[发明专利]用于检测转向信息的设备和方法

说明书

本发明提供了一种用于检测转向信息的设备和方法。该设备设置了多个转矩传感器以及用于感测转向轴的旋转角度的传感器，因而甚至在一些传感器发生故障时能够计算转向信息，诸如转向转矩、转向角度等。提供了多个转矩传感器以及绝对角度传感器(旋转角度传感器)，在确定出每个传感器的输出值是否同步之后，相应地计算转矩以及转向角度。因此，甚至在一些传感器发生故障时，能够正常地计算转矩以及转向角度，因而转向控制是可行的。

技术领域

本公开涉及一种用于检测转向信息的设备和方法，尤其涉及一种设备和方法，其中多个转矩传感器以及用于感测转向轴的旋转角度的传感器设置在该设备中来计算转向信息，诸如转向转矩、转向角度等，甚至在一些传感器发生故障时。

背景技术

一般而言，动力转向系统应用于车辆，通过降低移动方向盘所需的力作为用于确保转向稳定性的装置。作为动力转向系统，液压动力转向(HPS)系统在过去广泛使用在车辆中，但是环境友好以及辅助驾驶员的电动助力转向(EPS)系统在控制时通过使用电动机的转动力，不同于采用液压压力的现有方法，通常安装在当今的车辆中。

在这种EPS系统中，电子控制单元(ECU)根据由速度计、转矩传感器等感测的车辆的驾驶条件操作电动机。因此，EPS系统提供了在以低速驾驶期间轻快以及方便的转向感觉，提供了在高速驾驶期间沉重的转向感觉以及足够的方向稳定性，允许在紧急情况下的快速转向，从而给予驾驶员最佳的操作条件。

通过使用第一角度装置计算绝对转向角度以及第二和第三角度装置计算相对转向角度，现有EPS系统的ECU测量施加至扭转杆的转矩以及绝对转向角度，绝对转向角度是转向输入轴(IS)的旋转量。

根据感测转矩以及转向角度的现有方法，当在第一、第二或者第三角度装置中发生故障时，不能够计算转矩值或者转向角度。结果，转向辅助不能被控制，车辆的稳定性会在很大程度上恶化。

发明内容

在这样的背景下，本公开提供了一种甚至在一些传感器发生故障时获取转向所需的信息的设备和方法。

而且，本公开提供了一种电动助力转向(EPS)设备、转向信息检测设备等，多个转矩传感器以及绝对角度传感器(旋转角度传感器)设置在所述设备中并且确定出传感器输出值是否同步，使得甚至在一些传感器发生故障时正常地控制转向。

此外，本公开提供一种用于感测传感器装置的安装位置在转向轴处的偏移的设备和方法。

为了解决前述问题，实施例提供了用于检测转向信息的设备，设备包括：第一至第四转矩传感器，它们构造为根据转向输入轴(IS)、转向输出轴(OS)以及布置在转向IS和OS之间的扭转杆的变形来感测相对旋转角度；第一至第四旋转角度传感器，它们构造为感测转向IS或者OS的绝对旋转角度；第一同步检查器，其构造为检查四个转矩传感器的输出值的同步状态；第二同步检查器，其构造为检查四个旋转角度传感器的输出值的同步状态；转矩计算器，其构造为根据第一和第二同步检查器的确定结果基于四个转矩传感器的至少一个输出值来计算转矩值；以及转向角度计算器，其构造为根据第一和第二同步检查器的确定结果基于四个转矩传感器的至少一个输出值以及四个旋转角度传感器的至少一个输出值来计算转向角度。

另一实施例提供了用于检测转向信息的设备，设备包括：转矩传感器，其构造为根据布置在转向IS和转向OS之间的扭转杆的变形来感测相对旋转角度；偏移感测装置，其包括干涉构件，干涉构件构造为从转向IS或者OS的外周表面径向突出，以及偏移传感器，其构造为安装在固定于转向OS或者IS的一端处的旋转构件上并且根据相对于干涉构件的移动来生成输出信号；以及转矩计算器，其构造为从转矩传感器输出的相对旋转角度计算施加至扭转杆的转矩。