | 失效位 |
|---|---|---|---|---|---|
| VB1 | 喂入/输送防堵阀块 | A01喂入速度、A02输送正反转、A03辊间距 | ECU-RES | S01–S04 | 停止新增喂入；输送方向回中/安全态 |
| VB2 | 刀辊/风机驱动块 | A04粗切、A05细碎/旁通、A06主风机 | ECU-RES | S05–S08 | 刀辊去使能；风机按安全停机逻辑 |
| VB3 | hood/泄压阀块 | A07 hood旋转、A08泄压盖板 | ECU-RES | S09–S10 | 优先回田/泄压安全态 |
| VB4 | 横向转运/叶仓阀块 | A09横向输送、A10叶仓卸料 | ECU-RES | S11 + 执行器位置/压力可选 | 停止转运；卸料禁止 |
| VB5 | 底盘调平阀块 | A11调平 | ECU-CHS | S12–S13 | 保持/回到定义的机械安全状态，具体由底盘设计确定 |
三、线束分区
| 区域 | 位置 | 信号 | 设计要求 |
|---|---|---|---|
| H1 | 前端捡拾/刀辊区 | S01,S05,S06,A01,A04,A05 | 耐泥水/振动；高柔性；远离刀具；快速断开检修 |
| H2 | 中部主清选/hood | S07–S10,A06–A08 | 传感与阀驱动分束；避开高温/高速旋转件 |
| H3 | 后部横向输送/叶仓 | S11,A09,A10 | 考虑翻转/卸料活动余量和机械应变释放 |
| H4 | 底盘/调平 | S12,S13,A11 | 独立底盘线束；与叶料模块可通过CAN接口解耦 |
| H5 | 安全链 | S15,S16,Safety Enable | 独立硬线；与普通CAN过程控制隔离；采用专用供电/回路 |
| H6 | 驾驶/HMI/GNSS | S14,HMI,诊断 | CAN主干/支路；终端、电源、屏蔽/布线按选定网络规范设计 |
移动机械控制器安装指南强调：线束应避开高温、锐边和移动/振动件，提供应变释放；电子模块使用专用接地；传感器与阀驱动回路采用各自的电源/回流路径。
四、网络层
| 网络 | 用途 | 节点 | 依据 | 关键性 |
|---|---|---|---|---|
| CAN-A | 实时机器过程控制 | VCU, RES, CHS, valve/drive nodes | ISO 11783/J1939-style CAN; actual bit rate/topology after architecture selection | 高 |
| CAN-B | HMI、诊断、GNSS、记录、任务数据 | VCU, HMI, GW, service tool | 可采用ISO11783-style network | 中 |
| SAFE-HW | 急停、护罩、危险执行器许可 | E-stop, guard switches, safety controller/relay, drive enables | 独立硬线安全链 | 安全关键 |
ISO 11783用于农业设备传感器、执行器、ECU、显示和数据单元间通信；2026版Part 3继续基于CAN/J1939层次。R22只定义兼容方向，是否完整ISOBUS合规需后续协议栈与一致性验证。
五、安全功能边界
| ID | 安全功能 | 触发 | 安全状态 | AgPL |
|---|---|---|---|---|
| SF01 | 急停撤销危险能量 | S16 E-stop | 刀辊/输送/卸料等危险输出去使能 | 待风险分析确定 |
| SF02 | 护罩打开禁止危险运动 | S15 guard open | A02/A04/A05禁止启动或安全停机 | 待风险分析确定 |
| SF03 | 坡地卸料联锁 | S12/S13显示坡度或调平异常 | 禁止A10卸料/限制侧向动作 | 待风险分析确定 |
| SF04 | 通信故障降级 | 关键ECU/CAN超时 | 自动模式退出；危险输出进入预定义安全态 | 待风险分析确定 |
| SF05 | 堵塞清理重试限制 | 反转/增距后仍无恢复 | 停止刀辊和输送；人工确认后复位 | 待风险分析确定 |
| SF06 | hood位置不一致保护 | 命令与S09实际位置不一致 | 停止捕获/降低喂入，避免向封闭路径继续送叶 | 待风险分析确定 |
六、R22推荐拓扑
安全链：急停/护罩 → Safety ECU/relay → 危险驱动Safety Enable。
实时机器CAN：VCU ↔ RES ECU ↔ CHS ECU ↔ 智能阀/驱动节点。
信息/诊断CAN：VCU ↔ HMI ↔ GNSS/Gateway ↔ Service/Diagnostics。
这种分区允许叶料模块作为可拆卸/可升级子系统继续发展，而不会把底盘和安全控制全部绑定在同一个ECU里。