[发明专利]无机械备用连接的线控转向系统的失效操作控制

说明书

车辆和车辆的转向系统。转向系统包括转向柱仿真器、转向齿条组件和备用系统，该转向柱仿真器响应于驾驶员输入而生成电驱动信号，该转向齿条组件从转向柱仿真器接收电驱动信号并且如由接收到的信号指示来控制车辆的转向。备用系统被配置为在转向柱仿真器发生故障时向转向齿条组件提供备用电驱动信号，并且该转向齿条组件在转向柱仿真器发生故障时如备用电驱动信号指示来使车辆转向。

技术领域

本主题涉及一种用于使车辆转向的线控转向系统，并且具体地涉及一种用于使用电信号操作的线控转向系统的电气备用系统。

背景技术

用于车辆的传统转向系统包括转向柱，该转向柱通过中间轴（I轴）机械地连接到转向齿条组件，以便将方向盘处的转矩或旋转传递到转向齿条组件。线控转向系统通过在转向柱仿真器与转向齿条组件之间传送电信号来执行转向。转向柱仿真器将方向盘的测量旋转转换为电信号，并且将电信号提供给转向齿条组件，该转向齿条组件操作装置以执行与方向盘的旋转对应的机械动作。因为转向柱与转向齿条组件之间的机械连接在转向柱仿真器发生电气故障的情况下作为可靠备用，所以这样的传统部件仍然与线控转向系统一起使用。因此，线控转向系统的可能优点（诸如对某些机械零部件的需求减少、负载较轻、燃料经济性提高等）尚未实现。因此，希望提供一种在转向柱仿真器发生故障的情况下可不使用传统机械连接来操作线控转向系统。

发明内容

在示例性实施例中，公开了一种车辆的转向系统。转向系统包括转向柱仿真器、转向齿条组件和备用系统，该转向柱仿真器响应于驾驶员输入而生成电驱动信号，该转向齿条组件从转向柱仿真器接收电驱动信号并且如由接收到的信号指示来控制车辆的转向。备用系统在转向柱仿真器发生故障时向转向齿条组件提供备用电驱动信号，并且在转向柱仿真器发生故障时，转向齿条组件如备用电驱动信号指示来使车辆转向。转向齿条组件和转向柱仿真器机械地断开。

备用系统包括备用传感器，该备用传感器确定转向柱仿真器处的转向柱的旋转角度并且将旋转角度传输到转向齿条组件。备用传感器由转向齿条组件供电。确定备用传感器处的转向柱的旋转角度允许以故障保护模式操作转向柱仿真器。

该系统进一步包括齿条位置传感器，其中该转向齿条组件将在齿条位置传感器处测量的前轮角度与转向柱的测量旋转角度进行比较以使车辆转向。

转向柱仿真器通过第一专用总线向转向齿条组件提供电子驱动信号，并且通过第二专用总线向转向齿条组件提供冗余电子驱动信号。第一专用总线的导线与第二专用总线的导线分开捆绑。转向齿条组件包括用于控制车辆的转向的冗余电路，其中该冗余电路从转向柱仿真器接收冗余电子驱动信号。车辆控制器局域网（CAN）在转向柱仿真器与转向齿条组件之间提供进一步的备用通信信道。

该系统进一步包括向转向齿条组件供电的备用电源。备用电源经由与主电源的线束分开的线束对转向齿条组件供电。

在另一个示例性实施例中，公开了一种车辆。车辆包括转向柱仿真器、转向齿条组件和备用系统，该转向柱仿真器响应于驾驶员输入而生成电驱动信号，该转向齿条组件从转向柱仿真器接收电驱动信号并且如由接收到的信号指示来控制车辆的转向。备用系统在转向柱仿真器发生故障时向转向齿条组件提供备用电驱动信号，并且在转向柱仿真器发生故障时，转向齿条组件如备用电驱动信号指示来使车辆转向。转向齿条组件和转向柱仿真器机械地断开。

备用系统包括备用传感器，该备用传感器确定转向柱仿真器处的转向柱的旋转角度并且将旋转角度传输到转向齿条组件。备用传感器由转向齿条组件供电。

转向柱仿真器通过第一专用总线向转向齿条组件提供电子驱动信号，并且通过第二专用总线向转向齿条组件提供冗余电子驱动信号。第一专用总线的导线与第二专用总线的导线分开捆绑。转向齿条组件包括用于控制车辆的转向的冗余电路，其中该冗余电路从转向柱仿真器接收冗余电子驱动信号。车辆的车辆控制器局域网（CAN）在转向柱仿真器与转向齿条组件之间提供备用通信信道。