[发明专利]用于机动车辆转向系统的冗余控制单元

说明书

本发明涉及一种机动车辆转向系统，该机动车辆转向系统包括电动马达(9)和控制电动马达(9)的控制单元(12)。控制单元(12)具有用于控制电动马达的至少两个冗余控制路径(150、160)以及不对称性检测装置(17)。不对称性检测装置(17)被设计成对两个控制路径(150、160)的电流强度进行比较，并且如果存在不对称性，则使有故障的控制路径中断。

本发明涉及机动车辆转向系统，并且涉及用于控制机动车辆转向系统的电动马达的方法。

机电式转向系统具有用于提供转向辅助的伺服马达。当马达控制器中存在短路时，通常会检测到故障，但是所述故障可以因电压的突发故障而不受阻碍地传播。这是不期望的。

本发明的目的是规定一种机动车辆转向系统，其具有防止马达控制器中的电压故障传播的保护装置。

该目的通过本发明的机动车辆转向系统并且通过本发明的用于控制机动车辆转向系统的电动马达的方法来实现。

因此，提供了一种机动车辆转向系统，该机动车辆转向系统包括用于辅助转向运动的电动马达和控制电动马达的控制单元，其中，控制单元具有不对称性检测装置以及用于控制电动马达的至少两个冗余控制路径，其中，不对称性检测装置配置成对两个控制路径的电流强度进行比较，并且如果存在不对称性，则使有故障的控制路径中断。这可以防止故障传播并且防止控制单元功能无法实现。存在用于控制电动马达的两个冗余控制路径包括以下事实：可以使用彼此各自独立的两个控制路径来控制电动马达。然而，还可以设置成使电动马达包括多个线圈组或者由多个单独的马达组成，所述多个单独的马达的旋转轴以机械的方式联接起来。在这些情况下，分别设置有用于控制线圈组的控制路径或设置有用于控制马达的控制路径。

每个控制路径均优选地具有连接至不对称性检测装置的至少一个开关元件以便使控制路径中断。

每个控制路径均优选地具有电流测量装置，电流测量装置分别单独地针对每个控制路径测量电流强度。

如果每个控制路径均包括逆变器则是有利的，其中，电流测量装置布置在逆变器的沿信号方向的上游。

在一个有利的实施方式中，每个控制路径均具有单独的电源以进一步增加冗余度。

每个控制路径均优选地具有连接至电动马达的马达控制单元的单独的接口。

在一个优选实施方式中，不对称性检测装置具有运算放大器。

可以附加地设置成使不对称性检测装置具有针对每个控制路径的锁存比较器，锁存比较器配置成将信号与预设参考电压进行比较并且配置成基于该电压比较结果产生输出信号。

在一个有利的实施方式中，机动车辆转向系统是机电式机动车辆动力转向系统，该机电式机动车辆动力转向系统包括连接至转向装置的上转向轴、以及经由扭力杆连接至上转向轴的下转向轴、感测转向运动的、通过驾驶员引入到上转向轴中的扭矩的扭矩传感器单元、用于辅助转向运动的电动马达、以及如上所述的配置成根据所测量的扭矩控制电动马达的控制单元。转向装置优选为方向盘或操纵杆。

然而，还可以设置成使机动车辆转向系统是线控转向式转向系统，该线控转向式转向系统包括转向致动器和反馈致动器，转向致动器作用在可转向轮上、根据驾驶员的转向请求以电子的方式被控制并且借助于转向齿轮作用在可转向轮上，反馈致动器将道路的反作用力传递至方向盘并且具有如上所述的电动马达和控制单元。

此外，提供了一种用于控制机动车辆转向系统的电动马达的方法，该机动车辆转向系统具有控制单元，该控制单元包括至少两个冗余控制路径和不对称性检测装置，其中，每个控制路径均具有电流测量装置和至少一个开关元件，并且其中，提供了以下方法步骤：

·在两个电流测量装置中测量相应的电流强度，

·借助于不对称性检测装置对所测量的电流强度进行比较，