[實用新型]一種新型L3級自動駕駛車輛的冗余電動助力轉向系統

有效

• 申請號: 201922097704.6
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN210912592U
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 趙健;卜純研;朱冰;王志偉;馮浩;楊港;戴景霜
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D101/00;B62D113/00;B62D119/00;B62D137/00
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 鞠傳龍

本實用新型公開了一種新型L3級自動駕駛車輛的冗余電動助力轉向系統，助力轉向系統包括有第一轉矩耦合器、第二轉矩耦合器、第一助力系統、第二助力系統、主控制器和報警裝置，其中方向盤通過第一中間軸與第一轉矩耦合器相連接，第一助力系統和第二助力系統并聯后通過輸出軸均與第二轉矩耦合器相連接，第二轉矩耦合器通過第二中間軸與第一轉矩耦合器相連接，第一轉矩耦合器通過第三中間軸與轉向器相連接，控制方法包括有兩部分：第一部分為主動轉向模式的控制方法，第二部分為助力轉向模式的控制方法；有益效果：可以為駕駛員接管方向盤預留了充足的時間，并通過報警裝置提醒駕駛員，有效的保證了轉向系統的安全。

技術領域

本實用新型涉及一種電動助力轉向系統，特別涉及一種新型L3級自動駕駛車輛的冗余電動助力轉向系統。

背景技術

目前，根據相關劃分標準，智能輔助駕駛分為五個等級，從低到高分別為 L1-L5。近年來，隨著自動駕駛技術的發展，國內外許多車企都在積極推進從L2 級自動駕駛過渡到L3級自動駕駛的計劃。其中于2018上市的全新Audi A8，就宣稱已經能實現美國汽車工程師協會(SAE)規定的L3級別自動駕駛技術，而日韓廠商中現代、本田和豐田將計劃于2020年量產L3系統，此外，2019年7 月奔馳和寶馬也在自動駕駛領域展開合作，計劃于2021年量產L3系統。

對于機械(如小齒輪、齒條等)而言，只要其強度和疲勞滿足系統要求，自然不會導致“突然失去助力”情況的發生。而對于電機、傳感器和控制單元來說，則存在電機繞組失效、傳感器和控制器電子元器件失效。在L2安全等級下，這些失效都會導致EPS終止提供助力，由電動助力狀態轉入到純機械狀態，以保障車輛和乘員的安全。

滿足L3等級自動駕駛的車輛，能夠在高速公路上自動設定車輛時速為120 km/h，每秒鐘車輛行駛的距離為33.33m，如果在轉向過程中EPS某個部件發生了故障而不能得到及時有效處理，很明顯會發生嚴重的安全事故。如何確保L3 等級自動駕駛車輛的EPS在發生單點或有限多點失效時仍是安全的，是當下急需要解決的問題。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決L3等級自動駕駛的車輛在自動駕駛過程中如何保證行駛安全的問題而提供的一種新型L3級自動駕駛車輛的冗余電動助力轉向系統。

本實用新型提供的新型L3級自動駕駛車輛的冗余電動助力轉向系統包括有第一轉矩耦合器、第二轉矩耦合器、第一助力系統、第二助力系統、主控制器和報警裝置，其中方向盤通過第一中間軸與第一轉矩耦合器相連接，第一助力系統和第二助力系統并聯后通過輸出軸均與第二轉矩耦合器相連接，第二轉矩耦合器通過第二中間軸與第一轉矩耦合器相連接，第一轉矩耦合器通過第三中間軸與轉向器相連接，第一助力系統、第二助力系統和報警裝置均與主控制器相連接，主控制器控制第一助力系統、第二助力系統和報警裝置的工作，主控制器還與車輛的CAN主線相連接。

方向盤上裝配有壓力傳感器，壓力傳感器與主控制器相連接，壓力傳感器能夠把獲得的數據實時傳輸給主控制器。

第一中間軸上裝配有轉矩轉角傳感器，轉矩轉角傳感器為兩通道冗余轉矩轉角傳感器，每個通道均能獲取獨立的方向盤轉矩轉角信號，轉矩轉角傳感器與主控制器相連接，轉矩轉角傳感器能夠把獲取的數據實時傳輸給主控制器。

連接第一轉矩耦合器和第二轉矩耦合器的第二中間軸上裝配有第一電磁離合器，第一電磁離合器與主控制器相連接并由主控制器控制工作。