[实用新型]一种新型L3级自动驾驶车辆的冗余电动助力转向系统

说明书

本实用新型公开了一种新型L3级自动驾驶车辆的冗余电动助力转向系统，助力转向系统包括有第一转矩耦合器、第二转矩耦合器、第一助力系统、第二助力系统、主控制器和报警装置，其中方向盘通过第一中间轴与第一转矩耦合器相连接，第一助力系统和第二助力系统并联后通过输出轴均与第二转矩耦合器相连接，第二转矩耦合器通过第二中间轴与第一转矩耦合器相连接，第一转矩耦合器通过第三中间轴与转向器相连接，控制方法包括有两部分：第一部分为主动转向模式的控制方法，第二部分为助力转向模式的控制方法；有益效果：可以为驾驶员接管方向盘预留了充足的时间，并通过报警装置提醒驾驶员，有效的保证了转向系统的安全。

技术领域

本实用新型涉及一种电动助力转向系统，特别涉及一种新型L3级自动驾驶车辆的冗余电动助力转向系统。

背景技术

目前，根据相关划分标准，智能辅助驾驶分为五个等级，从低到高分别为 L1-L5。近年来，随着自动驾驶技术的发展，国内外许多车企都在积极推进从L2 级自动驾驶过渡到L3级自动驾驶的计划。其中于2018上市的全新Audi A8，就宣称已经能实现美国汽车工程师协会(SAE)规定的L3级别自动驾驶技术，而日韩厂商中现代、本田和丰田将计划于2020年量产L3系统，此外，2019年7 月奔驰和宝马也在自动驾驶领域展开合作，计划于2021年量产L3系统。

对于机械(如小齿轮、齿条等)而言，只要其强度和疲劳满足系统要求，自然不会导致“突然失去助力”情况的发生。而对于电机、传感器和控制单元来说，则存在电机绕组失效、传感器和控制器电子元器件失效。在L2安全等级下，这些失效都会导致EPS终止提供助力，由电动助力状态转入到纯机械状态，以保障车辆和乘员的安全。

满足L3等级自动驾驶的车辆，能够在高速公路上自动设定车辆时速为120 km/h，每秒钟车辆行驶的距离为33.33m，如果在转向过程中EPS某个部件发生了故障而不能得到及时有效处理，很明显会发生严重的安全事故。如何确保L3 等级自动驾驶车辆的EPS在发生单点或有限多点失效时仍是安全的，是当下急需要解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决L3等级自动驾驶的车辆在自动驾驶过程中如何保证行驶安全的问题而提供的一种新型L3级自动驾驶车辆的冗余电动助力转向系统。

本实用新型提供的新型L3级自动驾驶车辆的冗余电动助力转向系统包括有第一转矩耦合器、第二转矩耦合器、第一助力系统、第二助力系统、主控制器和报警装置，其中方向盘通过第一中间轴与第一转矩耦合器相连接，第一助力系统和第二助力系统并联后通过输出轴均与第二转矩耦合器相连接，第二转矩耦合器通过第二中间轴与第一转矩耦合器相连接，第一转矩耦合器通过第三中间轴与转向器相连接，第一助力系统、第二助力系统和报警装置均与主控制器相连接，主控制器控制第一助力系统、第二助力系统和报警装置的工作，主控制器还与车辆的CAN主线相连接。

方向盘上装配有压力传感器，压力传感器与主控制器相连接，压力传感器能够把获得的数据实时传输给主控制器。

第一中间轴上装配有转矩转角传感器，转矩转角传感器为两通道冗余转矩转角传感器，每个通道均能获取独立的方向盘转矩转角信号，转矩转角传感器与主控制器相连接，转矩转角传感器能够把获取的数据实时传输给主控制器。

连接第一转矩耦合器和第二转矩耦合器的第二中间轴上装配有第一电磁离合器，第一电磁离合器与主控制器相连接并由主控制器控制工作。