[發明專利]電動助力轉向裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 202010083943.0
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111252136A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 吳成偉;王華;董智星
• 申請（專利權）人: 吉利汽車研究院（寧波）有限公司;浙江吉利控股集團有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D113/00;B62D137/00
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 孫燕娟

一種電動助力轉向裝置，包括方向盤轉角傳感器、轉向扭力傳感器和助力控制單元，助力控制單元包括控制芯片和助力電機，方向盤轉角傳感器與CAN總線信號連接，用于采集并向CAN總線上報方向盤轉角信號，轉向扭力傳感器用于采集扭桿的扭轉角度信號，控制芯片與轉向扭力傳感器和CAN總線信號連接，用于接收扭桿的扭轉角度信號和方向盤轉角信號，控制芯片內設有第一轉向助力邏輯和第二轉向助力邏輯，第一轉向助力邏輯用于在收到扭桿的扭轉角度信號時根據扭桿的扭轉角度計算所需的電機轉角，第二轉向助力邏輯用于在扭桿的扭轉角度信號中斷時根據方向盤轉角和助力電機當前轉角計算所需的電機轉角，助力電機用于根據所需的電機轉角進行助力轉向。本發明還提供一種電動助力轉向裝置的控制方法。

技術領域

本發明涉及汽車領域，特別是涉及一種電動助力轉向裝置及其控制方法。

背景技術

汽車轉向系統是汽車主要的橫向控制單元，轉向助力單元用于減輕車輛駕駛的轉向力，使其轉向平順、輕便。汽車轉向系統在車輛的安全行駛、降低交通事故以及保護駕駛員的人身安全、改善駕駛員的操作條件等方面起著重要作用。最早的汽車轉向系統使用純機械無助力轉向，為了提高駕駛員的操作條件，后期出現了液壓助力、電液助力轉向，在電控逐漸成熟后，慢慢切換為電動助力轉向，使其更加的智能、可控。

現在的電動助力轉向系統主要包括控制芯片、助力電機、轉向扭桿、方向扭力傳感器。在駕駛的過程中，控制芯片根據扭力傳感器的信號，經過設計好的邏輯控制助力電機，實現轉向助力。扭力傳感器與控制芯片之間的信號線與扭力傳感器固定連接，若扭力傳感器失效或信號線松動或接觸不良都將導致無法實現助力。

一種解決辦法是增加扭力傳感器冗余設計(冗余設計又稱余度設計，是指在系統或設備完成任務起關鍵作用的地方，增加一套以上完成相同功能的功能通道、工作元件或部件，以保證當該部分出現故障時，系統或設備仍能正常工作，減少系統或者設備的故障概率，提高系統可靠性)，具體方法是原扭力傳感器的位置新增一個扭力傳感器，以實現備份作用，但該方案會增加產品的成本，并且由于系統中的兩個扭力傳感器通過同一條信號線與控制芯片連接，因此，其并不能解決信號中斷及接觸不良的問題。

前面的敘述在于提供一般的背景信息，并不一定構成現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電動助力轉向裝置及其控制方法，其在扭力傳感器故障、信號中斷或接觸不良時也能夠提供轉向助力。

本發明提供的電動助力轉向裝置，包括方向盤轉角傳感器、轉向扭力傳感器和助力控制單元，所述助力控制單元包括控制芯片和助力電機，所述方向盤轉角傳感器與CAN總線信號連接，用于采集并向CAN總線上報方向盤轉角信號，所述轉向扭力傳感器用于采集扭桿的扭轉角度信號，所述控制芯片與所述轉向扭力傳感器和所述CAN總線信號連接，用于接收扭桿的扭轉角度信號和方向盤轉角信號，所述控制芯片內設有第一轉向助力邏輯和第二轉向助力邏輯，所述第一轉向助力邏輯用于在收到扭桿的扭轉角度信號時根據扭桿的扭轉角度計算所需的電機轉角，所述第二轉向助力邏輯用于在扭桿的扭轉角度信號中斷時根據方向盤轉角和助力電機當前轉角計算所需的電機轉角，所述助力電機用于根據所述所需的電機轉角進行助力轉向。

進一步地，所述方向盤轉角傳感器通過第一信號線與CAN總線相連，所述轉向扭力傳感器通過第二信號線與所述控制芯片信號連接，所述控制芯片通過第三信號線與CAN總線信號連接。

進一步地，所述方向盤轉角傳感器設于方向盤與轉向管柱之間，所述轉向扭力傳感器集成于扭桿上。

進一步地，所述第一轉向助力邏輯根據是否接收到扭轉角度信號判斷轉向扭力傳感器的狀態，若收到扭轉角度信號，則判定轉向扭力傳感器正常工作，若接收不到扭轉角度信號，則判定轉向扭力傳感器異常，并在轉向扭力傳感器異常時停止向所述助力電機發送信號。