專利名稱：一種汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽車電子線控轉(zhuǎn)向技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車行業(yè)的向著更安全、更舒適、更節(jié)能、更環(huán)保的方向發(fā)展。在安全角度上，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是關(guān)系主動安全的重要系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能不僅影響了汽車的操作是否舒適、方便，而且影響到駕駛員的人身安全。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Steering-By-Wire,簡稱SWB系統(tǒng))正是迎合這種客觀需求而發(fā)展的，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)省略了方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的機械連接部件，徹底擺脫了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的固有限制，不僅使整車設計更靈活，而且提高了駕駛員的舒適感。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括FlexRay通信網(wǎng)絡、路感部分以及執(zhí)行轉(zhuǎn)向部分，現(xiàn)有技術(shù)中，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用了新一代車載網(wǎng)絡FlexRay技術(shù)，將路感部分和執(zhí)行轉(zhuǎn)向部分分開處理，兩者之間通過FlexRay總線通信。FlexRay技術(shù)雖然具有很高的靈活性,和抗干擾能力，但是FlexRay通信網(wǎng)絡中的路感控制器以及轉(zhuǎn)向控制器運行不穩(wěn)定或損壞時，導致整個系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至癱瘓，對駕駛員的安全安在一定的隱患。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的安全隱患的不足與缺陷，提供一種安全系數(shù)高、操作穩(wěn)定的控制器的汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括路感部分、執(zhí)行轉(zhuǎn)向部分以及FlexRay通信網(wǎng)絡，所述路感部分包括方向盤、與方向盤相連的轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、路感電機以及路感控制器；所述執(zhí)行轉(zhuǎn)向部分包括執(zhí)行器、通過執(zhí)行器與車輪相連的轉(zhuǎn)向電機以及用于檢測車速的速度傳感器以及轉(zhuǎn)向控制器；所述FlexRay通信網(wǎng)絡連接路感部分和執(zhí)行轉(zhuǎn)向部分；所述路感控制器分別與轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、路感電機以及FlexRay通信網(wǎng)絡相連，所述轉(zhuǎn)向控制器分別與速度傳感器、轉(zhuǎn)向電機和FlexRay通信網(wǎng)絡相連；其特征在于所述汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設置有備用路感控制器以及備用轉(zhuǎn)向控制器，所述備用路感控制器分別與轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、路感電機以及FlexRay通信網(wǎng)絡相連，所述備用轉(zhuǎn)向控制器分別與速度傳感器、轉(zhuǎn)向電機和FlexRay通信網(wǎng)絡相連。優(yōu)選地,所述FlexRay通信網(wǎng)絡為雙通道冗余通信。優(yōu)選地，所述FlexRay通信網(wǎng)絡包括靜態(tài)段通信和動態(tài)段通信，與轉(zhuǎn)向相關(guān)的數(shù)據(jù)分配在靜態(tài)段通信。優(yōu)選地，F(xiàn)lexRay通信網(wǎng)絡采用同步數(shù)據(jù)傳輸。本實用新型汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理為汽車在運行中，路感控制器實時采集車速信息和方向盤轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)矩信息，并計算出路感力矩的大小，結(jié)合路感電機的特性計算出目標電流的大小，通過路感電機的電流傳感器檢測實際電流，通過閉環(huán)控制使得路感電機輸出適當?shù)牧刈饔糜诜较虮P，向駕駛員提供路感；此外，路感控制器將檢測到的方向盤轉(zhuǎn)角大小通過FlexRay通信網(wǎng)絡傳送到執(zhí)行轉(zhuǎn)向控制器，執(zhí)行轉(zhuǎn)向控制器獲取轉(zhuǎn)向角度信息后，控制轉(zhuǎn)向電機驅(qū)動執(zhí)行器完成相應的轉(zhuǎn)向動作；此外，執(zhí)行器轉(zhuǎn)向控制器需要檢測汽車的車速的大小通過FlexRay通信網(wǎng)絡傳送至路感控制器。當路感控制器不穩(wěn)定或是損壞時，切換到備用路感控制器；當執(zhí)行器轉(zhuǎn)向控制器不穩(wěn)定或是損壞時，切換到備用執(zhí)行器轉(zhuǎn)向控制器。本實用新型創(chuàng)造相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點及有益效果本實用新型設置備用路感控制器和備用執(zhí)行器轉(zhuǎn)向控制器，使線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在路感控制器或執(zhí)行器轉(zhuǎn)向控制器不穩(wěn)定或損壞的情況下仍能正常工作，確保了汽車的安全性和 操作穩(wěn)定性。
圖I為本實用新型汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型創(chuàng)造的實施方式不限于此。實施例如圖I所示，一種汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括路感部分、執(zhí)行轉(zhuǎn)向部分以及Fl exRay通信網(wǎng)絡，所述路感部分包括方向盤I、與方向盤相連的轉(zhuǎn)角傳感器2、轉(zhuǎn)矩傳感器3、路感電機以及路感控制器；所述執(zhí)行轉(zhuǎn)向部分包括執(zhí)行器、通過執(zhí)行器與車輪相連的轉(zhuǎn)向電機以及用于檢測車速的速度傳感器4以及轉(zhuǎn)向控制器；所述FlexRay通信網(wǎng)絡連接路感部分和執(zhí)行轉(zhuǎn)向部分，且為雙通道冗余通信、采用同步數(shù)據(jù)傳輸，同時包括了靜態(tài)段通信和動態(tài)段通信，與轉(zhuǎn)向相關(guān)的數(shù)據(jù)分配在靜態(tài)段通信；所述路感控制器分別與轉(zhuǎn)角傳感器2、轉(zhuǎn)矩傳感器3、路感電機以及FlexRay通信網(wǎng)絡相連，所述轉(zhuǎn)向控制器分別與速度傳感器4、轉(zhuǎn)向電機和Fl exRay通信網(wǎng)絡相連；所述汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設置有備用路感控制器以及備用轉(zhuǎn)向控制器，所述備用路感控制器分別與轉(zhuǎn)角傳感器2、轉(zhuǎn)矩傳感器3、路感電機以及FlexRay通信網(wǎng)絡相連,所述備用轉(zhuǎn)向控制器分別與速度傳感器4、轉(zhuǎn)向電機和FlexRay通信網(wǎng)絡相連。備用路感控制器以及備用轉(zhuǎn)向控制器用于在路感控制器或轉(zhuǎn)向控制器不穩(wěn)定或損壞時代替路感控制器或轉(zhuǎn)向控制器工作。汽車在運行中，路感控制器實時采集車速信息和方向盤轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)矩信息，并計算出路感力矩的大小，結(jié)合路感電機的特性計算出目標電流的大小，通過路感電機的電流傳感器檢測實際電流，通過閉環(huán)控制使得路感電機輸出適當?shù)牧刈饔糜诜较虮P，向駕駛員提供路感；此外，路感控制器將檢測到的方向盤轉(zhuǎn)角大小通過FlexRay通信網(wǎng)絡傳送到執(zhí)行轉(zhuǎn)向控制器，執(zhí)行轉(zhuǎn)向控制器獲取轉(zhuǎn)向角度信息后，控制轉(zhuǎn)向電機驅(qū)動執(zhí)行器完成相應的轉(zhuǎn)向動作；此外，執(zhí)行器轉(zhuǎn)向控制器需要檢測汽車的車速的大小通過FlexRay通信網(wǎng)絡傳送至路感控制器。當路感控制器不穩(wěn)定或是損壞時，切換到備用路感控制器；當執(zhí)行器轉(zhuǎn)向控制器不穩(wěn)定或是損壞時，切換到備用執(zhí)行器轉(zhuǎn)向控制器。本實用新型設置備用路感控制器和備用執(zhí)行器轉(zhuǎn)向控制器，使線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在路感控制器或執(zhí)行器轉(zhuǎn)向控制器不穩(wěn)定或損壞的情況下仍能正常工作，確保了汽車的安全性和操作穩(wěn)定性。[0016]以上所述實施例僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說， 在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求1.一種汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括路感部分、執(zhí)行轉(zhuǎn)向部分以及FlexRay通信網(wǎng)絡，所述路感部分包括 方向盤(I)、與方向盤相連的轉(zhuǎn)角傳感器(2)、轉(zhuǎn)矩傳感器(3)、路感電機以及路感控制器；所述執(zhí)行轉(zhuǎn)向部分包括執(zhí)行器、通過執(zhí)行器與車輪相連的轉(zhuǎn)向電機以及用于檢測車速的速度傳感器(4)以及轉(zhuǎn)向控制器；所述FlexRay通信網(wǎng)絡連接路感部分和執(zhí)行轉(zhuǎn)向部分；所述路感控制器分別與轉(zhuǎn)角傳感器(2)、轉(zhuǎn)矩傳感器(3)、路感電機以及FlexRay通信網(wǎng)絡相連,所述轉(zhuǎn)向控制器分別與速度傳感器(4)、轉(zhuǎn)向電機和FlexRay通信網(wǎng)絡相連；其特征在于所述汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設置有備用路感控制器以及備用轉(zhuǎn)向控制器，所述備用路感控制器分別與轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、路感電機以及Fl exRay通信網(wǎng)絡相連，所述備用轉(zhuǎn)向控制器分別與速度傳感器(4)、轉(zhuǎn)向電機和FlexRay通信網(wǎng)絡相連。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括路感部分、執(zhí)行轉(zhuǎn)向部分以及FlexRay通信網(wǎng)絡,所述路感部分包括方向盤、與方向盤相連的轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、路感電機以及路感控制器；所述執(zhí)行轉(zhuǎn)向部分包括執(zhí)行器、通過執(zhí)行器與車輪相連的轉(zhuǎn)向電機以及用于檢測車速的速度傳感器以及轉(zhuǎn)向控制器；所述FlexRay通信網(wǎng)絡連接路感部分和執(zhí)行轉(zhuǎn)向部分；所述路感控制器與備用路感控制器分別與轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、路感電機以及FlexRay通信網(wǎng)絡相連，所述轉(zhuǎn)向控制器與備用轉(zhuǎn)向控制器分別與速度傳感器、轉(zhuǎn)向電機和FlexRay通信網(wǎng)絡相連；本實用新型使線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在路感控制器或執(zhí)行器轉(zhuǎn)向控制器不穩(wěn)定或損壞的情況下仍能正常工作，確保了汽車的安全性和操作穩(wěn)定性。
文檔編號B62D6/00GK202754022SQ20122030040
公開日2013年2月27日 申請日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者吳德金, 鄭永財 申請人:惠州天緣電子有限公司