[发明专利]一种冗余线控转向执行器架构

说明书

本发明公开了一种冗余线控转向执行器架构，包括第一结构和第二结构，其特征为：第一结构包括：控制器MCU单元、外部交互信息、内部信号反馈单元以及执行单元；根据所获得的所述外部信息以及从所述内部信号反馈单元获取内部反馈信息向所述执行单元发出执行指令，控制转向执行电机输出量；其中第一结构和第二结构是互为冗余的双路备份设计；本发明解决整个系统的安全，保证系统具备全冗余架构，实现驾驶的高安全性。

技术领域

本发明涉及汽车转向系统技术领域，尤其涉及一种冗余线控转向执行器架构。

背景技术

在当前电动化、智能化日益快速发展的情况下，自动驾驶功能的配置是车辆总体的发展趋势，而线控转向系统作为转向的下一代核心技术，能够与L4/L5级别的自动驾驶更加深度融合，实现人机共驾，给整车带来更好的操控体验。

线控转向系统作为新型的转向系统，与当前的自动驾驶结合非常紧密，因此对系统的灵活性及安全性提出了非常高的要求。本发明要解决的问题，是转向执行器的冗余问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一个冗余执行器的架构，解决整个系统的安全，保证系统具备全冗余架构，实现驾驶的高安全性，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种冗余线控转向执行器架构，包括第一结构和第二结构；所述第一结构包括：控制器MCU单元、外部交互信息、内部信号反馈单元以及执行单元；根据所获得的所述外部信息以及从所述内部信号反馈单元获取内部反馈信息向所述执行单元发出执行指令，控制转向执行电机输出量；所述转向执行电机为六相双绕组电机；第一结构和第二结构是互为冗余的双路备份设计。

优选地，所述第一控制器MCU单元通过所述第一CAN收发单元与所述第一CAN进行通信；第一控制器MCU单元与第二控制器MCU单元互为冗余设计；第一CAN与第二CAN互为冗余设计；第一CAN收发单元与第二CAN收发单元互为冗余设计。

优选地，所述第一控制器MCU单元与第二控制器MCU单元由串行接口SPI连接，进行通信。

优选地，所述第一转矩转角信号获得转向盘转角以及转向杆转矩信息输入第一控制器MCU单元，所述第一转矩转角信号由两路转矩信号和一路转角信号构成，与第二转矩转角信号互为冗余设计。

优选地，第一电源和第一点火IGN与第一电源管理相连，第一电源管理与第一控制器MCU单元相连，用于根据汽车点火状况给所述第一控制器MCU单元供电；所述第一电源管理具有滤波稳压功能；第一电源与第二电源互为冗余设计；第一点火IGN与第二点火IGN互为冗余设计；第一电源管理与第二电源管理互为冗余设计。

优选地，所述六相双绕组电机作为两组三相电机进行控制，两组三相电机输出互为冗余设计。

优选地，电机第一转子位置传感器和电机第二转子位置传感器分别输出电机第一转子位置信号和电机第二转子位置信号，每个具有独立的两路转角输出，分别输出给第一控制器MCU和第二控制器MCU，实现电机转子位置的校验及冗余，保证电机转子位置达到ASILD等级。

优选地，所述第一结构执行单元包括:第一预驱、第一驱动桥和转向执行电机；所述第一预驱连接第一控制器MCU和第一驱动桥；第一驱动桥连接转向执行电机；所述第一电源管理连接第一预驱；所述第一电源连接第一驱动桥；当第一控制器MCU发出执行指令，控制转向执行电机通电运行；所述第一预驱与第二预驱互为冗余设计；所述第一驱动桥与第二驱动桥互为冗余设计。

优选地，第一三相隔离mos连接第一驱动桥和执行电机；由第一三相隔离mos与第一驱动桥之间第一电流采样反馈至第一控制器MCU；所述第一三相隔离mos和第二三相隔离mos互为冗余设计；所述第一电流采样和第二电流采样互为冗余设计。

优选地，所述第一电流采样与第二电流采样的控制架构分别为三路电流采样。