[發(fā)明專利]防止汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擅自工作的控制裝置及方法

在審

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• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114537511A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊洪坤;楊博涵
• 申請（專利權(quán)）人: 楊洪坤
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D15/02
• 代理公司: 長沙明新專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43222
• 代理人: 徐新

一種防止汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擅自工作的控制裝置及方法，包括方向盤、轉(zhuǎn)向軸，方向盤連接在轉(zhuǎn)向軸的一端上，還包括角度傳感器、控制器、轉(zhuǎn)向控制繼電器以及汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，角度傳感器設(shè)于方向盤上且與轉(zhuǎn)向軸同軸，轉(zhuǎn)向軸的另一端與汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接，角度傳感器的輸出端與控制器連接，所述轉(zhuǎn)向控制繼電器的電源端與控制器連接，轉(zhuǎn)向控制繼電器的開關(guān)端與汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接，控制器用于控制轉(zhuǎn)向控制繼電器工作狀態(tài)。本發(fā)明通過對方向盤自由轉(zhuǎn)角的度數(shù)監(jiān)控，避免裝有汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的汽車啟動后或行駛中，在駕駛員沒有轉(zhuǎn)動方向盤的情況下，汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)驅(qū)動轉(zhuǎn)向車輪轉(zhuǎn)向的問題，大大提升車輛的駕駛安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新型汽車電動助力轉(zhuǎn)向控制裝置，尤其涉及一種防止汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擅自工作的控制裝置及方法。

背景技術(shù)

隨著電子行業(yè)的飛速發(fā)展，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為機(jī)電一體化的代表，將電機(jī)與電子產(chǎn)品相結(jié)合，對汽車的駕駛系統(tǒng)進(jìn)行了提升，在滿足駕駛員對操縱系統(tǒng)輕便性的同時，保證了駕駛員對路感的把握性，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)有的汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理是：駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤時轉(zhuǎn)矩傳感器發(fā)出信號，ECU控制單元收到這個信號控制轉(zhuǎn)向助力電動機(jī)工作，同時控制電磁離合器吸合，助力電動機(jī)的驅(qū)動力經(jīng)過減速機(jī)構(gòu)傳遞到轉(zhuǎn)向裝置，助力駕駛員轉(zhuǎn)向。但是現(xiàn)有的汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與駕駛員控制的機(jī)械轉(zhuǎn)向裝置呈并聯(lián)關(guān)系，都可以控制汽車轉(zhuǎn)向，如果汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)擅自工作的情況，由于汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)輸出的扭矩比駕駛員通過方向盤輸出的扭矩大，那么駕駛員將無法控制轉(zhuǎn)向，嚴(yán)重的情況可能造成車毀人亡的事故。而造成汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擅自工作一般是以下兩種情況：

(1)當(dāng)駕駛員沒有轉(zhuǎn)動方向盤時，ECU控制單元可能收到不是駕駛員發(fā)出的轉(zhuǎn)矩信號，從而使得汽車電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擅自工作，使汽車轉(zhuǎn)向行駛駕駛員無法操控汽車；

(2)當(dāng)黑客非法入侵操控汽車時，可能使得汽車電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擅自工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所有解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠防止汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擅自工作的控制裝置及方法，從而杜絕駕駛員在沒有轉(zhuǎn)向意圖的情況下，汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擅自發(fā)出轉(zhuǎn)向指令危害到駕駛員安全的問題發(fā)生，提高駕駛安全性以及汽車電子防御性能，進(jìn)而避免智能網(wǎng)聯(lián)車輛被黑客入侵操縱車輛轉(zhuǎn)向問題情況的出現(xiàn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采的技術(shù)方案是：一種防止汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擅自工作的控制裝置，包括方向盤、轉(zhuǎn)向軸，所述方向盤連接在轉(zhuǎn)向軸的一端上，還包括角度傳感器、控制器、轉(zhuǎn)向控制繼電器以及汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述角度傳感器設(shè)于方向盤上且與轉(zhuǎn)向軸同軸，所述轉(zhuǎn)向軸的另一端與汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接，所述角度傳感器的輸出端與控制器連接，所述轉(zhuǎn)向控制繼電器的電源端與控制器連接，轉(zhuǎn)向控制繼電器的開關(guān)端與汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接，所述控制器用于控制轉(zhuǎn)向控制繼電器工作狀態(tài)。

進(jìn)一步，所述汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括ECU控制單元、助力電機(jī)、轉(zhuǎn)矩傳感器和電磁離合器，所述助力電機(jī)的輸入端與ECU控制單元連接，所述轉(zhuǎn)矩傳感器設(shè)于轉(zhuǎn)向軸上，所述助力電機(jī)的輸出端通過電磁離合器與轉(zhuǎn)向軸連接，所述轉(zhuǎn)向控制繼電器的開關(guān)端與ECU控制單元以及助力電機(jī)連接，用于對ECU控制單元和助力電機(jī)進(jìn)行連接控制。

進(jìn)一步，所述ECU控制單元與電磁離合器連接，所述轉(zhuǎn)向控制繼電器的開關(guān)端與ECU控制單元和電磁離合器連接實(shí)現(xiàn)對ECU控制單元和電磁離合器的連接控制。

進(jìn)一步，所述控制器上連接有授權(quán)開關(guān)，所述授權(quán)開關(guān)用于恢復(fù)汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作狀態(tài)。

進(jìn)一步，所述角度傳感器包括陀螺儀、觸點(diǎn)開關(guān)、光敏傳感器以及位置傳感器。