自主驾驶的故障操作转向系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102574543A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102574543A(43)申请公布日2012.07.11(21)申请号201080043567.7(51)Int.Cl.(22)申请日2010.08.19B62D6/10(2006.01)B62D6/00(2006.01)(30)优先权数据B60W10/20(2006.01)61/235,0472009.08.19US(85)PCT申请进入国家阶段日2012.03.28(86)PCT申请的申请数据PCT/US2010/0459632010.08.19(87)PCT申请的公布数据WO2011/022528EN2011.02.24(71)申请人凯尔西-海耶斯公司地址美国密执安州(72)发明人J·D·米勒(74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人叶勇权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图66页(54)发明名称自主驾驶的故障操作转向系统(57)摘要本发明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。CN1025743ACN102574543A权利要求书1/1页1.一种车辆的电动辅助转向系统，包括：扭矩传感器，适于被连接到车辆的转向轮；扭矩控制ECU，被连接到所述扭矩传感器并响应于从所述扭矩传感器接收到的扭矩信号以产生电机辅助需求信号；电机控制ECU，被连接到所述扭矩控制ECU，并响应于所述电机辅助需求信号以产生电机控制信号；转向辅助电机，被连接到所述电机控制ECU，所述转向辅助电机适于被连接到车辆转向系统，所述转向辅助电机响应于所述电机控制信号以为所述车辆转向系统提供转向辅助扭矩；以及安全域ECU，被连接到至少一个车辆运行参数传感器，所述安全域ECU也被连接到所述扭矩传感器并与所述扭矩控制ECU和所述电机控制ECU通信，所述安全域ECU响应于从所述运行参数传感器接收的信号以产生扭矩信号并将其发送到所述扭矩控制ECU。2.根据权利要求1所述系统，其中该系统检测扭矩控制ECU的运行，并且，一旦检测确定扭矩控制ECU不运行，所述电机控制ECU的控制被转移到所述安全域ECU。3.根据权利要求2所述系统，进一步包括所述扭矩传感器和车辆转向系统之间的备份机械连接，该系统处于运行状态，一旦接收到车辆操作者旋转车辆转向轮的指示，使系统失效且将车辆转向控制转移到所述备份机械连接。2CN102574543A说明书1/4页自主驾驶的故障操作转向系统背景技术[0001]本发明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。[0002]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)。[0003]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20一起被同心地安置在转向轴10上。[0004]每个定位件16还包括位置传感器24，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24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)26上，为相应的伺服电机18提供控制信号。为此，每个ECU26提供有电源电压V以为每个伺服电机18提供所需的电流。[0005]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24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。[0006]依照ECU26可用的信息，为相应的伺服电机18发信号。例如，每个ECU26从位置传感器24接收信号，指示伺服电机转子20的旋转位置。电控电路26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