[发明专利]一种双源双绕组电机线控转向系统及其容错控制方法

说明书

本发明公开了一种双源双绕组电机线控转向系统及其容错控制方法，系统包括：方向盘，转向管柱总成、路感总成、双绕组电机转向执行装置、电源容错装置、主控制器及电磁离合器；本发明具备电机绕组、电源双重硬件冗余功能，单个绕组出现故障，可以由另一个绕组在电源驱动下完成转向动作；单个电源出现故障，可以由另一个电源驱动绕组完成转向动作；当绕组和电源均出现故障，仍可通过机械转向完成转向动作；避免电源或绕组故障导致车辆完全丧失转向能力，增强了车辆转向安全性。

技术领域

本发明属于汽车转向系统技术领域，具体指代一种双源双绕组电机线控转向系统及其容错控制方法。

背景技术

随着交通事故的频繁发生，人们对汽车的行驶安全性越来越重视，而转向系统对汽车的行驶安全至关重要；现有转向系统通常进行冗余设计来提高转向系统的可靠性，进而提高汽车的行驶安全性。

现有双绕组电机液压助力转向技术中，中国发明专利申请号为CN201510946353.5中公开了一种双源电动液压助力转向系统及其控制方法，在转向电机中设置一套高压绕组和一套低压绕组，当为高压绕组供电的高压电源不能正常工作时，可采用低压电源为低压绕组供电，使转向电机能够正常工作，从而保证电动液压转向系统工作的可靠性；但是，上述技术中双绕组电机均采用单绕组工作模式，电机利用率低，而且液压助力转向存在能耗较大且响应速度不如电动转向等缺点。

现有双电机线控转向系统，在一个电机故障时，利用另一个电机进行转向，具有容错功能。例如：中国发明专利申请号为CN201711346835.2中公开了一种通过电机控制器将故障电机对应的电磁离合器分离的容错控制方法；中国发明专利申请号为CN20171134340.6的中公开了一种在线控转向机构故障时电磁离合器合上，电机反转使转向器小齿轮和转向器齿条完成转向的容错控制方法；但是，上述技术电机均采用单一电源供电，没有考虑电源发生故障的容错问题，一旦电源发生故障，两个电机均无法工作使驾驶员完全失去对车辆的控制，从而造成巨大的安全隐患。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种双源双绕组电机线控转向系统及其容错控制方法，以解决现有技术中难以实现转向系统较高的电机利用率、较快的响应速度、较高的可靠性等性能的融合统一的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种双源双绕组电机线控转向系统，包括：方向盘，转向管柱总成、路感总成、双绕组电机转向执行装置、电源容错装置、主控制器及电磁离合器；其中，

所述方向盘连接转向管柱总成，转向管柱总成包括：转角传感器、第一转向管柱及第一转矩传感器；方向盘输入的作用力经过第一转向管柱作用于路感总成上，第一转向管柱上分别固定安装第一转矩传感器和转角传感器；

所述路感总成包括：路感电机、第二转矩传感器、及第一蜗轮蜗杆；路感电机的输出端经过第二转矩传感器与第一蜗轮蜗杆的蜗轮端连接，第一蜗轮蜗杆的蜗杆端固定在第一转向管柱上；路感电机输出的反馈力矩依次经过第一蜗轮蜗杆、第一转向管柱，传递至方向盘；

所述双绕组电机转向执行装置包括：双绕组电机模块、第二蜗轮蜗杆、第二转向管柱、滚珠丝杆、转向横拉杆、转向梯形、转向车轮；

双绕组电机模块包括：定子铁芯、转子组件、机座、第一套绕组、第二套绕组、第一组电流传感器、第二组电流传感器、双绕组电机模块输出轴、转速传感器；

第一套绕组包括A相绕组、B相绕组、C相绕组；第一组电流传感器包括第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器；第一电流传感器与A相绕组连接，第二电流传感器与B相绕组连接，第三电流传感器与C相绕组连接；

第二套绕组包括a相绕组、b相绕组、c相绕组；第二组电流传感器包括第四电流传感器、第五电流传感器、第六电流传感器；第四电流传感器与a相绕组连接，第五电流传感器与b相绕组连接，第六电流传感器与c相绕组连接；