本发明专利技术涉及一种电动辅助转向系统，其包括连接到车辆转向轮的扭矩传感器。系统还包括扭矩控制ECU，其响应于来自扭矩传感器的扭矩信号，以产生电机辅助需求信号。系统还包括电机控制ECU，其响应于电机辅助需求信号，以产生电机控制信号。系统还包括转向辅助电机，其响应于电机控制信号，以向车辆转向系统提供转向辅助扭矩。最后，该系统包括安全域ECU，其连接到至少一个车辆运行参数传感器，以产生扭矩信号并将其发送到扭矩控制ECU。该安全域ECU还与扭矩控制ECU以及电机控制ECU通信。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自主驾驶的故障操作转向系统
技术介绍
本专利技术大体上涉及车辆转向系统，尤其是与自主驾驶系统集成的电动辅助的转向系统。现在参照图1，在美国专利号6，394，218中描述了一个典型的电动辅助转向系统 8。转向系统8包含转向轴10，其有纵向轴L，并能够在箱体12中实现平移运动。连接到转向轴10的是引导车辆的可转向车轮的转向联动装置(未显示)。在箱体12中的转向轴10的平移运动是通过循环滚珠螺母14来完成的，该循环滚珠螺母可被两个顺序布置在外壳12内部的定位件16驱动。每个定位件16包括包含转子 20的伺服电机18。伺服电机18的转子20被安置在共同的驱动轴22上，该驱动轴22被非旋转地连接到循环滚珠螺母14上。驱动轴22与转子20 —起被同心地安置在转向轴10上。每个定位件16还包括位置传感器M，能感测相应转子20的旋转位置。伺服电机 18和每个定位件16的传感器M被封装，以使任一伺服电机18的缺陷不会对其他的功能产生损害。此外，每个定位件18被电连接到电控单元(ECU)沈上，为相应的伺服电机18提供控制信号。为此，每个ECU^提供有电源电压V以为每个伺服电机18提供所需的电流。在外壳12内的还有位置传感器27，该传感器能感测转向轴10的具体位置，例如， 它的中心位置。以被位置传感器27提供的信号与被相应位置传感器M提供的信号为基础， ECU26能确定转向轴在每种情况下的实际位置。依照EOT^可用的信息，为相应的伺服电机18发信号。例如，每个EOT^从位置传感器M接收信号，指示伺服电机转子20的旋转位置。电控电路沈从控制单元28进一步接收信号，指示转向轴10的选点位置。该选点值由控制单元设定作为外部参数的函数， 例如，取决于用于车辆转向轮的转向角传感器的可用的转向角的选点值。控制单元观依次接收代表作用在转向轴10的力的信号，从而允许得出作用在可转向车轮上的回转力。不像在转向轮和转向轴之间通常提供有机械连接的容错系统，如果转向系统的任意部件产生故障，将形成候补(fall-back)，转向系统8被配置成包括冗余。如果伺服电机变得有缺陷，只要车辆在移动中，其他的伺服电机仍能确保车辆的持续可操作性。如果某个位置传感器M变得有缺陷，剩余的传感器仍能提供所需的信息。同样，如果EC似6失效，剩余的ECU将继续为相应的伺服电机18提供控制信号。用于车辆方向控制的新系统正在不断发展。这些系统可能是自主的，因为它们可以实现响应传感器输入的控制动作，并独立于车辆操作者。有些自主系统通过车辆转向系统和/或制动系统可以实现车辆的方向控制。因此，当车辆包括电动辅助转向时，期望将涉及车辆转向系统的自主方向控制系统和转向系统整合以减少车辆的总体的复杂性。还期望减少复杂性和电动辅助转向系统所需的元件数量。
技术实现思路
本专利技术涉及一种电动辅助转向系统与自主驾驶系统的集成。本专利技术提供一种电动辅助转向系统，其包括适于与车辆转向轮连接的扭矩传感器。该系统还包括连接到扭矩传感器的扭矩控制ECU，对从扭矩传感器接收到的扭矩信号做出响应以产生电机辅助需求信号。该系统还进一步包括连接到扭矩控制E⑶上的电机控制 ECU，并对电机辅助需求信号产生响应以产生电机控制信号。该系统进一步包括连接到电机控制ECU上的转向辅助电机，该转向辅助电机适于连接到车辆转向系统并对电机控制信号产生响应，以为车辆转向系统提供转向辅助扭矩。最后，该系统包括连接到至少一个车辆运行参数传感器上的安全域ECU。安全域ECU也被连接到扭矩传感器上并与扭矩控制ECU和电机控制ECU通信。安全域ECU响应于从运行参数传感器接收的信号，产生扭矩信号并把扭矩信号发送到扭矩控制ECU。从下面优选实施例的详细描述中，当参考相关的附图阅读时，对本领域的技术人员来说，本专利技术的各种目的和优点将变得很明显。附图说明图1说明了现有技术中的带有冗余的转向ECU的电动辅助转向系统。图2代表了本专利技术的系统，其中安全域E⑶被连接到单一转向E⑶上，其包括扭矩控制ECU和电机控制ECU。该图描述了所有可用的通信路径。图右边的虚线路径代表手动备份，如果系统失败。图3描述了图2所示的系统的正常运行，带有通过扭矩控制ECU提供转向控制的安全域E⑶。图4描述了该系统的运作，如果扭矩控制ECU故障，则安全域ECU通过电机控制 ECU提供转向控制。图5描述了如果手轮的扭矩被感测到时对手动备份的控制转移。(专利技术公开的第一页最后一句。)图6是描述了该系统运作的简单的流程图。 具体实施例方式再次提及附图，如图2所示的是根据本专利技术的电动辅助转向系统30。转向系统30 包括扭矩传感器32，其连接到车辆转向轮(未显示)并用于产生扭矩信号以对操作转向轮的车辆操纵者产生响应。扭矩传感器32被连接到转向E⑶31，其包括扭矩控制E⑶34和电机控制ECU 36。如图2所示，扭矩传感器32为扭矩控制ECU34提供扭矩信号。扭矩控制ECU 34对扭矩信号产生响应以产生电机辅助需求信号。电机辅助需求信号被提供给电机控制ECU 36，然后其产生特定的电动转向电机控制信号以供给转向辅助电机38。转向辅助电机38依次对转向电机控制信号产生响应以为车辆转向系统40提供转向辅助扭矩。该系统30还包括备份转向连接42，其机械地将车辆转向轮连接到转向系统40，如图2中的虚线所示。虚线表示备份系统40在系统30的正常运行时并未接合。如图2所示，系统30包括单一转向E⑶31，其被分成代替图1中的现有技术中的一对EOT^的扭矩控制E⑶34和电机控制E⑶36。机械备份转向连接42代替现有的冗余现有技术的ECU。当本专利技术的扭矩控制ECU34和电机控制ECU 36代替现有技术的ECU^中的一个，整个系统的复杂性通过消除冗余的现有的E⑶沈而被减少。本专利技术还考虑到转向控制系统30与其他车辆的方向控制系统集成一体。如图2所示，本专利技术设想包括电动辅助转向系统30中的安全域ECU。安全域ECU50接收扭矩传感器32的扭矩信号，如箭头52所示。正如下面将解释的，安全域ECU50也可以分别地从扭矩控制单元34和电机控制E⑶36接收和向其发送信号，如双箭头M和56所示。此外，安全域E⑶50接收包含车辆操作数据的信号，该数据来自自适应的巡航控制(ACC)和碰撞缓冲 (CM)数据模块58和车道保持数据模块60，如图分别用箭头62和64所示。此外，ACC和CM 模块58的ACC部分包括传感器，如冗余的雷达传感器，其提供数据以自主改变巡航控制的设置从而与前面的车辆保持安全距离，而CM部分则在如果车辆碰撞迫在眉睫的情况下为车辆自主制动的应用提供数据。车道保持模块60采用传感器，如跟踪车道标记并识别车辆前面的物体，以为通过独立于车辆操作者车辆转向而将车辆自主保持在当前车道提供数据的冗余光学传感器。车道保持模块60目前被用于在有限定入口的高速公路上的自由流动的交通量；然而该模块的应用可被扩展到未来的其他交通情况。当车辆操作者要求时，车道保持模块60还可以包括自主变换车道，并可进一步包括车辆操作者监测系统。车道保持模块60的其他可选功能可包括车道偏离警报，变道警报和一侧盲区警告。当如图2所示的两个数据模块58和60提供数据给安全域E⑶50时，可预期本专利技术也可以使用比显示的或多或少的数据模块实施。此外，当ACC和CM模本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·米勒，
申请(专利权)人：凯尔西海耶斯公司，
类型：发明
国别省市：
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