【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及汽車，屬于汽車主動安全與控制。
技術介紹
1、隨著車載智能系統的發展，線控轉向(steer-by-wi?re，sbw)技術得到越來越多的關注，線控轉向擺脫了對復雜的機械結構的依賴，將技術重心轉移為主動轉向控制策略的設計，由電機驅動轉向系統控制汽車的轉向運動，同時轉向時的方向盤阻力矩也由電機模擬產生擺脫了傳統轉向系統機械連接的限制，實現變轉向傳動比功能；結構上取消了轉向柱等，避免了發生撞擊事故中轉向柱對駕駛員的傷害。
2、例如公開號為cn110325429a，公開日為2019年10月11日，專利名稱為《用于線控轉向式轉向系統的運行方法、用于線控轉向式轉向系統的控制單元、線控轉向式轉向系統和車輛》的公開文獻，公開了用于線控轉向式轉向系統的運行方法，該線控轉向式轉向系統構造帶有轉向傳動機構模塊、方向盤模塊和將轉向傳動機構模塊和方向盤模塊連接的總線，在該運行方法中，探測轉向傳動機構模塊中的實際位置，并且在使用關聯規則的情況下相對于轉向傳動機構模塊中的實際位置調控方向盤模塊中的理論位置。
3、但是類似的線控系統均存在一定安全隱患，當轉向系統發生故障后，由于取消了方向盤與轉向機構之間的連接管柱不滿足i?so26262功能安全標準中定義的“失效安全(fai?l?safety)”狀態。此外，i?so21448安全標準中對于高等級輔助和自動駕駛場景下的轉向系統提出了“失效可操作(fa?i?l?operat?i?ona?l)”特性。
技術實現思路
1、本專利技術所
2、為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案為：一種雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，方向盤的末端安裝有路感電機，所述路感電機輸出感應信號至轉向控制器，所述轉向控制器輸出轉向信號至轉向電機執行轉向動作，所述路感電機為雙冗余路感電機，所述雙冗余路感電機具有兩套相互獨立的繞組用于感應方向盤轉向角度，兩套所述繞組均輸出感應信號至轉向控制器。
3、兩套所述繞組均輸出感應信號至狀態控制器，所述狀態控制器用于判斷兩路感應信號是否正常，所述狀態控制器輸出雙冗余路感電機工況信號至轉向控制器。
4、所述雙冗余路感電機的輸出信號一主一副，并且主副信號相互比較作為故障參考信號，當出現一套繞組故障時報警，則以另一套繞組信號作為轉向控制器的輸入信號，同時車內進行報警。
5、所述轉向控制器為雙冗余轉向控制器，具有兩套獨立的控制電路和芯片，兩套所述控制電路和芯片之間互補干預，并獨立的接收處理雙冗余路感電機其中一套繞組的輸入信號。
6、所述雙冗余轉向控制器連接并輸出驅動信號至轉向電機，所述雙冗余轉向控制器用于控制轉向電機扭矩、轉速和位置，所述轉向電機用于反饋電流并作用于路感電機形成方向盤路感反饋。
7、所述轉向電機為雙冗余轉向電機，具有兩個獨立的電機輸出驅動力至汽車的轉向執行機構，所述雙冗余轉向控制器的兩路輸出分別連接雙冗余轉向電機的兩個獨立電機。
8、所述雙冗余轉向控制器設有兩個獨立的cpu，每個所述cpu配有獨立的驅動器，兩個所述驅動器均連接并輸出驅動信號至雙冗余轉向電機的兩個獨立電機，兩個所述cpu之間通信，并且兩個所述cpu均與狀態監控器通信。
9、當狀態監控器工作正常時，對從余度網絡采集的數據進行處理，監控協調多個cpu的運行進而控制驅動器的運行產生正弦波控制雙冗余電機的旋轉；當狀態監控器工作異常時，兩個cpu之間進行通訊完成相互監控，所述cpu用于監控所連接驅動器的工作狀態。
10、所述cpu與狀態監控器共同向余度網絡收發心跳報文，通過心跳報文來確定目標器件是否工作正常，當其中一個cpu工作不正常時停止發送心跳報文，狀態監控器根據是否收到心跳報文判斷cpu的工作狀態，狀態監控器在接收cpu的心跳報文同時也要向該cpu發送心跳報文，cpu根據是否收到心跳報文判斷狀態監控器的工作狀態；
11、系統設有兩套獨立的控制網絡，兩套所述繞組通過獨立的控制網絡分別與轉向控制器、狀態控制器通信。
12、系統的電機由多個中性點不隔離的繞組組成，當工作時若其中一個繞組故障，則電機故障后的模型由六相電機模型重構為五相電機模型。
13、本專利技術雙冗余轉向控制器和狀態監控控制器共同組成雙余度線控轉向機控制系統的控制器組，通過余度控制網絡接收來自方向機雙冗余路感電機的目標轉角，同時反饋路感控制電流；雙冗余轉向控制器根據路感電機的轉角信號向轉向電機發送電流控制信號，轉向電機反饋電流用于路感電機扭矩信號；狀態監控控制器負責監控雙冗余轉向控制器的工作狀態同時作為連接轉向控制器與路感電機的橋梁保證系統冗余容錯。
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1.一種雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，方向盤的末端安裝有路感電機，所述路感電機輸出感應信號至轉向控制器，所述轉向控制器輸出轉向信號至轉向電機執行轉向動作，其特征在于：所述路感電機為雙冗余路感電機，所述雙冗余路感電機具有兩套相互獨立的繞組用于感應方向盤轉向角度，兩套所述繞組均輸出感應信號至轉向控制器。
2.根據權利要求1所述雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，其特征在于：兩套所述繞組均輸出感應信號至狀態控制器，所述狀態控制器用于判斷兩路感應信號是否正常，所述狀態控制器輸出雙冗余路感電機工況信號至轉向控制器。
3.根據權利要求2所述雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，其特征在于：所述雙冗余路感電機的輸出信號一主一副，并且主副信號相互比較作為故障參考信號，當出現一套繞組故障時報警，則以另一套繞組信號作為轉向控制器的輸入信號，同時車內進行報警。
4.根據權利要求3所述雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，其特征在于：所述轉向控制器為雙冗余轉向控制器，具有兩套獨立的控制電路和芯片，兩套所述控制電路和芯片之間互補干預，并獨立的接收處理雙冗余路感電機其中一套繞組
5.根據權利要求4所述雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，其特征在于：所述雙冗余轉向控制器連接并輸出驅動信號至轉向電機，所述雙冗余轉向控制器用于控制轉向電機扭矩、轉速和位置，所述轉向電機用于反饋電流并作用于路感電機形成方向盤路感反饋。
6.根據權利要求5所述雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，其特征在于：所述轉向電機為雙冗余轉向電機，具有兩個獨立的電機輸出驅動力至汽車的轉向執行機構，所述雙冗余轉向控制器的兩路輸出分別連接雙冗余轉向電機的兩個獨立電機。
7.根據權利要求6所述雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，其特征在于：所述雙冗余轉向控制器設有兩個獨立的CPU，每個所述CPU配有獨立的驅動器，兩個所述驅動器均連接并輸出驅動信號至雙冗余轉向電機的兩個獨立電機，兩個所述CPU之間通信，并且兩個所述CPU均與狀態監控器通信。
8.根據權利要求7所述雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，其特征在于：當狀態監控器工作正常時，對從余度網絡采集的數據進行處理，監控協調多個CPU的運行進而控制驅動器的運行產生正弦波控制雙冗余電機的旋轉；當狀態監控器工作異常時，兩個CPU之間進行通訊完成相互監控，所述CPU用于監控所連接驅動器的工作狀態。
9.根據權利要求8所述雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，其特征在于：所述CPU與狀態監控器共同向余度網絡收發心跳報文，通過心跳報文來確定目標器件是否工作正常，當其中一個CPU工作不正常時停止發送心跳報文，狀態監控器根據是否收到心跳報文判斷CPU的工作狀態，狀態監控器在接收CPU的心跳報文同時也要向該CPU發送心跳報文，CPU根據是否收到心跳報文判斷狀態監控器的工作狀態；
10.根據權利要求1-9中任一所述雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，其特征在于：系統的電機由多個中性點不隔離的繞組組成，當工作時若其中一個繞組故障，則電機故障后的模型由六相電機模型重構為五相電機模型。
...【技術特征摘要】
1.一種雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，方向盤的末端安裝有路感電機，所述路感電機輸出感應信號至轉向控制器，所述轉向控制器輸出轉向信號至轉向電機執行轉向動作，其特征在于：所述路感電機為雙冗余路感電機，所述雙冗余路感電機具有兩套相互獨立的繞組用于感應方向盤轉向角度，兩套所述繞組均輸出感應信號至轉向控制器。
2.根據權利要求1所述雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，其特征在于：兩套所述繞組均輸出感應信號至狀態控制器，所述狀態控制器用于判斷兩路感應信號是否正常，所述狀態控制器輸出雙冗余路感電機工況信號至轉向控制器。
3.根據權利要求2所述雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，其特征在于：所述雙冗余路感電機的輸出信號一主一副，并且主副信號相互比較作為故障參考信號，當出現一套繞組故障時報警，則以另一套繞組信號作為轉向控制器的輸入信號，同時車內進行報警。
4.根據權利要求3所述雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，其特征在于：所述轉向控制器為雙冗余轉向控制器，具有兩套獨立的控制電路和芯片，兩套所述控制電路和芯片之間互補干預，并獨立的接收處理雙冗余路感電機其中一套繞組的輸入信號。
5.根據權利要求4所述雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，其特征在于：所述雙冗余轉向控制器連接并輸出驅動信號至轉向電機，所述雙冗余轉向控制器用于控制轉向電機扭矩、轉速和位置，所述轉向電機用于反饋電流并作用于路感電機形成方向盤路感反饋。
6.根據權利要求5所述雙余度線控轉向的冗余容錯控制系統，其特征在于：所述轉向...
【專利技術屬性】
技術研發人員：曲寶軍，張寅松，趙祥興，
申請(專利權)人：浙江萬達汽車方向機有限公司，
類型：發明
國別省市：
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