[发明专利]一种电动智能线性伺服横拉杆车辆转向方法和系统

说明书

本发明公开了一种电动智能线性伺服横拉杆车辆转向方法和系统，所述方法包括如下步骤：转向系统获取车辆目标转向角和实际转向角；计算目标转向角和实际转向的角度偏差值；根据角度偏差值计算横拉杆的目标位移值；驱动横拉杆以目标位移值移动；所述系统包括：至少两电机；横拉杆；转向臂；至少两电子控制单元；所述横拉杆两端分别连接转向臂一端，转向臂另一端分别连接车辆轴杆，所述电机连接所述横拉杆，所述电子控制单元分别通讯连接所述电机，用于分别驱动所述电机，本发明涉及的转向系统简单、可同时适用于人工驾驶和自动驾驶。

技术领域

本发明涉及运输领域，具体涉及车辆转向领域，特别涉及一种电动智能线性伺服横拉杆车辆转向方法和系统。

背景技术

现有技术中，传统的汽车转向系统通常需要转向盘、转向管柱、转向传动轴、带扭矩角度传感器循环球式转向器、直拉杆、转向弯臂等机械结构才能完成汽车的转向功能。然而随着智能汽车的发展，智能汽车比如自动驾驶汽车对于汽车转向系统的结构和功能需要重新设计，也就是说传统的汽车转向系统将不再适合自动驾驶汽车的转向结构需求。请参考专利公开号为：CN109017974A的专利，在该专利中通过在转向盘底部设置多个齿轮的转角控制模块、转矩传感器和转角传感器，并将激光雷达和图像信息输入转向系统控制汽车转向，但上述公开的对比文件的汽车转向系统结构复杂，并且通过齿轮控制汽车转向在汽车高速运行的情况下精度和响应速度较差，不适用自动驾驶汽车转向高精度和反应灵敏度的需求，并且上述转向系统容易出现故障，制造成本和维修成本较高。

发明内容

本发明其中一个主要发明目的在于提供一种电动智能线性伺服横拉杆车辆转向方法和系统，所述方法和系统可无需设置转向盘、转向管柱、转向传动轴、带扭矩角度传感器循环球式转向器、直拉杆、转向弯臂等机械结构，通过智能线性伺服电机控制横拉杆移动控制汽车转向角以控制汽车转向，可降低汽车转向系统的制造成本。

本发明另一个主要发明目的在于提供一种电动智能线性伺服横拉杆车辆转向方法和系统，所述方法和系统通过控制横拉杆的轴向位移，在较少的传动部件下实现车轮转向，一方面提高转向控制力量，另一方面将转向角计算和控制转化为横拉杆的位移计算和控制便于提高转向精度和转向的反应灵敏度。

本发明另一个发明目的在于提供一种电动智能线性伺服横拉杆车辆转向方法和系统，所述方法和系统采用双电机和双ECU控制器，并采用双冗余控制，在正常运行时，双电机各输出50％功率，当其中一个电机失效时，另一电机可实现100％输出，以保障转向系统的安全。

本发明另一个发明目的在于提供一种电动智能线性伺服横拉杆车辆转向方法和系统，所述方法和系统可安装于传统的方向转向系统，可用于传统的方向转向系统功能上叠加，即可实现主动驾驶和自动驾驶的切换。

本发明其中一个发明目的在于提供一种电动智能线性伺服横拉杆车辆转向方法和系统，所述系统结构简单，横拉杆和电机之间的连接结构简单，降低安装、维修和制造的成本。

为了实现至少一个发明目的，本发明提供一种电动智能线性伺服横拉杆车辆转向方法，包括如下步骤：

转向系统获取车辆目标转向角和实际转向角；

计算目标转向角和实际转向的角度偏差值；

根据角度偏差值计算横拉杆的目标位移值；

驱动横拉杆以目标位移值移动。

根据本发明其中一个较佳实施例，根据以下公式计算横拉杆的目标位移值：y＝A∏x+B,其中y为横拉杆的目标位移值，x为角度偏差量,A为角度相关参数，∏为圆周率，B为传动部件相关参数。

根据本发明另一个较佳实施例，所述计算获取角度偏差值后，根据计算的结果将偏差值计算电机输出电流，转向系统对电机输出计算的电流控制电机转矩以驱动横拉杆移动至目标位移值。