冗余线控转向系统、方法及车辆与流程

专利2025-04-03  36


本申请涉及车辆,尤其涉及一种冗余线控转向系统、控制方法以及车辆。


背景技术:

1、在推进智能驾驶技术的发展过程中,汽车转向系统已向全线控技术发展。这种转变不仅简化了机械结构,释放了设计空间,还为智能驾驶系统与其他底盘系统的深度集成创造了条件。

2、然而,为了确保系统的高可靠性和安全性,增加多个传感器以监测扭矩等关键参数成为必要措施,但这也不可避免地带来了硬件冗余、安装空间增大及成本上升的挑战。因此,如何优化线控转向系统以减少由于转向系统中的扭矩传感器故障导致整个线控转向系统失效的现象的发生已成为亟需解决的问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提供一种冗余线控转向系统、控制方法以及车辆,可以通过包含双路扭转传感器的冗余设计来提高系统的安全性和稳定性。

2、第一方面,本申请提供一种冗余线控转向系统,包括:车辆状态观测单元、第一控制单元、第二控制单元、第一电机驱动单元、第二电机驱动单元、六相路感电机以及六相转向电机。车辆状态观测单元包括双路扭矩传感器,双路扭矩传感器与第一控制单元及第二控制单元连接,用于将两个测量端测量的扭矩值分别转换为主电压值与副电压值,并分别发送至第一控制单元以及第二控制单元;第一控制单元用于至少基于主电压值获取第一目标扭矩值;第二控制单元与第一控制单元电连接,用于至少基于副电压值获取第二目标扭矩值;第一控制单元与第一电机驱动单元及第二电机驱动单元连接,第一电机驱动单元用于基于第一目标扭矩值获取六相路感电机的第一输出扭矩值,以驱动六相路感电机输出第一扭矩,第二电机驱动单元用于基于第一目标扭矩值获取六相转向电机的第一输出扭矩值,以驱动六相转向电机输出第二扭矩;第二控制单元与第一电机驱动单元及第二电机驱动单元连接,第一电机驱动单元用于基于所述第二目标扭矩值获取六相路感电机的第二输出扭矩值,以驱动六相路感电机输出第三扭矩,第二电机驱动单元用于基于第二目标扭矩值获取六相转向电机的第二输出扭矩值,以驱动六相转向电机输出第四扭矩。

3、第二方面,本申请提供一种冗余线控转向系统的控制方法,应用于上述的冗余线控转向系统实现转向控制。

4、第三方面,本申请提供一种车辆,包括上述的冗余线控转向系统。

5、综上所述,本申请提供的冗余线控转向系统、控制方法及车辆至少具有以下有益效果:

6、本申请采用车辆状态观测单元、第一控制单元、第二控制单元、第一电机驱动单元、第二电机驱动单元、六相路感电机以及六相转向电机组成冗余线控转向系统,其中,车辆状态观测单元包括双路扭矩传感器,第一控制单元和第二控制单元分别从双路扭矩传感器接收到主电压值和副电压值,根据各自接收到的电压值计算出第一目标扭矩值以及第二目标扭矩值,并将两个目标扭矩值向第一电机驱动单元和第二电机驱动单元发送,以便第一电机驱动单元基于两个目标扭矩值中的至少一个目标扭矩值驱动六相路感电机,以及第二电机驱动单元基于两个目标扭矩值中的至少一个目标扭矩值驱动六相转向电机。如此,通过包含双路扭矩传感器、双控制单元以及两个六相电机的冗余设计,保证了系统的持续运行能力,避免转向功能完全失效,降低由于转向系统中的扭矩传感器故障导致整个线控转向系统失效的风险,提高了车辆行驶的安全性。



技术特征:

1.一种冗余线控转向系统,其特征在于,包括:车辆状态观测单元、第一控制单元、第二控制单元、第一电机驱动单元、第二电机驱动单元、六相路感电机以及六相转向电机,

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一控制单元还用于基于第一修正转换公式将主电压值转换为主扭矩值,并至少基于主扭矩值获取第一目标扭矩值;

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一修正转换公式和所述第二修正转换公式是根据所述双路扭矩传感器的电压扭矩特性图以及多组方向盘扭矩实际测量值拟合得到的。

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一控制单元用于从第二控制单元中获取副电压值,并对主电压值与副电压值进行有效性校验;

5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,在有效性校验结果指示副电压值失效,主电压值有效时,第一控制单元用于将主电压值发送给第二控制单元,以使所述第二控制单元至少基于所述主电压值获取第二目标扭矩值;

6.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,在主电压值无效时,第一控制单元还用于将主电压值更新为0;

7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述六相路感电机包括第一路三相路感电机以及第二路三相路感电机;

8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述六相转向电机包括第一路三相转向电机以及第二路三相转向电机;

9.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,在第一控制单元与第二控制单元均正常工作时,所述第一控制单元向所述第一电机控制器与第三电机控制器发送第一目标扭矩值,所述第二控制单元向所述第二电机控制器与第四电机控制器发送第二目标扭矩值;

10.一种冗余线控转向系统的控制方法,其特征在于,应用于权利要求1至9任一项所述的冗余线控转向系统实现转向控制。

11.一种车辆,其特征在于,包括权利要求1至9中任一所述的双冗余线控转向系统。


技术总结
本申请提供一种冗余线控转向系统、控制方法以及车辆,该系统包括:车辆状态观测单元、第一控制单元、第二控制单元、第一电机驱动单元、第二电机驱动单元、六相路感电机以及六相转向电机。其中,车辆状态观测单元包括双路扭矩传感器,第一控制单元和第二控制单元分别从双路扭矩传感器接收到主电压值和副电压值,根据各自接收到的电压值计算出第一目标扭矩值以及第二目标扭矩值,并将两个目标扭矩值向第一电机驱动单元和第二电机驱动单元发送,以便第一电机驱动单元基于两个目标扭矩值中的至少一个目标扭矩值驱动六相路感电机,以及第二电机驱动单元基于两个目标扭矩值中的至少一个目标扭矩值驱动六相转向电机。

技术研发人员:崔行振,郑国勇,王守军
受保护的技术使用者:阿尔特汽车技术股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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