[发明专利]路感反馈模块及其构成的汽车电动助力转向线控系统

说明书

本发明公开了一种路感反馈模块包括：第一扭矩转角传感器采集方向盘管柱扭矩和转角；路感反馈控制器根据第一扭矩转角传感器信号、路感电机反馈信号、转向执行器反馈信号执行路感反馈控制、驱动路感拟电机、驱动中间轴离合器控制以及与转向执行器信号交互；中间轴离合器电路块控制整车离合器的中间轴离合器传动；路感模拟电机仅执行路感反馈控制器MCU‑A信号输出负载扭矩；线控域连接单元将路感反馈控制器通过不同路车辆总线与转向执行器冗余控制器通信。本发明还公开了一种汽车电动助力转向线控系统。本发明能实现上层电子控制单元和下层执行器之间机械传动控制，能满足智能驾驶L3L4工况要求，实现冗余P‑EPS转向系统和汽车电动助力转向线控系统共用平台。

技术领域

本发明涉及汽车电子领域，特别是涉及一种路感反馈模块。本发明还涉及一种具有所述路感反馈模块的汽车电动助力转向线控系统。

背景技术

汽车电动助力转向线控(Steer-By-Wire)系统，简称SBW系统，对汽车高级自动驾驶具有重大意义，被认为是智能驾驶的关键执行部件之一。根据国家工业和信息化部等发布的《汽车产业中长期发展规划》，预计2025年高度和完全自动驾驶汽车开始进入市场，并开始快速增长，线控转向系统是真正解放人类双手的转向新技术。SBW系统对比传统EPS系统增加了路感模拟控制、可变传动比，主动转向控制等特点，因此SBW系统的预研开发已经成为转向行业的焦点并朝着安全可靠的量产化迈进。

SBW系统框架设计中，如果线控域连接子系统采用了带有离合器中间轴的设计，并能够通过控制器驱动离合器的传动缔结(即中间轴上端转向力输入刚性连接传递至中间轴下端输出)与传动释放，则将其定义为非解耦式SBW系统。相反地，如果线控域连接子系统采用了未带有离合器中间轴的设计，并中间层子系统完全仅依靠线束上的线控域通信的电气信号连接，而无机械传动零部件，则将其定义为解耦式SBW系统。相比较而言，目前主流零部件供应商采用的解耦式SBW系统，解耦式SBW系统在智能驾驶发展趋势上至少存在三个缺点:

1、仅支持SAE定义智驾级别L4及其以上的自动驾驶需求，不符合智驾级别L3及其以下的电控系统失效时的紧急时驾驶员操控回避的需求，较低驾级别的广大市场应用需要且普遍存在不及机械传动的上下层子系统响应实时性；

2、从车辆道路安全角度考虑，尚无法规支持解耦式SBW系统的量产化，必须在待相关法律制度完善后，产品设计方案才可落地实施；

3、在电控协同策略复杂程度上，解祸式SBW系统需要实现上下子系统的上下电时序同步、上下层转向系统状态校核、电气系统防尘防水等级极为复杂苛刻，对于任一失效场景，将导致SBW系统出错，车辆无法使用。

因此，在产品定位和研发方向上，本发明立足的技术背景是非解耦式SBW系统，采用带离合器的中间轴的技术路线，并由路感反馈器的上层电控单元实现驱动控制传动缔结或传动释放。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明要解决的技术问题是提供一种沿用传统管柱式电动助力转向C-EPS的结构，在上层电子控制单元和下层执行器之间实现机械传动控制的路感反馈模块。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种具有所述路感反馈模块，能满足SAE定义的自动驾驶的智能驾驶L3L4紧急实时转向工况的技术要求，将冗余P-EPS转向系统和汽车电动助力转向线控系统共用平台的汽车电动助力转向线控系统。

为解决上述技术问题，本发明提供的路感反馈模块，包括：

第一扭矩转角传感器，其用于采集方向盘管柱扭矩和转角，其传感器A具有两路扭矩双冗余信号，其传感器B具有两路转角双冗余信号；