CN112109800A - 冗余电子转向系统 - Google Patents
冗余电子转向系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112109800A CN112109800A CN202011025342.0A CN202011025342A CN112109800A CN 112109800 A CN112109800 A CN 112109800A CN 202011025342 A CN202011025342 A CN 202011025342A CN 112109800 A CN112109800 A CN 112109800A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- channel mode
- steering system
- phases
- electronic steering
- control unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 35
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
本公开涉及冗余电子转向系统，包括：驱动电机，其包括至少两个三相；至少两个控制单元；以及控制器，用于控制所述冗余电子转向系统在至少两个通道模式间切换，其中，在当前所使用的通道模式发生故障时，所述控制器将该通道模式切换至另一通道模式，其中，不同的通道模式下处于工作状态的控制单元和/或三相不同。由此，即使当前所使用的通道模式发生故障，冗余电子转向系统也仍然能够以未发生故障的另一通道模式正常工作。
Description
技术领域
本公开涉及电子转向控制领域，尤其涉及一种冗余电子转向系统。
背景技术
现在，市场上的大多数冗余电子转向系统(英文：Electric Power Steeringsystem，简称：EPS)仅包含一台驱动电机和一个控制单元或者包含两台分离的驱动电机。然而，对于仅包含一台驱动电机和一个控制单元的电子转向系统，一旦该电子转向系统的驱动电机或控制单元发生故障，则该电子转向系统无法正常工作。对于包含两台分离的驱动电机的电子转向系统，电子转向系统的尺寸变大且变得更重，这增加了电子转向系统的成本。
发明内容
有鉴于此，本公开提出了一种冗余电子转向系统。
根据本公开的一方面，提供了一种冗余电子转向系统，包括：驱动电机，其包括至少两个三相；至少两个控制单元；以及控制器，用于控制所述冗余电子转向系统在至少两个通道模式间切换，其中，在当前所使用的通道模式发生故障时，所述控制器将该通道模式切换至另一通道模式，其中，不同的通道模式下处于工作状态的控制单元和/或三相不同。
在一种可能的实现方式中，上述冗余电子转向系统还包括：检测单元，用于检测当前所使用的通道模式是否发生故障，其中，响应于所述检测单元检测到当前所使用的通道模式发生故障，所述控制器将当前所使用的通道模式切换至另一通道模式。
在一种可能的实现方式中，上述冗余电子转向系统还包括：传感器，用于对所述驱动电机的转子位置进行检测，其中，所述传感器所获得的彼此独立的至少两个检测信号分别被提供至所述至少两个控制单元。
在一种可能的实现方式中，上述冗余电子转向系统还包括：通信单元，用于与外部设备进行通信，并且从所述外部设备接收表示当前所使用的通道模式是否发生故障的信号，其中，响应于所述通信单元接收到表示当前所使用的通道模式发生故障的信号，所述控制器将当前所使用的通道模式切换至另一通道模式。
在一种可能的实现方式中，通道模式发生故障包括该通道模式下处于工作状态的三相和/或控制单元发生故障。
在一种可能的实现方式中，上述冗余电子转向系统还包括：电机驱动电路，其包括至少两个三相栅极驱动器和至少两个驱动单元，其中驱动单元各自由多个MOSFET构成，其中，各通道模式下处于工作状态的控制单元向该通道模式所对应的三相栅极驱动器输出用于进行转向控制的转向信号，该三相栅极驱动器根据该转向信号对构成该通道模式所对应的驱动单元的所有MOSFET的开关频率进行控制，以生成用于驱动该通道模式下处于工作状态的三相的交流电流。
在一种可能的实现方式中，上述冗余电子转向系统还包括：供电模块，用于提供彼此独立的至少两个直流电压；其中，所述供电模块向各通道模式下处于工作状态的控制单元、该通道模式所对应的驱动单元和三相栅极驱动器供给该通道模式所对应的直流电压。
在一种可能的实现方式中，所述供电模块包括用于供给所述至少两个直流电压的至少两个供电单元。
在一种可能的实现方式中，所述至少两个供电单元各自还用于对自身进行故障的监控，并且在该供电单元监控到自身故障时禁止该供电单元所对应的通道模式工作。
在一种可能的实现方式中，上述冗余电子转向系统还包括：至少两个断路器和/或至少两个断路单元，其中，在各通道模式所对应的供电单元监控到自身故障时，该通道模式所对应的断路器切断自该供电单元至构成该通道模式所对应的驱动单元的所有MOSFET的电源路径，和/或该通道模式所对应的断路单元切断自该供电单元至该通道模式下处于工作状态的三相的电源路径。
本实施例的冗余电子转向系统，其设置有包括至少两个三相的一台驱动电机和至少两个控制单元，具有至少两个通道模式，各通道模式下处于工作状态的控制单元和/或三相不同，如果当前所使用的通道模式发生故障，则从当前所使用的通道模式切换至另一通道模式，由此，即使当前所使用的通道模式发生故障，冗余电子转向系统也仍然能够以未发生故障的另一通道模式正常工作。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
图1示出根据本公开一实施例的冗余电子转向系统的应用场景。
图2示出根据本公开一实施例的冗余电子转向系统的结构。
图3示出根据本公开一实施例的冗余电子转向系统的框图。
图4示出根据本公开一实施例的冗余电子转向系统的逻辑框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
图1示出根据本公开一实施例的冗余电子转向系统的应用场景。如图1所示，冗余电子转向系统100的两侧连接至两个转向连杆120，两个转向连杆120各自与相应的车轮130连接，其中各转向连杆120将所产生的轴向力传递至相应的车轮130。冗余电子转向系统100可用于实现汽车的线控转向。
示意性地，冗余电子转向系统100可包括转向控制器(例如下文描述的包括第一控制单元和第二控制单元的至少两个控制单元)、转角传感器、转矩传感器、转向电机(例如下文描述的包括至少两个三相的驱动电机)、电机驱动电路(例如下文描述的电机驱动电路)和机械传动结构(例如转向连杆120)，其中，转向控制器获取转角传感器所采集的汽车方向盘的转角信号、转矩传感器所采集的汽车方向盘的转矩信号和转向电机的转向电流信号并进行处理，根据处理结果输出转向控制信号(例如下文描述的用于进行转向控制的转向信号)。电机驱动电路根据该转向控制信号来驱动转向电机，从而实现机械传动结构的控制，进而实现汽车的线控转向。
图2示出根据本公开一实施例的冗余电子转向系统的结构。如图2所示，冗余电子转向系统200包括：波纹管201、由轴202-1和螺母202-2构成的滚珠丝杠202、皮带203、从动齿轮204、主动齿轮205、驱动电机206、电子控制单元ECU 207和外壳208。其中，波纹管201、滚珠丝杠202、皮带203、从动齿轮204和主动齿轮205可构成冗余电子转向系统200的机械传动结构。
皮带203、从动齿轮204和主动齿轮205组成变速器。当然，应能够理解，变速器的类型和结构不限于此，本实施例对变速器的类型和结构不作具体限制，还可以采用其它类型和结构的变速器，例如纯齿轮组、蜗轮等。从动齿轮204与滚珠丝杠202的螺母202-2集成在一起。一旦从动齿轮204具有扭矩和转速，螺母202-2将与从动齿轮204同时运转。将在轴202-1上产生轴向力，然后该轴向力通过转向连杆120传递给车轮130。
冗余电子转向系统200的工作过程包括：ECU 207对驱动电机206进行驱动控制以使驱动电机206产生扭矩；将所产生的扭矩传递至主动齿轮205；经由皮带203的拉动使得从动齿轮204旋转，螺母202-2跟随从动齿轮204的旋转而转动；在轴202-1上产生轴向力；将所产生的轴向力通过转向连杆120传递给车轮130。
本公开一实施例的冗余电子转向系统可以包括：驱动电机，其包括至少两个三相；至少两个控制单元；以及控制器，用于控制所述冗余电子转向系统在至少两个通道模式间切换，其中，在当前所使用的通道模式发生故障时，所述控制器将该通道模式切换至另一通道模式，其中，不同的通道模式下处于工作状态的控制单元和/或三相不同。
本实施例中，各控制单元分别用于控制驱动电机的各三相，冗余电子转向系统工作的通道模式可包括至少两个，其中，在各通道模式下，由一个控制单元控制驱动电机的一个三相。由此，在当前工作的一个通道模式发生故障的情况下，冗余电子转向系统可以以未发生故障的其他通道模式工作，从而可确保冗余电子转向系统始终正常工作。
在一种实现方式中，任意一个控制单元可用于控制驱动电机的任意一个三相，即，控制单元与三相之间不存在对应关系，两者可以任意组合，只要确保在不同的通道模式下，控制单元和三相中的至少一个不同即可。在另一种实现方式中，一个控制单元仅用于控制驱动电机的相应一个三相，即，控制单元与三相之间存在对应关系。
本实施例的冗余电子转向系统，其设置有包括至少两个三相的一台驱动电机和至少两个控制单元，该冗余电子转向系统具有至少两个通道模式，各通道模式下处于工作状态的控制单元和/或三相不同，如果当前所使用的通道模式发生故障，则从当前所使用的通道模式切换至另一通道模式，由此，即使当前所使用的通道模式发生故障，冗余电子转向系统也仍然能够以未发生故障的另一通道模式正常工作。
为便于说明，以下以驱动电机具有两个三相、并且冗余电子转向系统包括两个控制单元和两个通道模式为例，来详细说明本实施例的冗余电子转向系统。应能够理解，在三相、控制单元和通道模式的数量为其它数量的情况下的冗余电子转向系统的实现方式，可依据三相、控制单元和通道模式的数量为二的情况下的冗余电子转向系统的实现方式类推，本文不再赘述。
图3示出根据本公开一实施例的冗余电子转向系统的框图。如图3所示，该冗余电子转向系统300可以包括驱动电机310、第一控制单元320、第二控制单元330和控制器340。驱动电机310包括第一三相和与第一三相不同的第二三相。控制器340用于对冗余电子转向系统300的通道模式进行切换。其中，冗余电子转向系统300包括两个通道模式(例如，下文将要描述的第一通道模式和第二通道模式)，其中这两个通道模式下处于工作状态的控制单元和三相中的至少一项不同。
本实施例中，驱动电机310包括但不限于六相驱动电机，驱动电机310以第一三相和第二三相中的被驱动的三相工作。如果仅驱动第一三相，则驱动电机310以第一三相工作；如果仅驱动第二三相，则驱动电机310以第二三相工作；如果同时驱动第一三相和第二三相，则驱动电机310以第一三相和第二三相工作。
由于驱动电机310包括第一三相和第二三相这两个三相，因此在当前驱动的一个三相发生故障时，代替驱动该三相，可以驱动另一个三相，以使得即使在驱动电机的一个三相发生故障的情况下，驱动电机也能够以该驱动电机的另一个三相来正常工作。
本实施例中，第一控制单元320和第二控制单元330为单独设置的相互独立的两个控制单元，可使用多种方式实施，如使用通用硬件(例如，单处理器、具备并行处理能力的多处理器、图形处理器或其他具备运算能力的处理器等)，并且在执行软件以及/或固件指令时，提供之后描述的功能。控制器340例如为整车控制器(VCU/HCU)，控制器340可与第一控制单元320和第二控制单元330进行通信以分别向第一控制单元320和第二控制单元330发送控制指令。
本实施例中，冗余电子转向系统300以第一通道模式工作，在第一通道模式中，第一控制单元320和第二控制单元330中的一个控制单元对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相和第二三相中的一个三相工作。
在一种可能的实现方式中，响应于从控制器340接收到相应的控制指令，实现第一通道模式，其中，在该第一通道模式中，第一控制单元320对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相工作；或者第一控制单元320对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第二三相工作；或者第二控制单元330对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相工作；或者第二控制单元330对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第二三相工作。
本实施例中，在第一通道模式发生故障时，控制器340将冗余电子转向系统300的通道模式从第一通道模式切换至第二通道模式。控制器340例如可通过向相应的控制单元发送相应的控制指令来实现通道模式的切换。
示例性的，控制器340向第一控制单元320发送用于指示由第一控制单元320控制驱动电机310以第一三相工作(此时处于第一通道模式)的控制指令；响应于接收到该控制指令，第一控制单元320控制驱动电机以第一三相进行工作；在该第一通道模式发生故障时，控制器340向第二控制单元330发送用于指示由第二控制单元330控制驱动电机310以第二三相工作(此时处于第二通道模式)的控制指令；响应于接收到该控制指令，第二控制单元330控制驱动电机以第二三相进行工作。
在一种可能的实现方式中，在第一通道模式中所使用的三相和第一通道模式中所使用的控制单元这两者中的至少一者发生故障时，控制器340将第一通道模式切换为第二通道模式。
也就是说，第一通道模式发生故障包括：第一通道模式中所使用的驱动电机的三相发生故障而第一通道模式中所使用的控制单元未发生故障；第一通道模式中所使用的驱动电机的三相未发生故障而第一通道模式中所使用的控制单元发生故障；或者第一通道模式中所使用的驱动电机的三相以及第一通道模式中所使用的控制单元这两者均发生故障。检测通道模式是否发生故障的方式包括但不限于驱动电机未响应于控制单元的控制而进行相应的动作。
本实施例中，在第二通道模式中，第一控制单元320和第二控制单元330中的未发生故障的一个控制单元对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相和第二三相中的未发生故障的一个三相工作。
在一种可能的实现方式中，在第一通道模式中，第一控制单元320对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相工作；在第一控制单元320发生故障而第一三相未发生故障时，控制器340将第一通道模式切换为第二通道模式；在第二通道模式中，第二控制单元330对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相和第二三相中的任意一者工作。
在一种可能的实现方式中，在第一通道模式中，第一控制单元320对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相工作；在第一控制单元320发生故障且第一三相也发生故障时，控制器340将第一通道模式切换为第二通道模式；在第二通道模式中，第二控制单元330对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第二三相工作。
在一种可能的实现方式中，在第一通道模式中，第一控制单元320对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相工作；在第一控制单元320未发生故障而第一三相发生故障时，控制器340将第一通道模式切换为第二通道模式；在第二通道模式中，第一控制单元320和第二控制单元330中的任意一者对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第二三相工作。
在一种可能的实现方式中，在第一通道模式中，第一控制单元320对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第二三相工作；在第一控制单元320发生故障而第二三相未发生故障时，控制器340将第一通道模式切换为第二通道模式；在第二通道模式中，第二控制单元330对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相和第二三相中的任意一者工作。
在一种可能的实现方式中，在第一通道模式中，第一控制单元320对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第二三相工作；在第一控制单元320发生故障且第二三相也发生故障时，控制器340将第一通道模式切换为第二通道模式；在第二通道模式中，第二控制单元330对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相工作。
在一种可能的实现方式中，在第一通道模式中，第一控制单元320对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第二三相工作；在第一控制单元320未发生故障而第二三相发生故障时，控制器340将第一通道模式切换为第二通道模式；在第二通道模式中，第一控制单元320和第二控制单元330中的任意一者对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相工作。
在一种可能的实现方式中，在第一通道模式中，第二控制单元330对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相工作；在第二控制单元330发生故障而第一三相未发生故障时，控制器340将第一通道模式切换为第二通道模式；在第二通道模式中，第一控制单元320对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相和第二三相中的任意一者工作。
在一种可能的实现方式中，在第一通道模式中，第二控制单元330对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相工作；在第二控制单元330发生故障且第一三相也发生故障时，控制器340将第一通道模式切换为第二通道模式；在第二通道模式中，第一控制单元320对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第二三相工作。
在一种可能的实现方式中，在第一通道模式中，第二控制单元330对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相工作；在第二控制单元330未发生故障而第一三相发生故障时，控制器340将第一通道模式切换为第二通道模式；在第二通道模式中，第一控制单元320和第二控制单元330中的任意一者对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第二三相工作。
在一种可能的实现方式中，在第一通道模式中，第二控制单元330对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第二三相工作；在第二控制单元330发生故障而第二三相未发生故障时，控制器340将第一通道模式切换为第二通道模式；在第二通道模式中，第一控制单元320对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相和第二三相中的任意一者工作。
在一种可能的实现方式中，在第一通道模式中，第二控制单元330对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第二三相工作；在第二控制单元330发生故障且第二三相也发生故障时，控制器340将第一通道模式切换为第二通道模式；在第二通道模式中，第一控制单元320对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相工作。
在一种可能的实现方式中，在第一通道模式中，第二控制单元330对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第二三相工作；在第二控制单元330未发生故障而第二三相发生故障时，控制器340将第一通道模式切换为第二通道模式；在第二通道模式中，第一控制单元320和第二控制单元330中的任意一者对驱动电机310进行控制，以使得驱动电机310以第一三相工作。
本实施例的冗余电子转向系统，其设置有包括两个三相的一台驱动电机和两个控制单元，具有两个通道模式，在以第一通道模式工作时，如果第一通道模式发生故障，则从第一通道模式切换至以未发生故障的控制单元对驱动电机进行控制以使其以未发生故障的三相工作的第二通道模式，由此，即使第一通道模式发生故障，冗余电子转向系统也仍然能够正常工作。
另外，相比于现有技术中的仅包括一台驱动电机和一个控制单元的电子转向系统，在该驱动电机和/或该控制单元发生故障时，该电子转向系统无法正常工作，本实施例的冗余电子转向系统能够在驱动电机的一个三相和/或一个控制单元发生故障时仍然能够正常工作。
此外，相比于现有技术中的包括两台分离的驱动电机的电子转向系统，两台分离的驱动电机导致该电子转向系统的尺寸和体积增大从而导致成本增加，本实施例的电子转向系统包括一台驱动电机和两个单独的控制单元，由于控制单元的尺寸和体积远小于驱动电机的尺寸和体积，因此本实施例的电子转向系统能够减小尺寸和体积，从而能够降低成本。
在一种可能的实现方式中，第一控制单元和第二控制单元与驱动电机的第一三相和第二三相具有固定的一一对应的关系。
例如，由第一控制单元来控制驱动电机的第一三相并且由第二控制单元来控制驱动电机的第二三相(即，第一控制单元对应于第一三相且第二控制单元对应于第二三相)。在该情况下，在第一通道模式中，所述第一控制单元对所述驱动电机进行控制，以使得所述驱动电机以所述第一三相工作；相应地，在第二通道模式中，所述第二控制单元对所述驱动电机进行控制，以使得所述驱动电机以所述第二三相工作。这样，在第一通道模式发生故障时，控制器将第一通道模式切换至第二通道模式，以使得由第二控制单元控制驱动电机使得驱动电机以第二三相工作。
又如，由第一控制单元来控制驱动电机的第二三相并且由第二控制单元来控制驱动电机的第一三相(即，第一控制单元对应于第二三相且第二控制单元对应于第一三相)。在该情况下，在第一通道模式中，所述第一控制单元对所述驱动电机进行控制，以使得所述驱动电机以所述第二三相工作；相应地，在第二通道模式中，所述第二控制单元对所述驱动电机进行控制，以使得所述驱动电机以所述第一三相工作。这样，在第一通道模式发生故障时，控制器将第一通道模式切换至第二通道模式，以使得由第二控制单元控制驱动电机使得驱动电机以第一三相工作。在一种可能的实现方式中，冗余电子转向系统300还可以包括：
检测单元(未示出)，用于检测所述第一通道模式(对应于当前所使用的通道模式)是否发生故障，
其中，响应于所述检测单元检测到所述第一通道模式发生故障，所述控制器将所述第一通道模式切换至所述第二通道模式(对应于另一通道模式)。
在一种可能的实现方式中，冗余电子转向系统300还可以包括：
传感器(未示出)，用于对所述驱动电机310的转子位置进行检测，其中，所述传感器所获得的彼此独立的至少两个检测信号分别被提供至所述第一控制单元320和所述第二控制单元330。
本实施例中，传感器包括但不限于霍尔传感器、感应传感器、分解器等，可以根据实际需要来采用任意合适的传感器以检测驱动电机310的转子位置。在一种可能的实现方式中，传感器可通过至少两个分立器件来分别获得至少两个独立的互不干扰的检测信号，在另一种可能的实现方式中，传感器可通过一个集成器件来同时获得至少两个独立的互不干扰的检测信号，该至少两个检测信号被分别发送至相应的控制单元，以用于控制单元对驱动电机进行控制。
在一种可能的实现方式中，冗余电子转向系统300还可以包括：
通信单元(未示出)，用于与外部设备(位于冗余电子转向系统300之外的设备)进行通信，并且从所述外部设备接收表示所述第一通道模式是否发生故障的信号，
其中，响应于所述通信单元接收到表示所述第一通道模式发生故障的信号，所述控制器340将所述第一通道模式切换至所述第二通道模式。
本实施例中，由位于冗余电子转向系统300外部的设备来检测第一通道模式是否发生故障，并且在检测到发生故障的情况下，该设备经由通信单元向控制器340发送表示第一通道模式发生故障的信号，响应于该信号的接收，控制器340将第一通道模式切换至第二通道模式。
图4示出根据本公开一实施例的冗余电子转向系统的逻辑框图。如图4所示，该冗余电子转向系统400包括驱动电机、第一控制单元、第二控制单元和传感器IC，其中驱动电机、第一控制单元和第二控制单元的具体说明可以参阅前文关于驱动电机310、第一控制单元320和第二控制单元330的描述，传感器IC可以参阅前文关于传感器的描述，在此不再赘述。应能够理解，图4中未示出用于实现通道模式的切换的控制器。
在一种可能的实现方式中，冗余电子转向系统400还可以包括：
电机驱动电路，其包括由多个MOSFET构成的第一驱动单元和由多个MOSFET构成的第二驱动单元(对应于图4中的两个MOSFET电源组件)、以及第一三相栅极驱动器和第二三相栅极驱动器(对应于图4中的两个三相栅极驱动IC)，
其中，在所述冗余电子转向系统400的通道模式中，所述通道模式所对应的控制单元向所述通道模式所对应的三相栅极驱动器输出用于进行转向控制的转向信号，该三相栅极驱动器根据该转向信号对构成所述通道模式所对应的驱动单元的所有MOSFET的开关频率进行控制，以生成用于驱动所述通道模式所对应的三相的交流电流。
在一种可能的实现方式中，冗余电子转向系统400还可以包括：
供电模块，用于提供彼此独立的第一直流电压和第二直流电压；
其中，在所述冗余电子转向系统400的通道模式中，所述供电模块向所述通道模式所对应的控制单元、驱动单元和三相栅极驱动器供给所述通道模式所对应的直流电压。
在一种可能的实现方式中，所述供电模块包括用于供给所述第一直流电压的第一供电单元和用于供给所述第二直流电压的第二供电单元(对应于图4中的两个供电IC)。
在一种可能的实现方式中，所述第一供电单元和所述第二供电单元各自还用于对自身进行故障的监控，并且在监控到自身故障时禁止该供电单元所对应的通道模式工作。即，图4中的两个供电IC都具有看门狗功能。
在一种可能的实现方式中，冗余电子转向系统400还可以包括：
第一断路器和第二断路器(对应于图4中的两个安全断路IC)，
其中，在所述冗余电子转向系统400的通道模式所对应的供电单元监控到自身故障时，所述通道模式所对应的断路器切断自该供电单元至构成所述通道模式所对应的驱动单元的所有MOSFET的电源路径。
在一种可能的实现方式中，冗余电子转向系统400还可以包括：
第一断路单元和第二断路单元(对应于图4中的两个三相断路IC)，
其中，在所述冗余电子转向系统400的通道模式所对应的供电单元监控到自身故障时，所述通道模式所对应的断路单元切断自该供电单元至所述通道模式所对应的三相的电源路径。
本实施例的冗余电子转向系统，其布局非常紧凑，由此可以减小尺寸和体积，从而可以降低成本。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种冗余电子转向系统，其特征在于，包括：
驱动电机，其包括至少两个三相；
至少两个控制单元；以及
控制器，用于控制所述冗余电子转向系统在至少两个通道模式间切换，
其中，在当前所使用的通道模式发生故障时，所述控制器将该通道模式切换至另一通道模式，
其中，不同的通道模式下处于工作状态的控制单元和/或三相不同。
2.根据权利要求1所述的冗余电子转向系统，其特征在于，还包括：
检测单元，用于检测当前所使用的通道模式是否发生故障，
其中，响应于所述检测单元检测到当前所使用的通道模式发生故障，所述控制器将当前所使用的通道模式切换至另一通道模式。
3.根据权利要求1所述的冗余电子转向系统，其特征在于，还包括：
传感器，用于对所述驱动电机的转子位置进行检测，
其中，所述传感器所获得的彼此独立的至少两个检测信号分别被提供至所述至少两个控制单元。
4.根据权利要求1所述的冗余电子转向系统，其特征在于，还包括：
通信单元，用于与外部设备进行通信，并且从所述外部设备接收表示当前所使用的通道模式是否发生故障的信号，
其中，响应于所述通信单元接收到表示当前所使用的通道模式发生故障的信号，所述控制器将当前所使用的通道模式切换至另一通道模式。
5.根据权利要求1所述的冗余电子转向系统，其特征在于，
通道模式发生故障包括该通道模式下处于工作状态的三相和/或控制单元发生故障。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的冗余电子转向系统，其特征在于，还包括：
电机驱动电路，其包括至少两个三相栅极驱动器和至少两个驱动单元，其中驱动单元各自由多个MOSFET构成，
其中，各通道模式下处于工作状态的控制单元向该通道模式所对应的三相栅极驱动器输出用于进行转向控制的转向信号，该三相栅极驱动器根据该转向信号对构成该通道模式所对应的驱动单元的所有MOSFET的开关频率进行控制，以生成用于驱动该通道模式下处于工作状态的三相的交流电流。
7.根据权利要求6所述的冗余电子转向系统，其特征在于，还包括：
供电模块，用于提供彼此独立的至少两个直流电压；
其中，所述供电模块向各通道模式下处于工作状态的控制单元、该通道模式所对应的驱动单元和三相栅极驱动器供给该通道模式所对应的直流电压。
8.根据权利要求7所述的冗余电子转向系统，其特征在于，
所述供电模块包括分别用于供给所述至少两个直流电压的至少两个供电单元。
9.根据权利要求8所述的冗余电子转向系统，其特征在于，
各供电单元还用于对自身进行故障的监控，并且在监控到自身故障时禁止该供电单元所对应的通道模式工作。
10.根据权利要求9所述的冗余电子转向系统，其特征在于，还包括：
至少两个断路器和/或至少两个断路单元，
其中，在各通道模式所对应的供电单元监控到自身故障时，该通道模式所对应的断路器切断自该供电单元至构成该通道模式所对应的驱动单元的所有MOSFET的电源路径，和/或该通道模式所对应的断路单元切断自该供电单元至该通道模式下处于工作状态的三相的电源路径。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011025342.0A CN112109800A (zh) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | 冗余电子转向系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011025342.0A CN112109800A (zh) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | 冗余电子转向系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112109800A true CN112109800A (zh) | 2020-12-22 |
Family
ID=73798157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011025342.0A Pending CN112109800A (zh) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | 冗余电子转向系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112109800A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023197197A1 (zh) * | 2022-04-13 | 2023-10-19 | 华为技术有限公司 | 一种转向控制装置、转向系统和汽车 |
-
2020
- 2020-09-25 CN CN202011025342.0A patent/CN112109800A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023197197A1 (zh) * | 2022-04-13 | 2023-10-19 | 华为技术有限公司 | 一种转向控制装置、转向系统和汽车 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10232874B2 (en) | Motor drive device and electric power steering device | |
| US10673371B2 (en) | Motor control device | |
| US20110205672A1 (en) | Motor controller and electric power steering device | |
| US7157875B2 (en) | Method and system for fail-safe motor operation | |
| CN109478858B (zh) | 马达控制装置和电动助力转向装置 | |
| KR102637569B1 (ko) | 모터 권선을 선택적으로 단락시키는 모터 제어 시스템 및 방법 | |
| EP2341609B1 (en) | Motor control device | |
| JP7052347B2 (ja) | モータ制御装置、モータ駆動システム、及び、モータ制御方法 | |
| EP3637596B1 (en) | Drive device-integrated rotary electric machine and electric power steering device using same | |
| JP6580502B2 (ja) | 制御装置及び複数の演算処理装置における異常通知方法 | |
| US20020057070A1 (en) | Electrical steering system | |
| CN112236935B (zh) | 电动助力转向装置 | |
| JP2013256276A (ja) | 電動式パワーステアリングシステムの故障制御方法及び装置 | |
| JP2018043578A (ja) | センサ装置 | |
| CN118077140A (zh) | 用于运行尤其是转向系统的电动马达的控制装置和方法 | |
| CN112109800A (zh) | 冗余电子转向系统 | |
| JP2004276833A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| US11271515B2 (en) | Motor control device | |
| KR20150027911A (ko) | 전동식 조향장치의 센서전원인터페이스 및 그 제어방법 | |
| CN117203111A (zh) | 用于致动包括两个子致动器的冗余致动器的控制器 | |
| JP6914003B2 (ja) | 電子制御装置 | |
| US20230387847A1 (en) | Control Device and Method for Operating an Electric Motor, in Particular of a Steering System | |
| JP2004338657A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JP7380909B2 (ja) | シフト装置および車両用電子制御ユニット | |
| WO2022059559A1 (ja) | 電力変換器の制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20201222 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |