一种具有失效防护功能的线控冗余转向系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种具有失效防护功能的线控冗余转向系统及其控制方法，该转向系统包括方向盘、方向盘轴、转向横拉杆、左右前轮、转角扭矩传感器、电控单元，以及：方向盘力感反馈机构，其包括力感反馈电机及力感反馈传动装置；主转向机构，其包括主转向电机及主转向传动装置；备份转向机构，其包括行星齿轮组和行星齿轮组输出轴，方向盘轴与行星齿轮组的输入端连接，行星齿轮组输出轴与转向横拉杆之间通过备份转向传动组件进行传动；所述备份转向机构还包括用于将所述行星齿轮组的齿圈锁紧和松开的松紧装置，以及备份转向驱动电机。本发明专利技术通过备份转向机构实现主转向机构故障失效情况下的车辆转向，结构更简单，功能更丰富、控制更灵敏。

【技术实现步骤摘要】
一种具有失效防护功能的线控冗余转向系统及其控制方法
本专利技术涉及汽车转向系统，尤其是一种线控冗余转向系统及其控制方法。
技术介绍
随着自动驾驶技术的发展，线控转向技术的开发越来越受到重视。线控冗余转向系统相比于传统转向系统，其结构布置更加灵活，且能根据需求设计不同的角传递与力传递特性，在车辆的操作稳定性与安全性方面均有显著优势。由于取消了方向盘与前轮间的机械连接部件，需要用力感反馈电机来为驾驶员提供力感，同时电控单元(ECU)还需将驾驶员转向意图通过电信号传递给转向电机从而驱动车辆转向。然而电信号的传递与电机控制无法保证万无一失，因此，在设计线控冗余转向系统时，需要将系统故障容错功能纳入考虑之中，以避免转向失效。目前已经有较多的线控冗余转向系统故障容错方法，如公开号为CN109774786A，名称为“一种基于线控转向的多模式助力转向系统及其控制方法”的专利技术专利，采用的是通过离合器来进行系统失效冷备份方法，但是，这种系统失效冷备份方式需要布置离合器实现，这种方式增加了系统结构和控制的复杂度。此外，采用液压传动装置进行转向，所占空间大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有失效防护功能的线控冗余转向系统，包括方向盘、方向盘轴、转向横拉杆及左右前轮，其特征在于，该线控冗余转向系统还包括：/n转角扭矩传感器，其用于获取方向盘的转角和扭矩信号；/n方向盘力感反馈机构，其包括力感反馈电机及力感反馈传动装置；/n主转向机构，其包括主转向电机及用于所述主转向电机与所述转向横拉杆之间传动的主转向传动装置；/n备份转向机构，其包括行星齿轮组和行星齿轮组输出轴，所述方向盘轴与所述行星齿轮组的输入端连接，所述行星齿轮组输出轴与所述转向横拉杆之间通过备份转向传动组件进行传动；所述备份转向机构还包括用于将所述行星齿轮组的齿圈锁紧和松开的松紧装置，以及驱动所述松紧装置的备份转...

【技术特征摘要】
1.一种具有失效防护功能的线控冗余转向系统，包括方向盘、方向盘轴、转向横拉杆及左右前轮，其特征在于，该线控冗余转向系统还包括：
转角扭矩传感器，其用于获取方向盘的转角和扭矩信号；
方向盘力感反馈机构，其包括力感反馈电机及力感反馈传动装置；
主转向机构，其包括主转向电机及用于所述主转向电机与所述转向横拉杆之间传动的主转向传动装置；
备份转向机构，其包括行星齿轮组和行星齿轮组输出轴，所述方向盘轴与所述行星齿轮组的输入端连接，所述行星齿轮组输出轴与所述转向横拉杆之间通过备份转向传动组件进行传动；所述备份转向机构还包括用于将所述行星齿轮组的齿圈锁紧和松开的松紧装置，以及驱动所述松紧装置的备份转向驱动电机；
电控单元，其分别与所述转角扭矩传感器、所述力感反馈电机、所述主转向电机以及所述备份转向驱动电机电连接。


2.根据权利要求1所述的具有失效防护功能的线控冗余转向系统，其特征在于，所述行星齿轮组为双行星排齿轮组，其包括行星架、齿圈、第一行星轮、第一太阳轮、第二行星轮、第二太阳轮；所述第一太阳轮与所述方向盘轴固定连接，所述第一行星轮与所述第一太阳轮啮合，所述第一行星轮与所述齿圈啮合；所述第二行星轮与所述齿圈啮合，所述第二太阳轮与所述行星齿轮组输出轴固定连接。


3.根据权利要求1或2所述的具有失效防护功能的线控冗余转向系统，其特征在于，所述松紧装置包括包覆在所述齿圈外周的制动鼓、以及带动所述制动鼓锁紧和松开所述齿圈的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠与所述备份转向驱动电机相连。


4.根据权利要求1所述的具有失效防护功能的线控冗余转向系统，其特征在于，所述力感反馈传动装置为蜗轮蜗杆传动机构，所述蜗轮蜗杆传动机构的涡轮安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓伟文，赵蕊，丁能根，蔡锦康，王亚，窦腾飞，
申请(专利权)人：南京经纬达汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32