【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种双马达驱动组件及其操作方法，特别但不排他地适用于车辆的手轮致动器(hwa)组件。
技术介绍
1、电动马达被广泛用于机动车辆应用中并在机动车辆应用中越来越常见。例如，已知提供一种电动动力辅助转向系统，其中，电动马达设备向转向系统的一部分施加辅助转矩，以使驾驶员更容易转动车辆的方向盘。辅助转矩的量值根据控制算法来确定，该控制算法接收一个或多个参数(比如通过驾驶员转动方向盘向转向柱施加的转矩、车辆速度等)作为输入。
2、电动马达在机动车辆应用中的使用的另一个示例是线控转向系统。在正常使用期间，这些系统与由驾驶员移动的手轮和转向车轮没有直接的机械连接，其中传感器检测驾驶员对手轮的移动，并且马达响应于传感器的输出被驱动以产生使车轮转向的力。这些系统依靠传感器将方向盘处的用户输入数据转发到控制单元，这些控制单元将用户输入数据与其他信息(比如车辆速度和横摆速率)相结合，以将控制信号递送到物理致动车辆的转向齿条的主马达。控制单元还用于过滤掉来自前车轮的不需要的反馈，并向联接到方向盘的次级电动马达提供响应信号。次级马达响应于方向盘处的特定用户输入而为驾驶员提供适当的阻力和反馈，以模仿常规转向系统的感觉。
3、在线控转向系统中，组件的一部分的失灵或故障可能会损害使车辆转向的能力。因此，期望提供具有用于提供至少暂时的故障安全操作的结构的组件。us 2006/0042858a1公开了包括转向组件的转向设备，该转向组件包括手轮致动器。手轮致动器包括用于支撑方向盘的转向柱、传动机构和两个马达，这两个马达各自用于向转
4、gb 2579374 a公开了一种用于与线控转向手轮致动器一起使用的转向柱组件。该组件利用类似的双马达驱动系统，该双马达驱动系统包括第一马达和第二马达，该第一马达和该第二马达各自具有驱动相应输出传动机构的输出。每个输出传动机构驱动第一传动机构，该第一传动机构连接到方向盘的轴并被配置成使方向盘的轴旋转，以向驾驶员提供路感的感觉。双马达驱动系统用于通过同时驱动两个马达以向转向柱施加相反的转矩来减少传动机构咯咯声。具有两个马达还在系统中提供一些冗余。
5、随着时间推移，齿轮箱部件将被磨损，并且容差、例如相啮合的齿轮的齿之间的容差将增大。间隙、容差、齿隙等的改变可能导致不同的操作需求，并且最终导致需要更换部件。
6、本专利技术寻求改进与传统马达组件相关联的问题。
技术实现思路
1、根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于车辆的手轮致动器组件的双马达驱动组件，该双马达驱动组件包括：
2、壳体；
3、轴，该轴相对于壳体可旋转地安装；
4、第一传动机构，该第一传动机构连接到轴并被配置成与轴一起旋转；
5、第一马达和第二马达，该第一马达和第二马达各自具有驱动相应输出传动机构的输出，输出传动机构与第一传动机构接合；
6、马达控制器，该马达控制器将转矩需求分配到第一马达和第二马达中的每一个，以引起每个马达向第一传动机构施加对应的转矩；
7、位置确定装置，该位置确定装置被布置成确定对应的角位置信号，角位置信号指示第一马达的角位置和第二马达的角位置，
8、以及处理装置，该处理装置被布置成：
9、-在第一时间接收角位置信号，此时，马达控制器将转矩需求分配到马达，转矩需求在轴处产生具有第一感觉的差动转矩；差动转矩足以克服传动机构之间的摩擦，并且确保两个输出传动机构与第一传动机构之间的任何自由游隙都被占据；
10、-在第二时间接收角位置信号，此时，该马达控制器将转矩需求分配到马达，该转矩需求在轴处产生具有第二相反感觉的差动转矩，差动转矩足以克服传动机构之间的摩擦，并且确保两个输出传动机构与第一传动机构之间的任何自由游隙都被占据；
11、并且其中，处理装置被布置成估计在第一时间和第二时间处齿轮箱中的随角位置信号的值而变的齿隙水平。
12、处理装置可以从角位置信号来确定第一时间与第二时间之间两个马达的差动运动，以估计齿隙。当齿隙为零时，两个时间处的差动运动将不再有变化。随着齿隙增大，差动运动将增大。齿隙越高，从传动机构在一个方向上完全啮合到在另一个方向上完全啮合的转矩方向反转所需的移动量就越大，这是因为存在更大量的自由游隙。当自由游隙被占据时，马达不会通过齿轮箱向输出轴传递转矩。
13、双马达驱动组件可以形成手轮致动器(hwa)的一部分。hwa可以形成车辆的一部分。手轮可以可操作地连接至轴。
14、第一传动机构可以包括蜗轮传动机构。每个输出传动机构可以包括蜗杆。
15、齿隙可以描述为组件中的由第一传动机构与输出传动机构之间的间隙导致的余隙或空载运动。关于第一传动机构和输出传动机构，齿隙可以限定为相啮合的传动机构齿之间的余隙的量。
16、所估计的齿隙可以用于指示齿轮箱部件中的完全磨损。以此方式，可以随时间检查部件的磨损并且可以在需要时进行更换。
17、分配转矩需求的马达控制器可以包括电子控制单元。这可以包括任何合适的控制器、控制单元等。马达控制器还可以被配置成在双马达驱动组件的正常使用期间驱动马达，或可以是用于估计齿隙的独立马达控制器。
18、马达控制器可以在第一时间使马达施加相互相反的转矩，这些相互相反的转矩可以描述为正差动转矩。在第二时间，由马达提供的相互相反的转矩可以描述为负差动转矩。
19、处理装置可以在第一和第二时间以正差动转矩和负差动转矩驱动两个马达，这使得轴以第一速度旋转。处理装置可以被布置成将这个过程重复多次，使得可以改变第一马达的需求转矩与第二马达的转矩之间的差值。在每种情况下，从马达的差动位置来估计齿隙。这允许在不同的差动马达转矩下来测量齿隙，因为已知的是，由于组件的传动机构和其他零件的弹性变形，较高差动转矩下的齿隙通常将比在较低差动转矩下的齿隙高。
20、双马达驱动组件可以包括用于通过观测在双马达驱动组件的上电序列或断电序列期间的时刻两个马达的差动运动来估计齿隙水平的装置。以此方式，可以在组件基本上处于非启用状态时估计齿隙水平。例如，这可以作为上电测试序列或断电测试序列的一部分来完成。可以在hwa操作但基本上处于非启用状态时估计齿隙水平，例如这可以在车辆半自主地操作时进行。
21、可以使用闭环控制系统来通过改变到两个马达的转矩需求来将手轮保持在大致恒定的角度。
22、双马达驱动组件可以包括用于车辆的手轮致动器组件，并且处理装置可以被布置成通过观测在轴的运动接近于零的操作时段期间两个马达的差动运动来估计齿隙水平。手轮或轭典型地固定至轴，并且在轴不旋转或接近零时来观测运动将允许在手轮不移动或仅移动很少的情况下非干扰性地进行估计。
23、双马达驱动组件可以包括用于通过测量在两个马达相反地运行的任何时候两个马达的差动运动来连续地监测齿轮箱齿隙的装置；处理装置在组件的使用期间选择任何两个时刻、即第一时刻和第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于车辆的手轮致动器组件的双马达驱动组件，包括：
2.根据权利要求1所述的双马达驱动组件，其中，用于分配转矩需求的装置包括电子控制单元。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的双马达驱动组件，其中，所述位置确定装置包括至少一个马达位置传感器。
4.根据任一前述权利要求所述的双马达驱动组件，其中，使用单独的马达位置传感器来测量所述第一马达和所述第二马达中的每一个的马达角度。
5.根据任一前述权利要求所述的双马达驱动组件，其中，所述双马达驱动组件包括用于估计所述齿轮箱中的所述齿隙水平同时控制平均轴旋转速度的装置。
6.根据任一前述权利要求所述的双马达驱动组件，包括用于通过观测两个马达在上电序列或断电序列期间的差动运动来估计所述齿隙水平的装置。
7.根据权利要求6所述的双马达驱动组件，其中，使用闭环控制系统来通过改变到两个马达的所述转矩需求来将输出轴保持在大致恒定的角度。
8.根据任一前述权利要求所述的双马达驱动组件，包括用于通过观测在输出轴的运动接近于零的操作时段期间两个马达的差动运动来估计所述
9.根据任一前述权利要求所述的双马达驱动组件，包括通过观测在施加两个或更多个差动转矩水平的情况下所述齿轮箱中的卷紧来估计所述齿轮箱中的顺应性的装置。
10.根据权利要求9所述的双马达驱动组件，其中，与为了估计所述齿隙而施加的所述转矩需求相比，为了估计所述齿轮箱中的所述顺应性而施加更大的转矩需求。
11.根据任一前述权利要求所述的双马达驱动组件，包括用于通过测量在两个马达相反地运行的任何时候所述两个马达的差动运动来连续地监测所述齿轮箱的齿隙的装置。
12.根据权利要求11所述的双马达驱动组件，其中，在总转矩需求处于或高于预定值时测量所述两个马达的差动运动，所述预定值大约是足以使所述第一传动机构的齿与输出传动机构的齿完全接合的量。
13.一种用于操作用于车辆的手轮致动器组件的双马达驱动组件的方法，所述双马达驱动组件包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的手轮致动器组件的双马达驱动组件，包括：
2.根据权利要求1所述的双马达驱动组件，其中，用于分配转矩需求的装置包括电子控制单元。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的双马达驱动组件，其中，所述位置确定装置包括至少一个马达位置传感器。
4.根据任一前述权利要求所述的双马达驱动组件，其中，使用单独的马达位置传感器来测量所述第一马达和所述第二马达中的每一个的马达角度。
5.根据任一前述权利要求所述的双马达驱动组件，其中，所述双马达驱动组件包括用于估计所述齿轮箱中的所述齿隙水平同时控制平均轴旋转速度的装置。
6.根据任一前述权利要求所述的双马达驱动组件，包括用于通过观测两个马达在上电序列或断电序列期间的差动运动来估计所述齿隙水平的装置。
7.根据权利要求6所述的双马达驱动组件，其中，使用闭环控制系统来通过改变到两个马达的所述转矩需求来将输出轴保持在大致恒定的角度。
8.根据任一前述权利要求所述的双...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·威尔森琼斯，M·威尔克斯，
申请(专利权)人：ZF汽车英国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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