一种冗余式电动转向系统及其运行方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115649274A(43)申请公布日2023.01.31(21)申请号202211410739.0(22)申请日2022.11.11(71)申请人浙江科技学院地址310012浙江省杭州市西湖区留和路318号(72)发明人李强李炯逸冒艺张新闻(74)专利代理机构杭州万合知识产权代理事务所(特殊普通合伙)33294专利代理师万珠明丁海华(51)Int.Cl.B62D5/04(2006.01)B62D15/02(2006.01)B62D3/12(2006.01)B62D3/04(2006.01)B60R16/023(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图1页(54)发明名称一种冗余式电动转向系统及其运行方法(57)摘要本发明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‑EPS系统，所述中间轴上设有DP‑EPS系统；所述C‑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DP‑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。本发明具有良好的冗余机制，能够较好的应对各种失效情况，提高了汽车转向的安全性。CN115649274ACN115649274A权利要求书1/3页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‑EPS系统，所述中间轴上设有DP‑EPS系统；所述C‑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‑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‑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‑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‑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‑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‑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‑EPS系统完全下线，整车无法得知DP‑EPS的系统状态，DP‑EPS系统