[发明专利]用于车辆的转向系统及其控制方法

说明书

一种用于车辆的转向系统及其控制方法，所述系统可以包括：提供扭矩的第一转向电机和第二转向电机；齿条杆，第一转向电机的扭矩和第二转向电机的扭矩同时施加到齿条杆，并且齿条杆配置成，通过第一转向电机和第二转向电机的旋转而发生位移，从而改变车轮的转向角度；第一电机位置检测器和第二电机位置检测器，其分别检测第一转向电机和第二转向电机的旋转角度；以及控制器，基于由第一电机位置检测器和第二电机位置检测器检测到的第一转向电机和第二转向电机的旋转角度之间的差异来推导出齿条杆的绝对位置，其中，根据第一转向电机的旋转量的齿条杆的位移量与根据第二转向电机的旋转量的齿条杆的位移量不同。

技术领域

本发明通常涉及一种用于车辆的转向系统。更具体地，本发明涉及这样一种用于车辆的转向系统及其控制方法：通过转向电机的旋转角检测器来计算连接至车辆的车轮的转向齿条杆(rack bar)的位移。

背景技术

如本领域所公知的，线控转向系统是可以消除车辆的方向盘与主动轮之间的机械联动的用于车辆的转向系统。通过电子控制单元(ECU)传输方向盘的旋转信号，然后基于经传输的旋转信号运行连接到主动轮的转向电机，以向连接到车轮的齿条杆提供位移，从而使车辆转向。

在传统的线控转向系统中，由于由转向电机旋转的小齿轮和设置于齿条杆的齿条齿轮(rack gear)啮合而导致齿条杆产生位移。因此，检测小齿轮的旋转角度的绝对角度传感器的小齿轮角度传感器(PAS)用于根据小齿轮的旋转角度来确定齿条杆的绝对位置，从而确定转向角度。这里，绝对角度传感器(即，小齿轮角度传感器)是这样的传感器：即使在通过关闭车辆点火装置而关断传感器之后再次接通传感器的电源时，也能够确定小齿轮的旋转角度的绝对值，所述绝对角度传感器能够检测到等于或大于360度的旋转角度。

但是，在仅使用一个小齿轮角度传感器作为绝对角度传感器时，不存在比较对象(该比较对象能够确定，紧接车辆点火装置连通之后，由一个小齿轮角度传感器检测到的旋转角度是否存在误差)。因此，存在无法建立故障诊断和故障安全措施的问题。因此，用于车辆的转向系统必须使用两个小齿轮角度传感器，这会使系统复杂化并且会增加用于实现转向系统的成本。

公开于本发明部分的背景的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的转向系统及其控制方法，其中，通过转向电机的旋转角度检测器来确定连接到车辆的前轮的转向齿条杆的位移，从而消除了对单独的绝对角度检测器的需求并提高了转向角度确定的准确性和可靠性。

在本发明的各个方面，提供了一种用于车辆的转向系统，所述系统包括：提供扭矩的第一转向电机和第二转向电机；齿条杆，所述第一转向电机的扭矩和所述第二转向电机的扭矩同时施加到所述齿条杆，并且所述齿条杆配置成，通过所述第一转向电机和所述第二转向电机的旋转而发生位移，从而改变车轮的转向角度；第一电机位置检测器和第二电机位置检测器，其分别检测第一转向电机和第二转向电机的旋转角度；以及控制器，其基于由第一电机位置检测器和第二电机位置检测器检测到的所述第一转向电机和所述第二转向电机的旋转角度之间的差来推导出所述齿条杆的绝对位置，其中，根据所述第一转向电机的旋转量的所述齿条杆的位移量与根据所述第二转向电机的旋转量的所述齿条杆的位移量不同。

在本发明的示例性实施方案中，所述第一电机位置检测器和所述第二电机位置检测器中的每一个可以检测所述第一转向电机和所述第二转向电机中的每一个的旋转轴的相对旋转角度，所述相对旋转角度在0至360度的范围内。

在本发明的示例性实施方案中，其中，所述控制器可以推导所述第一转向电机和所述第二转向电机中的每一个的转数直到所述第一转向电机和所述第二转向电机的相对旋转角度之间发生差异，并且可以基于所述第一转向电机的转数和相对旋转角度推导所述齿条杆的位移或基于所述第二转向电机的转数和相对旋转角度推导所述齿条杆的位移。