[发明专利]线控转向系统的转向控制装置

说明书

本申请涉及线控转向系统的转向控制装置。转向反馈单元检测根据方向盘的操作生成的转向扭矩，连接到转向反馈单元的负重轮转向单元允许根据从转向反馈单元传递的转向角或转向扭矩执行车轮的转向，以及控制单元根据预设标准车速和标准转向速度选择性地将转向反馈单元中检测到的转向扭矩确定为转向角，以将确定的转向角传递给负重轮转向单元，并且根据转向角控制车轮的转向的执行，或者将转向反馈单元中检测到的转向扭矩传递给负重轮转向单元，并且控制车轮转向的电机扭矩的量的确定。

技术领域

本发明涉及一种线控转向(steer-by-wire，SBW)系统的转向控制装置，更具体地，涉及一种基于频繁出现的操作区域的转向扭矩输入区域执行转向控制的SBW系统的转向控制装置。

背景技术

一般而言，车辆线控转向(SBW)系统是指使用诸如电机的电动机而不是移除诸如转向柱、万向节或方向盘和车轮之间的小齿轮轴等机械连接设备来执行车辆转向的系统。

由于此种系统在转向齿条和转向柱之间没有机械连接，因此需要在转向时从手柄上提供的电机生成适当的转向反馈，以便驾驶员感觉到与传统转向系统类似的转向感觉。

换言之，传统的SBW系统通过作为SBW的上级控制单元的转向反馈致动器(SFA)生成转向反馈扭矩，使得握住方向盘的驾驶员可感受到转向反馈。

这里，SBW系统由方向盘、设置在方向盘一侧以根据方向盘的旋转提供反馈扭矩的电机、配置成通过线性移动转向轴来执行转向动作的齿轮箱、包括配置成根据方向盘的旋转和车辆速度检测扭矩变化和转向角的转向角传感器的多个传感器、以及配置成根据从传感器施加的电信号操作变速箱和反馈电机的电子控制单元(ECU)组成。

这里，电机连接到方向盘并被配置成生成与方向盘的旋转方向相反的力以给予驾驶员适当的转向感觉，并且齿轮箱与连接到两个方向盘的转向轴相连，并被配置成线性移动转向轴。

根据目前的结构，存在的问题是，为了实现传统的SFA系统，需要电机、电子控制设备和转向角传感器，并且进一步需要多个电机、电子控制设备和转向角传感器来满足系统的冗余性，因此不可避免地会增加材料成本。

本发明的背景中包含的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，不能被视为承认或以任何形式暗示这些信息形成本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面旨在提供一种SBW系统的转向控制装置，该装置可在输入取决于构成方向盘的扭力杆的扭角生成的转向扭矩时，根据车辆速度通过转向反馈致动器将转向扭矩确定为转向角，通过将确定的转向角传输到负重轮(road-wheel)转向致动器来执行转向控制，或者通过将电机扭矩加到从转向反馈致动器传送的转向扭矩上确定的电机扭矩量来执行负重轮转向致动器的转向控制，从而改善转向感觉同时确保手握稳定性。

根据本发明的方面，提供了一种SBW系统的转向控制装置，包括：转向反馈单元，其配置成检测根据方向盘的操作生成的转向扭矩；负重轮转向单元，其连接到转向反馈单元以允许根据从转向反馈单元传输的转向扭矩来执行车轮的转向；以及控制单元，其配置成将在转向反馈单元中检测到的转向扭矩确定为转向角以将确定的转向角传送给负重轮转向单元，根据转向角控制车轮的转向的执行。

这里，转向反馈单元包括：扭力杆，其连接到方向盘，并配置成测量扭转位移；以及扭力传感器，包括插入其中的扭力杆，并配置成随着方向盘旋转而输出与扭转位移相对应的转向扭矩。

此外，控制单元被配置成将通过转向反馈单元检测到的转向扭矩施加到多个转向辅助模块，被配置成控制转向扭矩的处理，并且将处理后的转向扭矩施加到预设转向角生成模块，从而确定传递给负重轮转向单元的转向角。