[發(fā)明專利]具有兩個冗余動力單元的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980046051.9
• 申請日: 2019-07-09
• 公開（公告）號: CN112384430B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 斯蒂芬·卡薩爾;布魯諾·科勒萊斯;喬瓦尼·達拉拉
• 申請（專利權(quán)）人: 捷太格特歐洲公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;H02P5/46
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 譚營營;胡彬

本發(fā)明涉及一種機動車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法，該機動車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括并行設(shè)置的第一通道(12)和第二通道(12')，每個通道包括向車輛(2)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)遞送輔助力的電動單元，以獲得對應(yīng)于總輔助力需求(30)的所遞送的兩個輔助力的總和，其特征在于，所述方法包括：?評估電動單元具有最小電源電壓值的通道的步驟；定義主通道功能和從通道功能的步驟，主通道功能遞送總輔助力需求的初始部分，從通道功能遞送輔助力的可變補充部分，其對應(yīng)于實際遞送的力的初始部分(32)與總輔助力需求(30)之間的差；以及將主通道功能與電動單元具有最小電源電壓值的通道配對、并將從通道功能與電動單元具有最大電源電壓值的通道配對的步驟。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于控制機動車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法，以及一種包括實現(xiàn)這種控制方法的裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

背景技術(shù)

機動車輛通常具有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括遞送用于車輛轉(zhuǎn)向的輔助力的動力單元(motorization)，所述輔助力對應(yīng)于所請求的總輔助力需求，所請求的總輔助力需求取決于由駕駛員意圖傳感器(intention sensor)測量的為了提供車輪樞轉(zhuǎn)所需的力的一部分而由駕駛員施加的力矩。方向盤力矩在下文中將被稱為由駕駛員在方向盤上施加的力矩。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中使用的動力單元通常是“無刷”型的電動單元(electricmotorization)。這些動力單元尤其具有快速的動態(tài)響應(yīng)、顯著的效率、緩慢的磨損和低的噪聲水平。此外，已知的是，在給定的電源電壓和溫度下，這些動力單元的特征在于空載速度和制動轉(zhuǎn)子操作力矩，在它們之間限定動力單元的可能的操作點。電源電壓的下降會導(dǎo)致空載速度降低，從而導(dǎo)致動力單元操作點改變。

“無刷”型電動單元具有第一操作模式：“電動機”模式，也就是說，對于給定的電源電壓和溫度，當(dāng)電動單元的轉(zhuǎn)速低于空載速度時，電動單元對齒條型的轉(zhuǎn)向構(gòu)件提供驅(qū)動力。

“無刷”型電動單元具有第二操作模式：“發(fā)電機”模式，也就是說，對于給定的電源電壓和溫度，當(dāng)電動單元的轉(zhuǎn)速大于空載速度時，電動單元施加制動力矩，并因此對齒條型轉(zhuǎn)向構(gòu)件施加制動力。

此外，汽車制造商現(xiàn)在正在開發(fā)自動駕駛功能，允許或多或少地使某些運行模式自動化，例如自動停車的功能、在交通堵塞情況下駕駛的功能、跟隨前車的功能、甚至全自動駕駛的功能。這些不同的功能使用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來執(zhí)行車輪的樞轉(zhuǎn)，駕駛員在該方向上不再施加力。

因此，對于手動駕駛輔助和自動駕駛功能來說，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操作安全性都非常重要。

為了滿足轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安全性和可用性要求，習(xí)慣上實現(xiàn)兩個并行設(shè)置的動力單元，每個動力單元包括帶有自身電源的電動單元，電動單元均可以施加用于轉(zhuǎn)向的總輔助力需求的一部分。特別地，實現(xiàn)了動力系統(tǒng)的完全冗余，包括并行設(shè)置的兩個等價的獨立通道，每個通道包括帶有電源的動力單元和不同的功能，諸如接收來自車輛的信號、對系統(tǒng)進行控制和對動力單元進行控制。因此，所述動力單元可以獨立地和/或同時地操作。

當(dāng)動力單元同時操作時，處于正常操作模式的兩個輔助通道各自確保遞送相同的輔助力，兩個通道被連接到相同的驅(qū)動軸，即動力單元的旋轉(zhuǎn)軸。也就是說，每個通道遞送所請求的總輔助力需求的一部分。在正常操作模式下，確保了動力系統(tǒng)的冗余。

但是，在配備有兩個獨立電源網(wǎng)絡(luò)的車輛中，其各自的操作條件會是可變的，并且會影響兩個通道的電源，這兩個通道于是在輔助動力的遞送方面具有不同的能力。這種差異會導(dǎo)致一個通道相對于另一個通道的操作干擾。更具體地，具有最低電源電壓那個通道的空載速度降低。

因此，由電源電壓最高的通道的動力單元對電源電壓最低的通道的動力單元施加的轉(zhuǎn)速會大于所述動力單元的空載速度，從而導(dǎo)致由所述動力單元產(chǎn)生制動力矩。所述動力單元然后以發(fā)電機模式操作。

制動力矩隨著方向盤轉(zhuǎn)速的增加而增加，從而在方向盤上產(chǎn)生不希望的、甚至是令人不安的感覺，并降低了動力單元的整體效率。然后，這兩個通道處于降級的操作模式。