CN108791488A - 一种采用差动助力转向的汽车主动转向系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用差动助力转向的汽车主动转向系统，包括：轮边独立驱动系统，其设置在车轮内侧，用于左右两侧车轮的独立驱动，并可利用左右车轮驱动力差值提供转向助力；转向器与转向传动机构，其固定在车身上，并连接在左右车轮内侧，用于拉动车轮左右转向；转角耦合机构，其输出端连接所述转向器转向传动机构，并具有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端连接转向操纵机构，所述第二输入端连接耦合电机，本发明采用转角耦合机构具有较大的传动比变化范围，为耦合电机的选择和整车匹配带来了方便，还提供了一种采用差动助力转向的汽车主动转向控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车主动转向系统。更具体的说，本发明涉及采用差动助力转向的汽车主动转向系统和采用差动助力转向的汽车主动转向控制方法。
背景技术
汽车转向系统的性能对汽车的安全性和操纵稳定性有着重要影响。汽车转向系统从最初的机械转向系统发展至今，虽然性能日益优良，但都没有从根本上解决转向系统“轻”与“灵”的矛盾，只能折中选择一个较为合适的固定值传动比。虽然目前市场上有一些可变传动比的转向器，如采用变齿距齿条的转向器，但其传动比变化范围小且难加工。汽车主动转向系统可以有效地解决这一问题，通过在转向轴上增加一套转角耦合机构，主动转向系统可以在控制器的作用下对转向器施加一个独立于驾驶员通过转向盘施加的转角进而根据汽车的行驶工况修正前轮转角。同时，与线控转向系统相比，主动转向系统保留了转向盘和转向器之间的机械连接，提高了转向系统的可靠性并保证了驾驶员可以获得可靠的路感反馈。
同时，随着国家和各大车企对清洁能源汽车研发投入的进一步增大，电动汽车进入了快速发展期。其中，电动轮独立驱动汽车以其独特的优势更是具有非常广阔的发展前景。尤其是，在电动轮独立驱动汽车上可以应用一种新型的转向助力系统——差动助力转向系统。相对于目前汽车上普遍采用的电动助力转向系统来说，差动助力转向系统本质上是通过控制左右驱动轮转矩差提供转向助力的，因此，其控制器可以集成在整车控制器上，提高了系统的集成度和可靠性；同时，差动助力转向系统可以省去助力电机及其减速机构，不仅有效降低了转向系统的转动惯量和摩擦损失，还显著降低了汽车整车质量和生产成本。
同时，考虑到差动助力转向系统在通过施加左右驱动轮转矩差实现转向助力的同时，还会引入一个绕汽车质心的附加横摆力偶矩。该横摆力偶矩会影响汽车的转向灵敏度。当驱动轮转矩差较大时，该横摆力偶矩也较大，转向灵敏度提高的也就越多；当驱动轮转矩差较小时，给横摆力偶矩也较小，对转向灵敏度的影响也就越小。因此，将主动转向系统应用于采用差动助力转向系统的车辆上时，应对其控制策略进行必要的修正以保证车辆对转向灵敏度的需求。
发明内容
本发明设计开发了一种采用差动助力转向的汽车主动转向系统，采用行星齿轮系作为转角耦合机构具有较大的传动比变化范围，为耦合电机的选择和整车匹配带来了方便。
本发明还设计开发了一种采用差动助力转向的汽车主动转向控制方法，考虑到了差动助力转向系统对车辆转向灵敏度的影响，对理想传动比进行了适当的修正，提高车辆转向灵敏度。
本发明提供的技术方案为：
一种采用差动助力转向的汽车主动转向系统，包括：
转向盘输入轴，其连接转向盘，用于接受转向盘的手动转向动力；
转向齿条，其设置在左转向轮和右转向轮之间，用于拉动所述左转向轮和所述右转向轮转向；
第一齿圈，其连接所述转向盘输入轴，所述转向盘输入轴能够驱动所述第一齿圈旋转；
行星架，其连接耦合电机，所述耦合电机能够驱动所述行星架转动；
多个第一行星轮，其可旋转支撑在所述行星架一侧，设置在所述第一齿圈内，并与所述第一齿圈啮合，所述行星架能够带动所述第一行星轮旋转；
第二齿圈，其连接所述转向齿条，并能够驱动所述转向齿条横向位移；
多个第二行星轮，其通过花键在所述第一行星轮的轴径配合，设置在所述行星架另一侧，并与所述第二齿圈啮合，所述第一行星轮能够带动所述第二行星轮旋转。
优选的是，还包括：
转向轴，其一端连接所述转向盘；
转向传动轴，其一端通过万向节连接所述转向轴另一端，所述转向传动轴另一端通过万向节连接所述转向盘输入轴；
其中，所述转向传动轴长度可调。
优选的是，所述行星架外侧具有弧形凹槽，所述行星架与蜗杆啮合，所述蜗杆连接所述耦合电机输出轴，用于将所述耦合电机输出的转角经蜗杆传递给行星轮。
优选的是，还包括：
转向器小齿轮，其上端与所述第二齿圈连接，其下端与所述转向齿条啮合；
左横拉杆，其一端与所述转向齿条一端铰接，另一端与左转向节铰接；
右横拉杆，其一端与所述转向齿条另一端铰接，另一端与右转向节铰接；
其中，所述左转向节设置在左转向轮内侧，所述右转向节设置在右转向轮内侧。
优选的是，还包括轮边独立驱动系统，其包括：
左内半轴；
左驱动电机，其输出轴通过万向节连接所述左内半轴一端；
左外半轴，其一端通过万向节连接所述左内半轴另一端，另一端穿过所述左转向节，连接左转向轮；
右内半轴；
右驱动电机，其输出轴通过万向节连接所述右内半轴一端；
右外半轴，其一端通过万向节连接所述右内半轴另一端，另一端穿过所述右转向节，连接右转向轮。
一种采用差动助力转向的汽车主动转向的控制方法，包括：
步骤一、读取传感器检测的车辆行驶状态参量数值，包括：转向盘转角、转矩、内侧驱动轮转速、外侧驱动轮转速、车速、内侧驱动轮驱动电机转矩和外侧驱动轮驱动电机转矩；
步骤二、根据转向盘转角和车速查表获得当前工况的理想传动比，并根据所述当前工况的理想传动比确定当前工况下的汽车转向系统传动比；
步骤三、计算内侧驱动轮转矩和外侧驱动轮转矩，并根据所述当前工况下汽车转向系统传动比计算目标前轮转角和耦合电机输出转角；
步骤四、将所述内侧驱动轮转矩、外侧驱动轮转矩和耦合电机输出转角指令发送至内外侧驱动电机和耦合电机控制器，以实现转向控制。
优选的是，所述当前工况下的汽车转向系统传动比计算公式为：
其中，iw为当前工况下的汽车转向系统传动比，为当前工况的理想传动比，i′w为理想传动比修正量，i′w＝KΔT；K为比例系数，ΔT为实施差动助力转向的两驱动轮的转矩差。
优选的是，所述步骤四的内侧驱动轮转矩信号和外侧驱动轮转矩信号计算过程，包括：
步骤a、计算实际转向盘转矩与参考转向盘转矩的差值并将转矩差值输入第一PID控制器得到两驱动轮的转矩差ΔT，其中，为当前工况的转向盘转矩，Th为测得的转向盘转矩；
步骤b、计算外侧驱动轮转矩内侧驱动轮转矩其中，T0为车辆的总驱动转矩；
步骤c、计算外侧驱动轮滑转率s；并将其与外侧驱动轮滑转率阈值s0作比较；
步骤d、若s≤s0，则将计算得到的外侧驱动轮转矩Tout和内侧驱动轮转矩Tin信号传递给驱动电机控制器；
若s＞s0，则计算外侧驱动轮滑转率s和滑转率阈值s0的差值es＝s-s0，并将其输入第二PID控制器，得到差动转矩修正量ΔTout；
计算外侧驱动轮转矩为T′out＝Tout-ΔTout，内侧驱动轮转矩为T′in＝Tin-ΔTout，以维持助力用转矩不变，并返回所述步骤c。
优选的是，所述目标前轮转角计算公式为：
其中，δf为目标前轮转角，δh为转向盘转角，iw为当前工况下的汽车转向系统传动比。
优选的是，所述耦合电机输出转角的计算公式为：
其中，Z1为第一齿圈的齿数，Z2为第一行星轮的齿数，Z′2为第二行星轮的齿数，Z3为第二齿圈的齿数，iws为转向器传动比，iM为蜗轮蜗杆减速机构传动比，δh为转向盘转角。
本发明的有益效果
1.本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统所采用的2K-H型行星齿轮主动转向机构具有较大的传动比变化范围，为耦合电机的选择和整车匹配带来了方便。
2.本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统可以与各种类型的转向器匹配使用。
3.本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统适用于各种结构的前轴独立驱动汽车，电动机和车轮之间可以是传统传动轴连接，也可以采用轮毂电机放置在车轮内部进行直接驱动。
4.本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统节约了车辆的整体布置空间，有效的降低了整车质量和生产成本。
附图说明
图1为本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统结构简图；
图2为本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统转角耦合机构的三维轴测图；
图3为本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统转角耦合机构的结构简图；
图4为本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统的第一齿圈套轴测图；
图5为本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统的行星架轴测图；
图6为本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统的第一行星轮轴测图；
图7为本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统的第二行星轮轴测图。
图8为本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统的电气连接关系图；
图9为本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统的控制方法流程图；
图10为本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统的理想传动比map图。
图11为本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统的参考转向盘转矩map图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供的采用差动助力转向的汽车主动转向系统包括转向操纵机构100、转角耦合机构200、转向器与转向传动机构300、轮边独立驱动系统、信号采集器件、主动转向控制器和CAN总线。
其中，主动转向控制器通过模拟信号线连接转向盘转角、转矩传感器，通过CAN总线连接其他车载传感器、耦合电机控制器和两个结构相同的驱动电机控制器，实现车辆的主动转向控制。
转向操纵机构100，包括：转向盘101、转向轴102、第一万向节103、转向传动轴104、第二万向节105和转向盘输入轴106。作为一种优选，转向盘101选用三幅式或四幅式转向盘。转向轴102上端通过花键与转向盘101连接。转向传动轴104由加工有内花键的套管和加工有外花键的轴套装在一起，通过套管和轴之间的相对滑动可以调节传动轴104的长度。转向传动轴104上端通过第一万向节103与转向轴102连接，下端通过第二万向节105与转向盘输入轴106连接。通过使用第一万向节103、第二万向节105和长度可调节的转向传动轴104可以适应不同车型的总体布置要求。
转向器与转向传动机构300，包括：转向器小齿轮301、转向器壳302、转向齿条303、两个结构相同的横拉杆球头销304、横拉杆305和转向节臂球头销306。转向器壳302固定在车身上。转向器小齿轮301上端与转角耦合机构200的第二齿圈套236通过花键连接，下端与转向齿条303啮合，转向齿条303两端通过左右两个横拉杆球头销304与左右两个横拉杆305铰接，左右两个横拉杆305再通过左右两个转向节臂球头销306与左右车轮的转向节406铰接。转向齿条303的水平移动通过左右转向横拉杆转化为转向节406的转动，实现车轮转向。
用差动助力转向的汽车主动转向系统的轮边独立驱动系统包括两套相同的行驶机构400。行驶机构400包括驱动电机401、内万向节402、内半轴403、外万向节404、外半轴405、转向节406、车轮407和轮毂轴承408。所述转向节406的轴颈通过轮毂轴承408支承在轮毂和车轮407上。转向节406的轴颈为空心，可供外半轴405穿过。驱动电机401的输出轴通过内万向节402与内半轴403连接，内半轴403通过外万向节404与外半轴405连接，外半轴405穿过转向节406的轴颈内孔通过轮辋螺栓和轮毂及车轮407连接传递驱动电机401的驱动转矩。汽车另一侧车轮的驱动方式与之完全相同。左右两侧驱动电机、万向节、半轴共同构成了本发明所述的轮边独立驱动系统，可以实现左右两侧车轮的独立驱动，并可利用左右车轮驱动力差值提供转向助力。
转角耦合机构200耦合电机动力输入部分主要由耦合电机221、蜗杆222、螺母223和定位销组成，耦合电机221的输出轴上设有定位销孔，蜗杆222上相应的位置也设有定位销孔，蜗杆222安装在耦合电机221输出轴上后，通过定位销实现周向定位并传递转矩。同时，耦合电机221输出轴前段设有螺纹，通过螺母223实现蜗杆222的轴向定位。
如图2-7所示，2K-H型行星齿轮机构主要由第一齿圈套231、第一齿圈232、三个结构相同的第一行星轮233、三个结构相同的第二行星轮234、第二齿圈235、第二齿圈套236、三个结构相同的弹性挡圈237、行星架238组成。第一齿圈232通过焊接的方式安装在第一齿圈套231上，第二齿圈235也通过焊接的方式安装在第二齿圈套236上，第一齿圈套231的轴颈231a用于安装支承轴承，轴颈231b上设有内花键孔，与转向盘输入轴106花键连接。第二齿圈套236上也设有用于安装支承轴承的轴颈和内花键孔，通过花键与转向器小齿轮301连接，行星架238兼具蜗轮的作用，其外圆表面加工有与蜗杆222配合的齿，作为一种优选，为了改善接触特性，其外圆表面加工有弧形凹槽238a。蜗杆222与行星架238啮合，耦合电机221输出的转矩和转角就经蜗轮蜗杆副传递给了行星轮。
行星架238上设有用于支承行星轮的肋板238b，沿其周向均布加工3个通孔，与第一行星轮233的轴颈233b间隙配合。第一行星轮233的轴颈233c上设有外花键，第二行星轮234上设有与之对应的内花键孔，第一行星轮233和第二行星轮234通过花键连接；同时，第一行星轮233的轴颈233c上还设有用于安装弹性挡圈237的凹槽233d，通过弹性挡圈237实现第二行星轮234的轴向定位。同时，第一行星轮233上设有轴颈233a，第二行星轮234上设有轴颈234a用于减小行星轮和行星架238之间的摩擦。第一行星轮233与第一齿圈232啮合，第二行星轮234与第二齿圈235啮合。
第一行星轮是233齿轮轴，其轴部从行星架238上开设的孔穿过，其轴头有花键，与第二行星轮234内孔花键配合，并通过轴头花键末端的卡环槽内放置的卡环把第二行星轮234限位在第一行星轮轴上。行星架238和第二行星轮无连接关系，只有轴间端面接触。
所述的转角耦合机构200可以实现转向盘101输入转角和耦合电机221输入转角的耦合，通过控制耦合电机221可以给转向器小齿轮301提供一个附加转角，实现车辆的主动转向。通过调整蜗杆222与行星架238外圆的齿数、第一齿圈232与第一行星轮233的齿数、第二齿圈235与第二行星轮234的齿数，可以匹配得到转向盘输入端到输出端、耦合电机输入端到输出端不同的传动比值。
如图2和3所示，本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统的转角耦合机构200的安装关系为：以行星架238为装配基体，将第一行星轮233安装到行星架238上，再将第二行星轮234通过花键与第一行星轮233连接，安装弹性挡圈237。将第一齿圈套231与第一齿圈232焊接为一体从行星架238一侧装入，将第二齿圈套236与第二齿圈235焊接为一体从行星架238另一侧装入。将上述总成整体装入壳体212，将支承轴承装到第一齿圈套231和第二齿圈套236的轴颈上，将左端盖211和右端盖213通过螺栓与壳体212连接。将蜗杆222装到耦合电机221输出轴上，再安装定位销和螺母223，将上述总成安装到壳体212上，将耦合电机221的外壳和壳体212通过螺栓连接。耦合电机221的外壳和壳体212均固定在车身上。
如图2和图3所示，转角耦合机构200为2K-H型行星齿轮机构有两个相互独立的输入端和一个共同的输出端。其中转向盘101通过转向盘输入轴106控制一个输入端，耦合电机221控制另一个输入端，输出端通过第二齿圈套236与转向器小齿轮301花键连接。
两条动力传递路线分别是：
路线1：转向盘101—转向轴102—第一万向节103—转向传动轴104—第二万向节105—转向盘输入轴106—第一齿圈套231—第一齿圈232—第一行星轮233—第二行星轮234—第二齿圈235—第二齿圈套236—转向器小齿轮301。
路线2：耦合电机221—蜗杆222—行星架238—第二行星轮234—第二齿圈235—第二齿圈套236—转向器小齿轮301。
本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统所采用的2K-H型行星齿轮主动转向机构具有较大的传动比变化范围，为耦合电机的选择和整车匹配带来了方便。采用差动助力转向的汽车主动转向系统可以与各种类型的转向器匹配使用，适用于各种结构的前轴独立驱动汽车，电动机和车轮之间可以是传统传动轴连接，也可以采用轮毂电机放置在车轮内部进行直接驱动。节约了车辆的整体布置空间，有效的降低了整车质量和生产成本。
如图8所示，本发明所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统的主动转向控制器通过模拟信号线连接转向盘转角、转矩传感器，读取转向盘转角、转矩信号，并通过CAN总线获取其他车辆行驶状态信号。
如图9-11所示，主动转向控制器控制耦合电机221实现车辆的主动转向，控制两个轮边驱动电机实现车辆的正常行驶和差动助力转向。其工作流程具体如下：
步骤S110、通电后，主动转向控制器初始化，完成自检过程，并读取存储的控制参数，主要包括：
主动转向系统理想传动比map图，即理想传动比与车速和转向盘转角的关系图，图11给出了理想传动比map图的一个实施例；
根据驾驶员喜好制定的参考转向盘转矩map图，即参考转向盘转矩与车速和转向盘转角的关系图；
控制阈值：外侧驱动轮滑转率阈值s0；
步骤S120、并对传感器测得的模拟量信号进行滤波处理，其中，模拟量信号主要包括：转向盘转角信号δh、转矩信号Th进行滤波处理。作为一种优选，转向盘转角信号δh、转矩信号Th采用卡尔曼滤波算法。
步骤S130、同时执行主动转向控制流程和差动助力转向控制流程。其中，主动转向控制流程具体如下：
步骤S131、根据当前车速信号V和转向盘转角信号δh通过主动转向系统理想传动比map图获得当前工况下的理想传动比
步骤S132、根据差动助力转向系统输出的两驱动轮转矩差ΔT计算理想传动比的修正量i′w＝KΔT。式中比例系数K的具体数值是以维持同一工况原有转向灵敏度为目标通过驾驶模拟器试验或实车道路试验标定得到，比例系数K的取值一般在0.01～0.05之间。
这个修正量是考虑到差动助力转向系统在通过施加左右驱动轮转矩差实现转向助力的同时，会引入一个绕汽车质心的附加横摆力偶矩。该横摆力偶矩会提高汽车的转向灵敏度。因此，应将由主动转向系统理想传动比map图求得的理想传动比适当增大，以维持汽车原有转向灵敏度，确保驾驶员驾驶差动助力转向的汽车具有不变的驾驶感觉，一定程度上也确保驾驶安全性。
步骤S133、确定当前工况下汽车转向系统的传动比
步骤S134、计算目标前轮转角δh为转向盘转角信号，iw为当前工况下汽车转向系统的传动比；
步骤S135、计算耦合电机应输出的转角
式中，Z1为第一齿圈232的齿数，Z2为第一行星轮233的齿数，Z′2为第二行星轮234的齿数，Z3为第二齿圈235的齿数，iws为转向器传动比，iM为蜗轮蜗杆减速机构传动比。
具体推导过程如下：
2K-H型行星齿轮机构传动比为：
则即，
又，δ1＝δh，δ3＝δfiws，整理得：
即：
步骤S136、将耦合电机的转角信号δM通过CAN总线发送给耦合电机控制器。
差动助力转向控制流程具体如下
步骤S141、根据当前车速信号V和转向盘转角信号δh通过参考转向盘转矩map图获得当前工况下的参考转向盘转矩
步骤S142、计算实际转向盘转矩Th和参考转向盘转矩的差值
步骤S143、由当前工况下实际转向盘转矩Th和参考转向盘转矩的差值eT通过PID控制器初步计算内外侧驱动轮转矩差ΔT；
步骤S144、外侧驱动轮转矩为内侧驱动轮转矩为T0为车辆的总驱动转矩；
步骤S145、滑转率控制模块计算外侧驱动轮滑转率式中，uw为车轮中心的速度，rd为车轮滚动半径，ω为车轮的角速度。
步骤S146、判断外侧驱动轮滑转率s是否超过外侧驱动轮滑转率阈值s0，s0根据车辆的实际工况进行设定，在本实施例中，取s0＝25％，若s＞s0，说明施加的差动转矩ΔT过大；执行步骤S148；若s≤s0，说明步骤S143计算得出的差动转矩ΔT合适，执行第步骤S147。
步骤S147、将内外侧驱动轮转矩信号Tin和Tout通过CAN总线发送给内外侧驱动轮驱动电机控制器。
步骤S148、计算外侧驱动轮滑转率s和滑转率阈值s0的差值es＝s-s0。
步骤S149、根据外侧驱动轮滑转率s和阈值s0的差值es通过PID控制器求取差动转矩ΔT的修正量ΔTout，重新计算外侧驱动轮转矩为Tout′＝Tout-ΔTout，内侧驱动轮转矩为Tin′＝Tin-ΔTout，以维持助力用差动转矩不变，并返回执行步骤S145。
其中，Tin′为内侧驱动轮转矩，Tin为内侧驱动轮驱动电机初始转矩，Tout′为外侧驱动轮转矩，Tout为外侧驱动轮驱动电机初始转矩。
主动转向控制流程和差动助力转向控制流程结束后，返回步骤S120执行下一个循环。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种采用差动助力转向的汽车主动转向系统，其特征在于，包括：
转向盘输入轴，其连接转向盘，用于接受转向盘的手动转向动力；
转向齿条，其设置在左转向轮和右转向轮之间，用于拉动所述左转向轮和所述右转向轮转向；
第一齿圈，其连接所述转向盘输入轴，所述转向盘输入轴能够驱动所述第一齿圈旋转；
行星架，其连接耦合电机，所述耦合电机能够驱动所述行星架转动；
多个第一行星轮，其可旋转支撑在所述行星架一侧，设置在所述第一齿圈内，并与所述第一齿圈啮合，所述行星架能够带动所述第一行星轮旋转；
第二齿圈，其连接所述转向齿条，并能够驱动所述转向齿条横向位移；
多个第二行星轮，其通过花键在所述第一行星轮的轴径配合，设置在所述行星架另一侧，并与所述第二齿圈啮合，所述第一行星轮能够带动所述第二行星轮旋转。
2.根据权利要求1所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统，其特征在于，还包括：
转向轴，其一端连接所述转向盘；
转向传动轴，其一端通过万向节连接所述转向轴另一端，所述转向传动轴另一端通过万向节连接所述转向盘输入轴；
其中，所述转向传动轴长度可调。
3.根据权利要求2所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统，其特征在于，所述行星架外侧具有弧形凹槽，所述行星架与蜗杆啮合，所述蜗杆连接所述耦合电机输出轴，用于将所述耦合电机输出的转角经蜗杆传递给行星轮。
4.根据权利要求3所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统，其特征在于，还包括：
转向器小齿轮，其上端与所述第二齿圈连接，其下端与所述转向齿条啮合；
左横拉杆，其一端与所述转向齿条一端铰接，另一端与左转向节铰接；
右横拉杆，其一端与所述转向齿条另一端铰接，另一端与右转向节铰接；
其中，所述左转向节设置在左转向轮内侧，所述右转向节设置在右转向轮内侧。
5.根据权利要求4所述的采用差动助力转向的汽车主动转向系统，其特征在于，还包括轮边独立驱动系统，其包括：
左内半轴；
左驱动电机，其输出轴通过万向节连接所述左内半轴一端；
左外半轴，其一端通过万向节连接所述左内半轴另一端，另一端穿过所述左转向节，连接左转向轮；
右内半轴；
右驱动电机，其输出轴通过万向节连接所述右内半轴一端；
右外半轴，其一端通过万向节连接所述右内半轴另一端，另一端穿过所述右转向节，连接右转向轮。
6.一种采用差动助力转向的汽车主动转向控制方法，其特征在于，包括：
步骤一、读取传感器检测的车辆行驶状态参量数值，包括：转向盘转角、转矩、内侧驱动轮转速、外侧驱动轮转速、车速、内侧驱动轮驱动电机转矩和外侧驱动轮驱动电机转矩；
步骤二、根据转向盘转角和车速查表获得当前工况的理想传动比，并根据所述当前工况的理想传动比确定当前工况下的汽车转向系统传动比；
步骤三、计算内侧驱动轮转矩和外侧驱动轮转矩，并根据所述当前工况下汽车转向系统传动比计算目标前轮转角和耦合电机输出转角；
步骤四、将所述内侧驱动轮转矩、外侧驱动轮转矩和耦合电机输出转角指令发送至内外侧驱动电机和耦合电机控制器，以实现转向控制。
7.根据权利要求6所述的采用差动助力转向的汽车主动转向控制方法，其特征在于，所述当前工况下的汽车转向系统传动比计算公式为：
其中，iw为当前工况下的汽车转向系统传动比，为当前工况的理想传动比，i′w为理想传动比修正量，i′w＝KΔT；K为比例系数，ΔT为实施差动助力转向的两驱动轮的转矩差。
8.根据权利要求6所述的采用差动助力转向的汽车主动转向控制方法，其特征在于，所述步骤四的内侧驱动轮转矩信号和外侧驱动轮转矩信号计算过程，包括：
步骤a、计算实际转向盘转矩与参考转向盘转矩的差值并将转矩差值输入第一PID控制器得到两驱动轮的转矩差ΔT，其中，为当前工况的转向盘转矩，Th为测得的转向盘转矩；
步骤b、计算外侧驱动轮转矩内侧驱动轮转矩其中，T0为车辆的总驱动转矩；
步骤c、计算外侧驱动轮滑转率s；并将其与外侧驱动轮滑转率阈值s0作比较；
步骤d、若s≤s0，则将计算得到的外侧驱动轮转矩Tout和内侧驱动轮转矩Tin信号传递给驱动电机控制器；
若s＞s0，则计算外侧驱动轮滑转率s和滑转率阈值s0的差值es＝s-s0，并将其输入第二PID控制器，得到差动转矩修正量ΔTout；
计算外侧驱动轮转矩为T′out＝Tout-ΔTout，内侧驱动轮转矩为T′in＝Tin-ΔTout，以维持助力用转矩不变，并返回所述步骤c。
9.根据权利要求8所述的采用差动助力转向的汽车主动转向控制方法，其特征在于，所述目标前轮转角计算公式为：
其中，δf为目标前轮转角，δh为转向盘转角，iw为当前工况下的汽车转向系统传动比。
10.根据权利要求8所述的采用差动助力转向的汽车主动转向控制方法，其特征在于，所述耦合电机输出转角的计算公式为：
其中，Z1为第一齿圈的齿数，Z2为第一行星轮的齿数，Z'2为第二行星轮的齿数，Z3为第二齿圈的齿数，iws为转向器传动比，iM为蜗轮蜗杆减速机构传动比，δh为转向盘转角。
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