一种冗余式电动转向系统及其运行方法技术方案

本发明专利技术公开了一种冗余式电动转向系统及其运行方法，包括转向盘，转向盘连接有转向管柱，转向管柱连接有中间轴，中间轴连接有转向横拉杆，所述转向管柱上设有C

【技术实现步骤摘要】
一种冗余式电动转向系统及其运行方法


[0001]本专利技术涉及电动转向系统
，特别涉及一种冗余式电动转向系统及其运行方法。

技术介绍

[0002]当前电动助力转向系统主要包括感知传感器、智能驾驶域控制器、EPS控制器、转向马达、转向齿轮、转角传感器和扭矩传感器等，转角传感器和扭矩传感器均安装在方向盘下方的转向管柱上，以分别输出方向盘的转角值和扭矩值到EPS控制器，感知传感器(激光雷达、毫米波雷达、视觉等)通过感知周围环境信息，将数据信息发送至智能驾驶域控制器(Intelligent driving contronller)，智能驾驶域控制器接受感知传感器发送的传感器数据并通过CAN总线输出期望扭矩至EPS控制器(EPS Controller)，EPS控制器通过CAN总线接收到智能驾驶域控制器发出的期望转向扭矩指令，结合方向盘的转角值和扭矩值，通过逻辑计算，输出转向马达的控制指令，转向马达再输出驱动力驱动转向齿轮执行车辆转向。这种电动助力转向系统是当前主流的解决方案，但是这种方案常采用一个转向马达来实现电动阻力，而当其失效或CAN线故障是，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冗余式电动转向系统，包括转向盘，转向盘连接有转向管柱，转向管柱连接有中间轴，中间轴连接有转向横拉杆，其特征在于：所述转向管柱上设有C
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EPS系统，所述中间轴上设有DP
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EPS系统；所述C
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EPS系统包括第一ECU、第一TAS传感器、第一电机和第一电机位置传感器；所述第一TAS传感器安装在转向管柱上；所述第一ECU分别与第一TAS传感器、第一电机和第一电机位置传感器连接；所述第一电机位置传感器与第一电机连接，第一电机经过蜗轮蜗杆传动机构与转向管柱的管柱轴连接；所述DP
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EPS系统包括第二EAU、第二TAS传感器、第二电机和第二电机位置传感器；所述第二TAS传感器安装在双小齿轮齿条转向器上；所述第二ECU分别与第二TAS传感器、第二电机和第二电机位置传感器连接；所述第二电机位置传感器与第二电机连接，第二电机经传动机构将力矩传递至转向管柱的管柱轴上；所述第一ECU和第二ECU分别与公共CAN相连，并同时接收点火信号；所述第一ECU和第二ECU之间还经过私有CAN相连。2.根据权利要求1所述的冗余式电动转向系统的运行方法，其特征在于：包括辅助驾驶员转向的助力模式和接受ADAS自动驾驶系统转向角度指令的外部指令控制模式；所述助力模式下，DP
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EPS系统的第二ECU接收来自第二TAS传感器的角度信号，通过公共CAN与车辆其他节点通信，接收和发送报文信号；驾驶员的输入力矩信号则由第一TAS传感器测量，第一ECU将第一TAS传感器测得的驾驶员力矩使用公共CAN转发至第二ECU，第二ECU根据获得的信号计算第二电机需求力矩，并控制第二电机提供助力力矩；所述外部指令控制模式下，所述DP
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EPS系统通过公共CAN接收来自ADAS自动驾驶系统的角度指令信号，根据第二TAS传感器反馈的转向角度完成转向系统闭环角度控制，实现ADAS角度指令的执行。3.根据权利要求2所述的冗余式电动转向系统的运行方法，其特征在于：所述助力模式下，所述第一ECU与第二ECU运行相同的AM算法，第二ECU将公共CAN上获得的整车报文以及当前第二电机需求力矩转发至第一ECU，第一ECU根据第一TAS传感器测得驾驶员提高力矩与转角信息，同时计算当前工况下电机需求力矩，并和第二ECU计算所得的电机需求力矩做校验，以保证助力的有效性；所述外部指令控制模式下，所述C
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EPS系统的第一ECU仅对第二ECU在公共CAN和私有CAN上发送的转角信号做校验，以保证角度执行的正确性。4.根据权利要求3所述的冗余式电动转向系统的运行方法，其特征在于：所述运行方法包括助力模式下的失效冗余应对，所述助力模式下的失效冗余应对包括如下情况：(1)当私有CAN断路时，继续由DP
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EPS系统提供助力，但第一ECU不再进行助力校验工作，并向公共CAN发送私有CAN断路和助力校验故障；(2)当第二ECU和公共CAN断路，继续由DP
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EPS系统提供助力，第一ECU向第二ECU转发公共CAN的报文信息，且第一ECU向公共CAN的转发第二ECU的反馈信息，并报第二ECU和公共CAN断路故障；(3)当第二ECU和公共CAN断路且私有CAN断路，DP
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EPS系统完全下线，整车无法得知DP
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EPS的系统状态，DP
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EPS系统不再提供任何助力功能，并且断电，以防止出现非预期的助力，C
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EPS系统完全接管转向助力功能，根据第一TAS传感器的传感信息和来自公共CAN的通讯信息，提供必要的转向助力，并向公共CAN发生DP
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EPS系统失效故障；(4)当第一ECU和公共CAN断路，DP
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EPS系统继续正常提供助力，第二ECU向第一ECU转发
公共CAN的报文信息，第一ECU继续进行助力校验功能，同时第二ECU向公共CAN发生第一ECU和公共CAN断路故障；(5)当第一ECU和公共CAN断路且私有CAN断路，C
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EPS系统完全下线，整车无法得知C
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EPS系统的状态，C
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EPS系统的第一ECU不再提供任何校验功能，C
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EPS系统断电，以防止出现非预期的助力；DP
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EPS系统使用第二TAS传感信号作为传感信号输入，正常提供助力，并向公共CAN报C
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EPS系统失效故障；(6)当第二ECU失效，第二ECU效即为DP
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EPS系统失效，C
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EPS系统完全接管转向助力功能，根据第一TAS传感器的传感信息和来自公共CAN的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，李炯逸，冒艺，张新闻，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
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