一种具备故障诊断功能的电动助力转向系统及车辆技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具备故障诊断功能的电动助力转向系统及车辆，属于车辆技术领域。本实用新型专利技术通过信号推算模块收集来自多个模块的数据信息，以对电机运行时的数据进行预测，并通过故障诊断模块多次对比来自信号推算模块的预测数据和来自驱动反馈采集模块的采样数据，即可及时获知EPS系统是否存在故障，进而能够向车辆驾驶员发出警示，使得车辆驾驶员能够及时对EPS系统进行检修和维护，降低了因EPS系统故障而导致的行车安全事故的发生几率，为用户提供了更安全的行车保障，同时也降低了车辆的电机和其他与转向系统相关的机械结构的损坏几率。结构的损坏几率。结构的损坏几率。

【技术实现步骤摘要】
一种具备故障诊断功能的电动助力转向系统及车辆


[0001]本技术涉及车辆
，尤其涉及一种具备故障诊断功能的电动助力转向系统及车辆。

技术介绍

[0002]转向系统作为车辆中最重要的子系统之一，目前正广泛应用的是电动助力转向系统(Electric Power Steering，EPS)。电动助力转向系统使用车身蓄电池给电机提供能源输出动力驱动转向器辅助驾驶员调整转向，提高车辆的转向性能。
[0003]然而，在EPS系统发生故障的情况下，车辆可能会立即变得非常难以转向，特别是在低速行驶时，EPS系统的故障引起的车辆性能的间歇性变化会导致驾驶员的驾驶行为飘乎不定。此外，EPS系统不仅为驾驶员提供转向辅助，而且还是目前开发的车辆的主动安全功能(例如车道保持和变道辅助)的执行器。因此，为了提高车辆的可靠性和安全性以及减少离车步行的情况，EPS系统的故障检测、诊断和预测变得越来越重要。
[0004]综上，EPS系统的可靠运行是影响向驾驶员提供适当的转向辅助的能力的基础因素，而EPS系统的不可靠运行将对车辆转向性能和安全性产生直接影响。但目前很少有诊断系统可以监控EPS系统的运行状况，甚至可以适应于ESP系统的故障检测。

技术实现思路

[0005]本技术的主要目的在于提供一种具备故障诊断功能的电动助力转向系统及车辆，旨在解决如何对EPS系统进行失效诊断，以避免转向系统失效给用户造成安全隐患的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本技术提供一种具备故障诊断功能的电动助力转向系统，所述具备故障诊断功能的电动助力转向系统与车辆的主控芯片电连接，所述具备故障诊断功能的电动助力转向系统包括：
[0007]输入信号采集模块；
[0008]驱动反馈采集模块；
[0009]电机控制算法模块，所述电机控制算法模块的输入端与所述输入信号采集模块的输出端以及所述驱动反馈采集模块的输出端通信连接；
[0010]电机驱动模块，所述电机驱动模块的输入端与所述电机控制算法模块的输出端以及所述驱动反馈采集模块的输入端通信连接；
[0011]信号推算模块，所述信号推算模块的输入端与所述输入信号采集模块的输出端以及所述电机控制算法模块的输出端通信连接；
[0012]故障诊断模块，所述故障诊断模块的输入端与所述信号推算模块的输出端以及所述驱动反馈采集模块的输出端通信连接，所述故障诊断模块包括数值比较器，所述数值比较器的第一输入接口与所述信号推算模块的输出端通信连接，所述数值比较器的第二输入接口与所述驱动反馈采集模块的输出端通信连接，所述数值比较器根据来自所述信号推算
模块的预测数据和来自所述驱动反馈采集模块的采样数据判断所述电动助力转向系统是否出现故障。
[0013]可选地，所述具备故障诊断功能的电动助力转向系统还包括：
[0014]转向特征参数模块，所述转向特征参数模块的输出端分别与所述电机控制算法模块的输入端以及所述信号推算模块的输入端通信连接。
[0015]可选地，所述输入信号采集模块包括方向盘扭矩传感器、方向盘角度传感器、方向盘角度转速传感器以及车速传感器中的一种或多种。
[0016]可选地，所述驱动反馈采集模块包括电流采样单元、电压采样单元以及温度采样单元中的一种或多种。
[0017]可选地，所述电机驱动模块的输出端与所述车辆的驱动电机电性连接。
[0018]可选地，所述信号推算模块包括电性数据推算单元和扭力数据推算单元。
[0019]可选地，所述电机驱动模块包括控制芯片和供电模块，所述供电模块与所述控制芯片电性连接。
[0020]可选地，所述供电模块包括蓄电池、供电管理装置、电池管理模块、限流模块和通讯电路，所述限流模块设置于所述蓄电池与所述供电管理装置之间，所述限流模块分别与所述蓄电池和所述供电管理装置电性连接；
[0021]所述限流模块和所述供电管理装置上分别设有UART接口，所述通讯电路设置于所述限流模块和所述供电管理装置之间，所述通讯电路的输入端与所述电池管理模块的UART接口通信连接，所述通讯电路的输出端与所述电池管理模块的UART接口通信连接。
[0022]可选地，所述通讯电路包括第一反相器、第二反相器、电感L1、电感L2、电阻R1、电容C1、电容C2和电容C3，其中，所述第一反相器的输入端与所述供电管理装置UART接口的TX管脚连接、输出端与所述第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端分别与所述电感L1和所述电容C1的一端连接，所述电感L1的另一端分别与所述电容C3、所述电阻R2的一端以及所述限流模块UART接口的RX管脚连接，所述电容C1与所述电容C3的另一端接地，所述电阻R2的另一端连接至电源VCC，所述供电管理装置UART接口的RX管脚分别与所述电感L2和所述电容C2的一端连接，所述电感L2的另一端分别与所述电阻R1和所述限流模块UART接口的TX管脚连接，所述电容C2的另一端接地，所述R1的另一端与所述电源VCC连接。
[0023]此外，为实现上述目的，本技术还提供一种车辆，所述车辆包括如上所述的具备故障诊断功能的电动助力转向系统。
[0024]本技术提出一种具备故障诊断功能的电动助力转向系统及车辆，所述具备故障诊断功能的电动助力转向系统与车辆的主控芯片电连接，所述具备故障诊断功能的电动助力转向系统包括：输入信号采集模块；驱动反馈采集模块；电机控制算法模块，所述电机控制算法模块的输入端与所述输入信号采集模块的输出端以及所述驱动反馈采集模块的输出端通信连接；电机驱动模块，所述电机驱动模块的输入端与所述电机控制算法模块的输出端以及所述驱动反馈采集模块的输入端通信连接；信号推算模块，所述信号推算模块的输入端与所述输入信号采集模块的输出端以及所述电机控制算法模块的输出端通信连接；故障诊断模块，所述故障诊断模块的输入端与所述信号推算模块的输出端以及所述驱动反馈采集模块的输出端通信连接，所述故障诊断模块包括数值比较器，所述数值比较器的第一输入接口与所述信号推算模块的输出端通信连接，所述数值比较器的第二输入接口
与所述驱动反馈采集模块的输出端通信连接，所述数值比较器根据来自所述信号推算模块的预测数据和来自所述驱动反馈采集模块的采样数据判断所述电动助力转向系统是否出现故障。本技术通过信号推算模块收集来自多个模块的数据信息，以对电机运行时的数据进行预测，并通过故障诊断模块多次对比来自信号推算模块的预测数据和来自驱动反馈采集模块的采样数据，即可及时获知EPS系统是否存在故障，克服了现有技术中难以获知EPS系统是否会出现故障的技术问题。进而能够向车辆驾驶员发出警示信息，使得车辆驾驶员能够及时对EPS系统进行检修和维护，降低了因EPS系统故障而导致的行车安全事故的发生几率，为用户提供了更安全的行车保障，同时也降低了车辆的电机和其他与转向系统相关的机械结构的损坏几率。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备故障诊断功能的电动助力转向系统，其特征在于，所述具备故障诊断功能的电动助力转向系统与车辆的主控芯片电连接，所述具备故障诊断功能的电动助力转向系统包括：输入信号采集模块；驱动反馈采集模块；电机控制算法模块，所述电机控制算法模块的输入端与所述输入信号采集模块的输出端以及所述驱动反馈采集模块的输出端通信连接；电机驱动模块，所述电机驱动模块的输入端与所述电机控制算法模块的输出端以及所述驱动反馈采集模块的输入端通信连接；信号推算模块，所述信号推算模块的输入端与所述输入信号采集模块的输出端以及所述电机控制算法模块的输出端通信连接；故障诊断模块，所述故障诊断模块的输入端与所述信号推算模块的输出端以及所述驱动反馈采集模块的输出端通信连接，所述故障诊断模块包括数值比较器，所述数值比较器的第一输入接口与所述信号推算模块的输出端通信连接，所述数值比较器的第二输入接口与所述驱动反馈采集模块的输出端通信连接，所述数值比较器根据来自所述信号推算模块的预测数据和来自所述驱动反馈采集模块的采样数据判断所述电动助力转向系统是否出现故障。2.如权利要求1所述的具备故障诊断功能的电动助力转向系统，其特征在于，所述具备故障诊断功能...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁静强，陈彩燕，兰斌旋，
申请(专利权)人：上汽通用五菱汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：