[發明專利]電動助力轉向系統

有效

• 申請號: 201580043862.5
• 申請日: 2015-06-23
• 公開（公告）號: CN106660576B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: J·O·P·法雷利
• 申請（專利權）人: TRW有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/10;B62D15/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王其文

一種在電動助力轉向系統中使用的組合的角位置和轉矩傳感器組件包括：用于連接至上柱軸的輸入部件；用于連接至下柱軸的輸出部件；使所述輸入軸和輸出軸互連的扭力桿；第一和第二上柱角位置感測器件，每個上柱角位置感測器件產生依賴于上柱軸部件的角位置的至少一個輸出信號；以及處理器件，其產生指示由扭力桿承載的轉矩的第一轉矩信號。處理器件還包括用于通過以第一方式處理所述第一傳感器和第二傳感器的輸出信號來產生第一絕對角位置信號并通過以不同方式處理所述第一傳感器和第二傳感器的輸出來產生第二絕對角位信號的器件，并且還包括交叉校驗器，其執行所述兩個絕對位置信號之間的交叉校驗。

技術領域

本發明涉及對電動助力轉向系統的改進。

背景技術

在典型的電動助力轉向系統中，電動機(比如三相直流電動機)連接至轉向機構的一部分，特別地連接至轉向軸，所述轉向軸將車輛的轉向盤連接至車輪。傳感器(比如轉矩傳感器)產生指示由駕駛員施加至轉向盤上的轉矩的信號，并且該信號被饋送到微處理器中。微處理器使用該信號以產生用于電動機的控制信號，所述控制信號指示電動機所需的轉矩或電流。這些控制信號在微處理器中被轉化成用于電動機的每一相的電壓波形，這些電壓波形進而被從微處理器傳輸至電動機側橋驅動器。

電動機側橋驅動器將控制信號(其通常為低電平電壓波形)轉化成施加至電動機側的橋的各相上的更高電平的電壓驅動信號。典型的橋包括一組開關，所述一組開關根據從橋驅動器電路施加至開關的高電平電壓驅動信號選擇性地將來自電源的電流施加至電動機的各相。通過控制開關，能夠相對于電動機的轉子位置控制電動機中的電流，從而允許控制由電動機產生的轉矩。電動機在使用中因此導致將輔助轉矩施加至轉向系統，所述輔助轉矩幫助或有助于駕駛員轉動轉向盤。由于該轉矩影響轉矩傳感器的輸出，因此這形成了一種閉環控制，該閉環控制允許準確控制電動機轉矩。

轉矩傳感器通常包括扭力桿和兩個角位置傳感器，所述兩個角位置傳感器中的一個角位置傳感器提供表示轉向系統在扭力桿的一側上的角位置的輸出信號，而另一個角位置傳感器提供表示轉向系統在扭力桿的另一側上的角位置的輸出信號。當沒有施加轉矩時，兩個輸出信號將是對準的，但是當施加了轉矩時，扭力桿扭動，導致兩個角位置傳感器運動成不對準。該輸出信號的相對變化提供了對所需轉矩的測量。

為了在發生故障的情況下提供額外的安全裕度，通常使用雙通道轉矩傳感器，其產生兩個信息通道，每個通道各自提供轉矩測量。在使用中，由每個通道顯示的轉矩用另一個通道的轉矩進行校驗，如果它們是一致的，則能夠認為轉矩值是可靠的。如果它們不一致，則一個或兩個通道可能發生了故障且能夠建立一錯誤標記。通常來說，當該情況發生時，電動機不施加輔助轉矩。

盡管雙通道轉矩傳感器給予了增大的安全度，但是在一個通道發生故障的情況下，即使另一個通道未發生故障，也不可能繼續安全地施加輔助轉矩，這部分是因為可能不能夠辨別哪個通道有故障、哪個通道是可靠的，并且還因為沒有辦法提供保護以使那個仍然良好的通道隨后不發生故障。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種電動助力轉向裝置，所述電力助力轉向裝置改進了在檢測到故障時與現有系統有關的問題。

根據第一方面，本發明提供了一種組合的角位置和轉矩傳感器組件，所述組合的角位置和轉矩傳感器組件在電動助力轉向系統中使用，所述組合的角位置和轉矩傳感器組件包括：

用于連接至上柱軸的輸入部件，所述上柱軸在使用中操作地連接至車輛的轉向盤；

用于連接至下柱軸的輸出部件，所述下柱軸在使用中操作地連接至車輛的車輪；

扭力桿，扭力桿使所述輸入軸和輸出軸互連；

第一上柱角位置感測器件，所述第一上柱角位置感測器件產生依賴于所述上柱軸的角位置的至少一個輸出信號；

第二上柱角位置感測器件，所述第二上柱角位置感測器件產生依賴于所述上柱軸部件的角位置的至少一個輸出信號；以及