冗余电子转向系统技术方案

本公开涉及冗余电子转向系统，包括：驱动电机，其包括至少两个三相；至少两个控制单元；以及控制器，用于控制所述冗余电子转向系统在至少两个通道模式间切换，其中，在当前所使用的通道模式发生故障时，所述控制器将该通道模式切换至另一通道模式，其中，不同的通道模式下处于工作状态的控制单元和/或三相不同。由此，即使当前所使用的通道模式发生故障，冗余电子转向系统也仍然能够以未发生故障的另一通道模式正常工作。

【技术实现步骤摘要】
冗余电子转向系统
本公开涉及电子转向控制领域，尤其涉及一种冗余电子转向系统。
技术介绍
现在，市场上的大多数冗余电子转向系统(英文：ElectricPowerSteeringsystem，简称：EPS)仅包含一台驱动电机和一个控制单元或者包含两台分离的驱动电机。然而，对于仅包含一台驱动电机和一个控制单元的电子转向系统，一旦该电子转向系统的驱动电机或控制单元发生故障，则该电子转向系统无法正常工作。对于包含两台分离的驱动电机的电子转向系统，电子转向系统的尺寸变大且变得更重，这增加了电子转向系统的成本。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提出了一种冗余电子转向系统。根据本公开的一方面，提供了一种冗余电子转向系统，包括：驱动电机，其包括至少两个三相；至少两个控制单元；以及控制器，用于控制所述冗余电子转向系统在至少两个通道模式间切换，其中，在当前所使用的通道模式发生故障时，所述控制器将该通道模式切换至另一通道模式，其中，不同的通道模式下处于工作状态的控制单元和/或三相不同。在一种可能的实现方式中，上述冗余电子转向系统还包括：检测单元，用于检测当前所使用的通道模式是否发生故障，其中，响应于所述检测单元检测到当前所使用的通道模式发生故障，所述控制器将当前所使用的通道模式切换至另一通道模式。在一种可能的实现方式中，上述冗余电子转向系统还包括：传感器，用于对所述驱动电机的转子位置进行检测，其中，所述传感器所获得的彼此独立的至少两个检测信号分别被提供至所述至少两个控制单元。在一种可能的实现方式中，上述冗余电子转向系统还包括：通信单元，用于与外部设备进行通信，并且从所述外部设备接收表示当前所使用的通道模式是否发生故障的信号，其中，响应于所述通信单元接收到表示当前所使用的通道模式发生故障的信号，所述控制器将当前所使用的通道模式切换至另一通道模式。在一种可能的实现方式中，通道模式发生故障包括该通道模式下处于工作状态的三相和/或控制单元发生故障。在一种可能的实现方式中，上述冗余电子转向系统还包括：电机驱动电路，其包括至少两个三相栅极驱动器和至少两个驱动单元，其中驱动单元各自由多个MOSFET构成，其中，各通道模式下处于工作状态的控制单元向该通道模式所对应的三相栅极驱动器输出用于进行转向控制的转向信号，该三相栅极驱动器根据该转向信号对构成该通道模式所对应的驱动单元的所有MOSFET的开关频率进行控制，以生成用于驱动该通道模式下处于工作状态的三相的交流电流。在一种可能的实现方式中，上述冗余电子转向系统还包括：供电模块，用于提供彼此独立的至少两个直流电压；其中，所述供电模块向各通道模式下处于工作状态的控制单元、该通道模式所对应的驱动单元和三相栅极驱动器供给该通道模式所对应的直流电压。在一种可能的实现方式中，所述供电模块包括用于供给所述至少两个直流电压的至少两个供电单元。在一种可能的实现方式中，所述至少两个供电单元各自还用于对自身进行故障的监控，并且在该供电单元监控到自身故障时禁止该供电单元所对应的通道模式工作。在一种可能的实现方式中，上述冗余电子转向系统还包括：至少两个断路器和/或至少两个断路单元，其中，在各通道模式所对应的供电单元监控到自身故障时，该通道模式所对应的断路器切断自该供电单元至构成该通道模式所对应的驱动单元的所有MOSFET的电源路径，和/或该通道模式所对应的断路单元切断自该供电单元至该通道模式下处于工作状态的三相的电源路径。本实施例的冗余电子转向系统，其设置有包括至少两个三相的一台驱动电机和至少两个控制单元，具有至少两个通道模式，各通道模式下处于工作状态的控制单元和/或三相不同，如果当前所使用的通道模式发生故障，则从当前所使用的通道模式切换至另一通道模式，由此，即使当前所使用的通道模式发生故障，冗余电子转向系统也仍然能够以未发生故障的另一通道模式正常工作。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。附图说明包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。图1示出根据本公开一实施例的冗余电子转向系统的应用场景。图2示出根据本公开一实施例的冗余电子转向系统的结构。图3示出根据本公开一实施例的冗余电子转向系统的框图。图4示出根据本公开一实施例的冗余电子转向系统的逻辑框图。具体实施方式以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。图1示出根据本公开一实施例的冗余电子转向系统的应用场景。如图1所示，冗余电子转向系统100的两侧连接至两个转向连杆120，两个转向连杆120各自与相应的车轮130连接，其中各转向连杆120将所产生的轴向力传递至相应的车轮130。冗余电子转向系统100可用于实现汽车的线控转向。示意性地，冗余电子转向系统100可包括转向控制器(例如下文描述的包括第一控制单元和第二控制单元的至少两个控制单元)、转角传感器、转矩传感器、转向电机(例如下文描述的包括至少两个三相的驱动电机)、电机驱动电路(例如下文描述的电机驱动电路)和机械传动结构(例如转向连杆120)，其中，转向控制器获取转角传感器所采集的汽车方向盘的转角信号、转矩传感器所采集的汽车方向盘的转矩信号和转向电机的转向电流信号并进行处理，根据处理结果输出转向控制信号(例如下文描述的用于进行转向控制的转向信号)。电机驱动电路根据该转向控制信号来驱动转向电机，从而实现机械传动结构的控制，进而实现汽车的线控转向。图2示出根据本公开一实施例的冗余电子转向系统的结构。如图2所示，冗余电子转向系统200包括：波纹管201、由轴202-1和螺母202-2构成的滚珠丝杠202、皮带203、从动齿轮204、主动齿轮205、驱动电机206、电子控制单元ECU207和外壳208。其中，波纹管201、滚珠丝杠202、皮带203、从动齿轮204和主动齿轮205可构成冗余电子转向系统200的机械传动结构。皮带203、从动齿轮204和主动齿轮205组成变速器。当然，应能够理解，变速器的类型和结构不限于此，本实施例对变速器的类型和结构不作具体限制，还可以采用其它类型和结构的变速器，例如纯齿轮组、蜗轮等。从动齿轮204与滚珠丝杠202的螺母202-2集成在一起。一旦从动齿轮204具有扭矩和转速，螺母202-2将与从动齿轮20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冗余电子转向系统，其特征在于，包括：/n驱动电机，其包括至少两个三相；/n至少两个控制单元；以及/n控制器，用于控制所述冗余电子转向系统在至少两个通道模式间切换，/n其中，在当前所使用的通道模式发生故障时，所述控制器将该通道模式切换至另一通道模式，/n其中，不同的通道模式下处于工作状态的控制单元和/或三相不同。/n

【技术特征摘要】
1.一种冗余电子转向系统，其特征在于，包括：
驱动电机，其包括至少两个三相；
至少两个控制单元；以及
控制器，用于控制所述冗余电子转向系统在至少两个通道模式间切换，
其中，在当前所使用的通道模式发生故障时，所述控制器将该通道模式切换至另一通道模式，
其中，不同的通道模式下处于工作状态的控制单元和/或三相不同。


2.根据权利要求1所述的冗余电子转向系统，其特征在于，还包括：
检测单元，用于检测当前所使用的通道模式是否发生故障，
其中，响应于所述检测单元检测到当前所使用的通道模式发生故障，所述控制器将当前所使用的通道模式切换至另一通道模式。


3.根据权利要求1所述的冗余电子转向系统，其特征在于，还包括：
传感器，用于对所述驱动电机的转子位置进行检测，
其中，所述传感器所获得的彼此独立的至少两个检测信号分别被提供至所述至少两个控制单元。


4.根据权利要求1所述的冗余电子转向系统，其特征在于，还包括：
通信单元，用于与外部设备进行通信，并且从所述外部设备接收表示当前所使用的通道模式是否发生故障的信号，
其中，响应于所述通信单元接收到表示当前所使用的通道模式发生故障的信号，所述控制器将当前所使用的通道模式切换至另一通道模式。


5.根据权利要求1所述的冗余电子转向系统，其特征在于，
通道模式发生故障包括该通道模式下处于工作状态的三相和/或控制单元发生故障。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的冗余电子转向系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱勇，狄杰，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE