一种车辆转向系统及其控制方法技术方案

本申请公开了一种车辆转向系统及其控制方法，该方法包括：电机和电子控制单元；电机包括第一绕组和第二绕组；电子控制单元包括主控制模块和冗余控制模块；当主控制模块运行状态正常时，主控制模块用于给电机发送转向指令；当主控制模块运行状态异常，且冗余控制模块运行状态正常时，冗余控制模块用于给电机发送转向指令；电机用于根据转向指令通过第一绕组控制车辆转向；当在第一预设时间段内车辆未完成转向指令时，电机还用于根据转向指令通过第二绕组控制车辆转向。在车辆成本较低的前提下，给车辆转向系统提供了多重保障，提高了车辆转向系统的安全性。向系统的安全性。向系统的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆转向系统及其控制方法


[0001]本申请涉及汽车
，尤其涉及一种车辆转向系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着汽车技术的发展，目前产生了多种无人驾驶车辆或智能驾驶车辆。这些车辆与传统汽车的主要区别在于，无人驾驶车辆的转向系统主要是线控形式，它舍弃了传统汽车的方向盘以及方向盘与齿轮间的管柱连接方式，取而代之的是用电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)直接控制电机执行转向功能。
[0003]当电机或ECU中控制电机的控制电路发生故障时，ECU无法控制电机输出相应的转矩，电机无法输出转矩，车辆无法实现转向。此时车辆会无视障碍物，继续按照原始的路线运行，对车辆、驾驶员及行人造成损害。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本申请提供了一种车辆转向系统及其控制方法，用于提高无人驾驶车辆的安全性。
[0005]为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：
[0006]本申请实施例提供一种车辆转向系统，包括：电机和电子控制单元；
[0007]电机包括第一绕组和第二绕组；电子控制单元包括主控制模块和冗余控制模块；
[0008]当主控制模块运行状态正常时，主控制模块用于向电机发送转向指令；
[0009]当主控制模块运行状态异常，且冗余控制模块运行状态正常时，冗余控制模块用于向电机发送转向指令；
[0010]电机用于根据转向指令通过第一绕组控制车辆转向；
[0011]当在第一预设时间段内车辆未完成转向指令时，电机还用于根据转向指令通过第二绕组控制车辆转向。
[0012]在一些可能的实施例中，主控制模块与电机之间通过第一线路连接，冗余控制模块与电机之间通过第二线路连接；第一线路和第二线路均用于传输转向指令。
[0013]在一些可能的实施例中，第一绕组和第二绕组共用同一个定子，主控制模块和冗余控制模块位于同一块电路板。
[0014]在一些可能的实施例中，还包括：电子驻车制动系统；
[0015]当主控制模块运行状态和冗余控制模块的运行状态均为异常时，电子控制系统还用于发送制动指令至电子驻车制动系统，以使电子驻车制动系统控制车辆制动。
[0016]在一些可能的实施例中，当在第二预设时间段内车辆未完成转向指令时，电子控制系统还用于发送制动指令至电子驻车制动系统，以使电子驻车制动系统控制车辆制动；第二预设时间段晚于第一预设时间段，且第一预设时间段于第二预设时间段不重合。
[0017]在一些可能的实施例中，还包括：整车控制单元；
[0018]整车控制单元用于向电子控制单元发送转向指令，以使电子控制单元中的主控制
模块或冗余控制模块想电机发送转向指令。
[0019]在一些可能的实施例中，还包括：自动驾驶域控制器；
[0020]自动驾驶域控制器，用于根据车辆信息生成转向指令，并将转向指令发送至整车控制单元。
[0021]根据上述实施例提供的车辆转向系统，本申请实施例还提供了一种车辆转向系统的控制方法，车辆转向系统包括电机和电子控制单元；电机包括第一绕组和第二绕组；电子控制单元包括主控制模块和冗余控制模块，方法包括：
[0022]当主控制模块运行状态正常时，主控制模块向电机发送转向指令；
[0023]当主控制模块运行状态异常，且冗余控制模块运行状态正常时，冗余控制模块向电机发送转向指令；
[0024]电机根据转向指令通过第一绕组控制车辆转向；
[0025]当在第一预设时间段内车辆未完成转向指令时，电机根据转向指令通过第二绕组控制车辆转向。
[0026]在一些可能的实施例中，主控制模块与电机之间通过第一线路连接，冗余控制模块与电机之间通过第二线路连接；第一线路和第二线路均用于传输转向指令。
[0027]在一些可能的实施例中，第一绕组和所述第二绕组共用同一个定子，主控制模块和冗余控制模块位于同一块电路板。
[0028]通过上述技术方案可知，本申请具有以下有益效果：
[0029]本申请实施例提供了一种车辆转向系统，包括：电机和电子控制单元；电机包括第一绕组和第二绕组；电子控制单元包括主控制模块和冗余控制模块；当主控制模块运行状态正常时，主控制模块用于给电机发送转向指令；当主控制模块运行状态异常，且冗余控制模块运行状态正常时，冗余控制模块用于给电机发送转向指令；电机用于根据转向指令通过第一绕组控制车辆转向；当在第一预设时间段内车辆未完成转向指令时，电机还用于根据转向指令通过第二绕组控制车辆转向。
[0030]由此可知，本申请实施例提供的车辆转向系统中如果主控制模块发生了故障时，可以使用冗余控制模块代替故障的主控制模块发送转向指令；当第一绕组发生了故障时，车辆无法完成转向指令，可以通过第二绕组代替第一绕组完成转向指令，从而在车辆成本较低的前提下，给车辆转向系统提供了多重保障，提高了车辆转向系统的安全性。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为本申请实施例提供的一种车辆转向系统的示意图；
[0033]图2为本申请实施例提供的一种电机的示意图；
[0034]图3为本申请实施例提供的一种电机及其连接装置的示意图；
[0035]图4为本申请实施例提供的一种车辆转向系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0036]为了帮助更好地理解本申请实施例提供的方案，在介绍本申请实施例提供的方法之前，先介绍本申请实施例方案的应用的场景。
[0037]随着汽车技术的发展，目前产生了多种无人驾驶车辆或智能驾驶车辆。这些车辆与传统汽车的主要区别在于，无人驾驶车辆的转向系统主要是线控形式，它舍弃了传统汽车的方向盘以及方向盘与齿轮间的管柱连接方式，取而代之的是用电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)直接控制电机执行转向功能。当电机或ECU中控制电机的控制电路发生故障时，ECU无法控制电机输出相应的转矩，电机无法输出转矩，车辆无法实现转向。此时车辆会无视障碍物，继续按照原始的路线运行，对车辆、驾驶员及行人造成损害。
[0038]相关技术中为了解决上述的问题，双冗余电机，即给车辆安装两个转向电机，当车辆转弯时，ECU通过线路控制主电机转动，提供对应的转矩带主动齿轮转动，从而实现转向功能，当主电机发生故障时，另一个电机会被唤醒，代替主电机执行转向功能，从而给转向系统提供了双重保障，实现了转向系统的双重安全。但转向电机的成本较高，在车辆中安装两个转向电机将使得车辆的成本过高。
[0039]为了解决上述的技术问题，本申请实施例提供了一种车辆转向系统，包括：电机和电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆转向系统，其特征在于，包括：电机和电子控制单元；所述电机包括第一绕组和第二绕组；所述电子控制单元包括主控制模块和冗余控制模块；当所述主控制模块运行状态正常时，所述主控制模块用于向所述电机发送转向指令；当所述主控制模块运行状态异常，且所述冗余控制模块运行状态正常时，所述冗余控制模块用于向所述电机发送转向指令；所述电机用于根据所述转向指令通过所述第一绕组控制车辆转向；当在第一预设时间段内所述车辆未完成所述转向指令时，所述电机还用于根据所述转向指令通过所述第二绕组控制车辆转向。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控制模块与所述电机之间通过第一线路连接，所述冗余控制模块与所述电机之间通过第二线路连接；所述第一线路和所述第二线路均用于传输所述转向指令。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一绕组和所述第二绕组共用同一个定子，所述主控制模块和所述冗余控制模块位于同一块电路板。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：电子驻车制动系统；当所述主控制模块运行状态和所述冗余控制模块的运行状态均为异常时，所述电子控制系统还用于发送制动指令至所述电子驻车制动系统，以使所述电子驻车制动系统控制车辆制动。5.根据权利4所述的系统，其特征在于，当在第二预设时间段内所述车辆未完成所述转向指令时，所述电子控制系统还用于发送制动指令至所述电子驻车制动系统，以使所述电子驻车制动系统控制车辆制动；所述第二预设时间段晚于所述第一预设时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖红明，梁力，鲜思静，蒋炬卿，闫兴旺，罗德意，
申请(专利权)人：柳州五菱新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：