CN117957160A - 在冗余系统单边失效后通过增加执行器电机最大输出功率控制机动车转向系统的方法 - Google Patents

在冗余系统单边失效后通过增加执行器电机最大输出功率控制机动车转向系统的方法 Download PDF

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CN117957160A CN202180102447.8A CN202180102447A CN117957160A CN 117957160 A CN117957160 A CN 117957160A CN 202180102447 A CN202180102447 A CN 202180102447A CN 117957160 A CN117957160 A CN 117957160A
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I·塞佩西
判治宗嗣
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Abstract

本发明涉及一种控制机动车转向系统(1)的方法，其中转向系统(1)包括至少一个执行器(5，8)，每个执行器有两个冗余的动力组，该方法包括以下步骤：·检测所述至少一个执行器的动力组中的故障(9，11)，并关闭故障的动力组；·在规定时间内，将所述至少一个执行器的正常运行的动力组的最大输出功率增加到高于额定功率的值(10，12)；·在所述规定时间之后，将所述至少一个执行器的所述正常运行的动力组的所述最大输出功率降低到所述额定功率或以下。

Description

在冗余系统单边失效后通过增加执行器电机最大输出功率控 制机动车转向系统的方法
技术领域
本发明涉及根据方案1前序部分所述的一种控制机动车转向系统的方法，以及为实施该方法而设计的转向系统。
背景技术
在机动车中，实现转向系统的故障功能架构是众所周知的。这些架构包括两个相同的动力组，其中包括独立且分离的控制器和电机。每个动力组都可以提供一半的转向控制权限，这样两个模块共同工作就可以实现完全的转向功能。任何一个动力组出现故障都会使性能降低到正常条件下满载性能的一半。根据系统设计，这可能不足以在所有驾驶情况下提供转向功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种控制机动车转向系统的方法，该方法即使在执行器发生故障后也能使车辆转向，从而使驾驶员能像往常一样控制车辆。
为实现这一目标，需要一种控制机动车转向系统的方法，该方法具有方案1所述的特征，还需要一种为执行该方法而设计的转向系统。
因此，提供了一种控制机动车(道路车辆)转向系统的方法，其中转向系统包括至少一个执行器，每个所述执行器有两个冗余的动力组，该方法包括以下步骤：
·检测所述至少一个执行器的动力组中的故障，并关闭故障的动力组；
·在规定时间内，将所述至少一个执行器的正常运行的动力组的最大输出功率增加到高于额定功率的值；
·在规定时间段后，将所述至少一个执行器的所述正常运行的动力组的最大输出功率降低到额定功率或以下。
即使冗余转向系统的一侧发生故障，而剩余一侧的设计功率不足以确保在所有情况下都能实现转向功能，该方法也能在冗余转向系统中提供完整的转向功能。优选地，检测到的故障是增加转向功能的触发因素。
优选地，所述至少一个执行器包括线控转向系统的反馈执行器和/或路轮执行器。在这种情况下，该方法可独立应用于冗余的反馈执行器和/或冗余的路轮执行器。
在本发明的另一个实施方案中，所述至少一个执行器由在电动助力转向系统中提供辅助扭矩的单个执行器组成。
就零件的种类和成本而言，如果至少一个执行器的动力组是相同的，则会更有优势。
最大输出功率的降低最好是逐步进行的，最好采用斜率调节。
此外，还提供了一种道路车辆的转向系统，旨在执行上述方法。转向系统可以是线控转向系统或电动助力转向系统。
附图说明
本发明的一个优选实施方案将参照附图进行描述。
图1是机动车线控转向系统的示意图；以及
图2是处理线控转向系统的执行器故障的方法框图。
具体实施方式
图1是线控转向系统1的示意图，转向轴2与方向盘3相连。方向盘3和路面车轮4之间没有机械连接。路轮执行器5通过齿轮7操作齿条6。
当驾驶员操作方向盘3时，转向轴2旋转，这是由轴传感器检测到的，图中未示出轴传感器。控制单元根据轴传感器检测到的信号计算出路轮执行器5的操作信号。通过操作信号操作齿条6，使路面车轮4转动。与此同时，图中未示出的另一个传感器识别出从路面车轮4引入齿条6中的力，并计算出反馈信号，通过方向盘执行器8，也称为反馈执行器，将该信号施加到转向轴2上，以便操作员能够识别方向盘3中的反馈。
路轮执行器5和反馈执行器8各有两个冗余的动力组(未显示)，它们可以是相同的，也可以是不同设计的。
图2展示了线控转向系统1的控制方法。如果检测到冗余系统一侧的反馈执行器出现故障9，则关闭相应的电动机，并将反馈执行器的性能降低至剩余功能电动机的额定功率。电机的额定功率是基于恒定负载下的最大功率。
一个电机的额定功率不足以满足所有驾驶情况下的转向功能。电机控制电路会将正在运行的电机的最大输出功率增加到高于额定功率的值10，从而实现完全的转向功能。经过一段时间后，最大输出功率逐渐降低至额定功率。这一措施可确保电机仅在短时间内以增大的功率运行，并以额定功率或降低的功率适时工作，从而可靠地避免热过载。同样的方法也适用于路轮执行器5。路轮执行器同样有冗余的动力组。如果其中一个动力组出现故障11，则运行的电机可以提供转向功能，但并不是在任何情况下都可以。因此，功能电机也可通过所述方法进行控制。在短时间内将最大输出功率提高到额定功率以上12，以提供完整的转向功能。之后，最大输出功率降回额定功率，以避免热过载。
在本发明的另一个实施方案中，转向系统是一个带有执行器的电动助力转向(EPAS，Electrical Power Assisted Steering)系统。执行器用于通过施加相同意义的辅助扭矩协助驾驶员向转向机构施加扭矩，使方向盘更容易转动，例如在停车操作过程中。因此，执行器的操作可协助转动转向柱轴或移动转向齿条机构的一部分。当然，执行器可以连接到任何典型转向机构的任何部分，只要它能提供辅助扭矩，帮助驾驶员转动方向盘即可。与上述情况类似，执行器也设计成具有两个动力组的冗余系统。如果冗余系统中的一侧出现故障，相应的电机将被关闭，另一个运行的电机将提供辅助扭矩。如果单个电机的额定功率过低，无法为驾驶员提供辅助，则可采用上述方法。

Claims (6)

1.一种道路车辆转向系统(1)的控制方法，其中转向系统(1)包括至少一个执行器(5，8)，每个所述执行器有两个冗余的动力组，其特征在于，该方法包括以下步骤：
·检测所述至少一个执行器的动力组或动力组中的故障(9，11)，并关闭故障的动力组；
·在规定时间内，将所述至少一个执行器的正常运行的动力组的最大输出功率增加到高于额定功率的值(10，12)；
·在所述规定时间之后，将所述至少一个执行器的所述正常运行的动力组的最大输出功率降低到所述额定功率或以下。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个执行器(5、8)包括线控转向系统的反馈执行器(8)和/或路轮执行器(5)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个执行器由在电动助力转向系统中提供辅助扭矩的单个执行器组成。
4.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述至少一个执行器中的所述动力组是相同的。
5.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述最大输出功率的降低是逐步进行的。
6.道路车辆的转向系统(1)，被设计用于执行根据前述任一项权利要求所述的方法。
CN202180102447.8A 2021-09-22 2021-09-22 在冗余系统单边失效后通过增加执行器电机最大输出功率控制机动车转向系统的方法 Pending CN117957160A (zh)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19902557A1 (de) * 1999-01-22 2000-07-27 Mercedes Benz Lenkungen Gmbh Redundante Vorrichtung zur Erzeugung von Drehmomenten
DE10053335B4 (de) * 2000-10-27 2006-09-07 Robert Bosch Gmbh SbW-Lenkanlage für Kraftfahrzeuge
JP5387989B2 (ja) * 2009-12-25 2014-01-15 株式会社デンソー 電動機駆動装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
DE102018106872A1 (de) * 2018-03-22 2019-09-26 Thyssenkrupp Ag Steer-by-Wire Architekturen
GB2573815B (en) * 2018-05-18 2023-02-01 Trw Ltd Control For Electric Power Steering
JP7230488B2 (ja) * 2018-12-21 2023-03-01 株式会社ジェイテクト モータ制御装置

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