具有故障保护扭矩传感器通信的转向系统技术方案

描述了在转向系统中提供故障保护辅助扭矩的技术方案。本发明专利技术提供一种具有故障保护扭矩传感器通信的转向系统及一种计算机实现方法。一种示例方法包括由第一控制器使用来自第一传感器的第一组扭矩传感器信号和来自第二传感器的第二组扭矩传感器信号确定第一辅助扭矩信号，第一传感器对应于第一控制器，第二传感器对应于第二控制器。方法还包括由第二控制器使用第一和第二组扭矩传感器信号确定第二辅助扭矩信号。另外，方法包括：由马达使用第一和第二辅助扭矩信号产生辅助扭矩；以及响应于第一控制器接收到指示所述第一扭矩传感器故障的诊断信号，由所述第一控制器仅使用第二组扭矩传感器信号确定第一辅助扭矩信号。

Steering system with fault protection torque sensor communication

【技术实现步骤摘要】
具有故障保护扭矩传感器通信的转向系统相关申请的交叉引用本专利申请要求2016年9月28日提交的序列号为62/400,817的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本申请一般地涉及车辆中电子控制单元(ECU)之间的通信，特别是在与车辆中的电动助力转向(EPS)系统相关联的一个或多个ECU与车辆中的其它ECU之间的通信。
技术介绍
对自动驾驶辅助系统(ADAS)渐增的依赖使得车辆中各个子系统的一个或多个控制器彼此通信。例如，通信有助于子系统共享信息，从而有助于子系统自动地对其它子系统采取的动作做出反应。此外，渐增的车辆安全性需求正在推动系统冗余以实现更高的安全级别。通过扩增车辆的控制系统而实现冗余，以达到具有冗余ECU和相应传感器的程度。这进而要求在两个或更多个ECU与多个传感器之间的鲁棒(robust)和故障保护(failsafe)的通信方法。对应于一个ECU的传感器的故障可能对整体系统性能具有不利影响，导致安全隐患。因此，期望具有一种故障保护的通信系统，其有助于ECU基于来自多个传感器、甚至是与系统中其它ECU对应的那些传感器的传感器信号来确定信号。
技术实现思路
根据一个或多个实施例，一种用于自主驾驶辅助系统以提供故障保护辅助扭矩的计算机实现方法包括：由来自第一控制器的第一扭矩计算模块，基于来自第一扭矩传感器的第一组扭矩传感器信号和来自第二扭矩传感器的第二组扭矩传感器信号，确定第一辅助扭矩信号，所述第一扭矩传感器对应于所述第一控制器，所述第二扭矩传感器对应于第二控制器。方法还包括：由来自所述第二控制器的第二扭矩计算模块，基于来自所述第一扭矩传感器的所述第一组扭矩传感器信号和来自所述第二扭矩传感器的所述第二组扭矩传感器信号，确定第二辅助扭矩信号。方法还包括由马达基于所述第一辅助扭矩信号和所述第二辅助扭矩信号产生辅助扭矩。方法还包括响应于所述第一扭矩计算模块接收到指示所述第一扭矩传感器故障的诊断信号，由所述第一扭矩计算模块仅基于所述第二组扭矩传感器信号确定所述第一辅助扭矩信号。根据一个或多个实施例，一种转向系统包括马达，基于一个或多个辅助扭矩指令产生辅助扭矩。转向系统还包括第一控制器和相应的第一扭矩传感器。转向系统还包括第二控制器和相应的第二扭矩传感器。所述第一控制器包括第一扭矩计算模块，所述第一扭矩计算模块被配置为基于来自所述第一扭矩传感器的第一组扭矩传感器信号和来自所述第二扭矩传感器的第二组扭矩传感器信号，确定第一辅助扭矩信号。所述第二控制器包括第二扭矩计算模块，所述第二扭矩计算模块被配置为：基于来自所述第一扭矩传感器的所述第一组扭矩传感器信号和来自所述第二扭矩传感器的所述第二组扭矩传感器信号，确定第二辅助扭矩信号。响应于接收到指示所述第二扭矩传感器故障的诊断信号，仅基于所述第一组扭矩传感器信号确定所述第二辅助扭矩信号。根据一个或多个实施例，一种计算机程序产品包括具有计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质，所述计算机可执行指令使得处理器执行指令以在转向系统中提供故障保护辅助转矩。转向系统包括马达，基于一个或多个辅助扭矩指令产生辅助扭矩。转向系统包括第一控制器和相应的第一扭矩传感器。转向系统包括第二控制器和相应的第二扭矩传感器。提供故障保护辅助扭矩包括由第一控制器的第一扭矩计算模块，基于来自第一扭矩传感器的第一组扭矩传感器信号和来自第二扭矩传感器的第二组扭矩传感器信号，确定第一辅助扭矩信号。另外，提供故障保护辅助扭矩包括由所述第二控制器的第二扭矩计算模块，基于来自所述第一扭矩传感器的所述第一组扭矩传感器信号和来自所述第二扭矩传感器的所述第二组扭矩传感器信号，确定第二辅助扭矩信号。另外，提供故障保护辅助扭矩包括响应于所述第二控制器接收到指示所述第二扭矩传感器故障的诊断信号，由所述第二扭矩计算模块仅基于所述第一组扭矩传感器信号确定所述第二辅助扭矩信号。从以下结合附图的描述中，这些和其它优点和特征将变得更加明显。附图说明被认为是本专利技术的主题在说明书所附的权利要求中被特别指出并明确地要求保护。从以下结合附图的详细描述中，本专利技术的前述和其它特征以及优点是显而易见的，在附图中：图1示出根据一个或多个实施例的包括转向系统的车辆。图2描述根据一个或多个实施例的提供冗余故障保护操作的控制模块的方框图。图3描述根据一个或多个实施例的提供故障保护扭矩感测和计算的控制模块的方框图。图4示出根据一个或多个实施例的用于故障保护扭矩传感器信号通信和辅助扭矩计算的示例方法的流程图。图5描述根据一个或多个实施例的丢失扭矩数据的示例时序图。图6描述根据一个或多个实施例的实现频繁触发的示例时序图。具体实施方式本文所使用的术语模块和子模块指一个或多个处理电路，诸如专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享处理器、专用处理器或处理器组)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其它合适组件。可以理解，下面描述的子模块可以被组合和/或进一步分割。以下描述本质上仅仅是示例性的，并不意图限制本公开、应用或用途。应当理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。现在参考图1，将参考具体实施例来描述本专利技术，但不限于此，示出车辆10的实施例，其中车辆10包括转向系统12，诸如电动助力转向(EPS)和/或驾驶员辅助系统。在各种实施例中，转向系统12包括耦接到转向轴16的方向盘14。在所示实施例中，转向系统12是电动助力转向(EPS)系统，其还包括转向辅助单元18，该转向辅助单元18耦接到转向系统12的转向轴16并且耦接到车辆10的连结杆20、22。例如，转向辅助单元18包括转向致动器马达19(例如，电机)和齿条与齿轮转向机构(未示出)，该齿条与齿轮转向机构可以通过转向轴16耦接到转向致动器马达和传动装置。在操作期间，当车辆操作者转动方向盘14时，转向辅助单元18的马达提供辅助以移动连结杆20、22，进而又分别移动被分别耦接到车辆10的道路车轮28、30的转向节24、26。致动器马达19是直流(DC)电机或马达。在一个实施例中，马达19是有刷DC马达。有刷DC马达包括定子和转子。定子包括具有围绕换向器布置的多个周向间隔开的电刷的电刷壳体，每个电刷具有与换向器电接触的接触面。虽然这里描述的实施例被应用于永磁有刷DC马达，但是它们不限于此并且可以被应用于任何合适的DC电机。如图1所示，车辆10还包括检测和测量转向系统12和/或车辆10的可观测状况的各种传感器。传感器基于可观测状况产生传感器信号。在所示示例中，传感器31和32是分别感测车轮28和30的转速的车轮速度传感器。传感器31和32基于此产生车轮速度信号。在其它示例中，除了传感器31和32之外或者替代传感器31和32，还可以提供其它车轮速度传感器。其它车轮速度传感器可以感测后轮34、36的转速并基于此产生传感器信号。可以理解的是，可以使用感测车轮移动的其它车轮传感器，例如车轮位置传感器，来代替车轮速度传感器。在这种情况下，可以基于车轮传感器信号来计算车轮速率和/或车辆速率或速度。在另一示例中，传感器33是感测施加在方向盘14上的扭矩的扭矩传感器。传感器33基于此产生扭矩信号。其它传感器包括用于检测与转向辅助单元18相关联的转向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于自主驾驶辅助系统以提供故障保护辅助扭矩的计算机实现方法，所述方法包括：由来自第一控制器的第一扭矩计算模块，基于来自第一扭矩传感器的第一组扭矩传感器信号和来自第二扭矩传感器的第二组扭矩传感器信号，确定第一辅助扭矩信号，所述第一扭矩传感器对应于所述第一控制器，所述第二扭矩传感器对应于第二控制器；由来自所述第二控制器的第二扭矩计算模块，基于来自所述第一扭矩传感器的所述第一组扭矩传感器信号和来自所述第二扭矩传感器的所述第二组扭矩传感器信号，确定第二辅助扭矩信号；由马达基于所述第一辅助扭矩信号和所述第二辅助扭矩信号产生辅助扭矩；以及响应于所述第一扭矩计算模块接收到指示所述第一扭矩传感器故障的诊断信号，由所述第一扭矩计算模块仅基于所述第二组扭矩传感器信号确定所述第一辅助扭矩信号。

【技术特征摘要】
2016.09.28 US 62/400,8171.一种用于自主驾驶辅助系统以提供故障保护辅助扭矩的计算机实现方法，所述方法包括：由来自第一控制器的第一扭矩计算模块，基于来自第一扭矩传感器的第一组扭矩传感器信号和来自第二扭矩传感器的第二组扭矩传感器信号，确定第一辅助扭矩信号，所述第一扭矩传感器对应于所述第一控制器，所述第二扭矩传感器对应于第二控制器；由来自所述第二控制器的第二扭矩计算模块，基于来自所述第一扭矩传感器的所述第一组扭矩传感器信号和来自所述第二扭矩传感器的所述第二组扭矩传感器信号，确定第二辅助扭矩信号；由马达基于所述第一辅助扭矩信号和所述第二辅助扭矩信号产生辅助扭矩；以及响应于所述第一扭矩计算模块接收到指示所述第一扭矩传感器故障的诊断信号，由所述第一扭矩计算模块仅基于所述第二组扭矩传感器信号确定所述第一辅助扭矩信号。2.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中所述第一扭矩传感器响应于接收到来自于所述第一控制器的第一扭矩测量驱动器外围设备的触发信号，将所述第一组扭矩传感器信号发送到所述第一控制器和所述第二控制器。3.根据权利要求2所述的计算机实现方法，其中所述第一扭矩测量驱动器外围设备经由配置为仅接收模式的通信端口接收所述第二组扭矩信号，以及经由配置为发送和接收模式的通信端口接收所述第一组扭矩信号。4.根据权利要求2所述的计算机实现方法，其中所述第一扭矩测量驱动器外围设备以与所述扭矩计算模块使用的采样率不同的触发率触发所述第一扭矩传感器。5.根据权利要求4所述的计算机实现方法，其中所述触发率比所述采样率快。6.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中所述第二扭矩传感器响应于接收到来自于所述第二控制器的第二扭矩测量驱动器外围设备的触发信号，将所述第二组扭矩传感器信号发送到所述第一控制器和所述第二控制器。7.根据权利要求6所述的计算机实现方法，其中所述第二扭矩测量驱动器外围设备经由配置为仅接收模式的通信端口接收所述第一组扭矩信号。8.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中所述马达是双绕组马达，其基于所述第一辅助扭矩信号和所述第二辅助扭矩信号产生所述辅助扭矩。9.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·R·帕特尔，A·J·尚帕涅，T·M·瓦伦吉卡尔，
申请(专利权)人：操纵技术IP控股公司，
类型：发明
国别省市：美国,US