CN109466621A - 一种三电机线控转向系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三电机线控转向系统及其控制方法，该系统包括转向盘模块、转向模块和ECU控制模块。转向盘模块用于驾驶员操作控制车辆转向，转向模块包括第一离合器、第三电机、行星齿轮机构、第二离合器、第一电机、第二电机、转向齿轮和转向齿条，ECU控制模块中ECU读取车辆行驶速度、转向盘的转角信号、转向杆的转矩信号、各电机控制器反馈的电流等信号，分析判断车辆所处转向工况，进而控制各电机运行和离合器开闭，电机动力经过行星齿轮机构进行耦合、分配后配合离合器开闭，实现转向系统不同转向模式的切换，进而满足不同转向工况的需求以及系统的安全性。

Description

一种三电机线控转向系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及线控转向技术领域，尤其涉及一种兼顾响应速率与可靠性的三电机线控转向系统及其控制方法。

背景技术

汽车转向系统的发展经历了如下阶段：机械式转向系统、液压助力转向系统(Hydraulic Power Steerting，简称HPS)、电控液压助力转向系统(Electrical HydraulicPower Steering，简称EHPS)以及电动助力转向系统(Electrical Power Steering，简称EPS)。随着控制理论与车辆电子技术的不断发展，汽车的线控转向系统(Steering-By-Wire，简称SBW)技术也已经成为国内外一个热门的研究课题。

线控转向系统作为最新一代的转向系统，与传统转向系统相比，具有明显的技术优势。线控转向系统去掉了方向盘和转向轮之间的机械连接，减少了路面的冲击，降低了噪声，消除了碰撞时方向柱对驾驶员的伤害，增大了驾驶员腿部活动空间，提高了驾驶舒适度。车辆转向时，不再依靠传统的机械连接，而是依靠三组电子控制单元(ECU)进行控制，根据行驶路况和方向盘转动力度、速度进行综合计算，从而指挥转向电机机构实现转向。

对于线控转向系统的稳定可靠及安全性，在系统设计中大量引入了“冗余设计”的理念，比如：传感器的冗余、电机的冗余、车载电源系统的冗余等，这使得系统复杂、成本较高。国外一些汽车公司采用了系统冗余、容错技术和出现故障回到传统机械的模式等三种方式解决可靠性的问题。例如在英菲尼迪Q50的线控系统中，当任意一个ECU被监测到出现了问题时，备用模式将立刻通过一个离合器被激活，恢复到传统的机械传动转向模式，然而此转向系统仍旧存在着在如整车断电等极端情况下转向系统还能够可靠工作的问题。Becker等提出一种电控液压的线控转向系统(专利号US20160068182A1)，该装置通过两路电机泵控制转向轮缸的压力，驱动两侧横拉杆左右移动，但电机建立液压的响应速度慢，高压油管路增加的漏油及存在气泡等不可靠因素，且无法实现线控转向失效后的直接机械连接。杨林等提出一种混合型线控转向系统(专利号201610989594.2)，该系统路感电机和助力电机分开，只用一套转向执行电机驱动双排行星齿轮减速器，再经蜗杆齿条带动横拉杆左右移动，方向盘和转向轮之间具有实时可控的力传递特性和角传递特性，在系统失效时通过离合器恢复到机械转向状态，但该系统结构复杂且转向响应速率较慢，电机在转向频繁时需要改变频繁改变电机转向，系统稳定性差且电机使用寿命缩短。

发明内容

本发明提出了一种结构原理简单、模式选择多样、系统可靠、安全性高、响应速率快的线控转向系统及其控制方法，具体是一种兼顾响应速率与可靠性的三电机线控转向系统及其控制方法，利用三电机系统，经过行星齿轮进行转矩分配，配合离合器实现多模式切换、转向响应快、系统可靠性的目的，满足不同车辆转向系统不同工况的需求。

本发明系统的技术方案是：

一种三电机线控转向系统，包括转向盘模块、转向模块和ECU控制模块；

转向盘模块包括转向盘、转角转矩传感器、转向杆、路感电机及减速器，转向盘与转向杆的一端相连，转角转矩传感器安装在转向杆上，路感电机通过减速器与转向杆相连；

转向模块包括第一离合器、第三电机、行星齿轮机构、第二离合器、第一电机、第二电机、转向齿轮和转向齿条，行星齿轮机构包括行星架、齿圈和太阳轮，转向杆的一端与第一离合器一端相连，第一离合器另一端与行星架一端固定，行星架另一端与太阳轮相连，太阳轮与转向齿轮、转向齿条依次相连，行星架上固定第二离合器，第二离合器与齿圈相连，齿圈与第一电机、第二电机相连，行星架还与第三电机相连；

ECU控制模块包括ECU、第三电机控制器、第一电机控制器、第二电机控制器和路感电机控制器，第三电机控制器、第一电机控制器、第二电机控制器和路感电机控制器分别与第三电机、第一电机、第二电机和路感电机导线连接；

转向模块中，将第一电机、第二电机和第三电机不同状态下的动力经过行星齿轮机构进行耦合、分配，再配合第一离合器和第二离合器的开闭，组成多种模式，实现转向系统的不同转向模式的切换，满足不同转向工况需求。

一种三电机线控转向系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1)，ECU读取车速、转向盘转角、转向杆转矩信号以及电机反馈的电流信号与工作状态信息；

步骤2)，监测电机是否出现故障，若电机未出现故障，进入步骤3)，若电机出现故障，进入步骤4)；

步骤3)，将当前车速与预设车速v₀进行比较，当车速小于预设车速v₀时，转向系统进入“大转矩模式”，当车速大于预设车速v₀时，转向系统进入“敏捷模式”；

步骤4)，判断第三电机是否故障，是则进入步骤5)，否则进入步骤7)；

步骤5)，判断第一电机与第二电机是否工作正常，是则转向系统进入“单电机模式”，否则进入步骤6)；

步骤6)，判断第一电机与第二电机是否均故障，是则转向系统进入“失效模式”，否则表明第一电机与第二电机其中之一故障，转向系统进入“冗余单电机模式”；

步骤7)，判断第一电机是否故障，是则进入步骤8)，否则进入步骤9)；

步骤8)，判断第二电机是否故障，是则转向系统进入“第三电机助力模式”，否则表明第二电机工作正常，进入步骤10)；

步骤9)，第一电机工作正常，则第二电机故障，进入步骤10)；

步骤10)，第一电机与第二电机其中之一故障、另一工作正常，进一步将当前车速与预设车速v₀进行比较，当车速小于预设车速v₀时，转向系统进入“冗余大转矩模式”，当车速大于预设车速v₀时，转向系统进入“冗余敏捷模式”；

步骤11)，将电机电流信号与工作状态，反馈至ECU，形成闭环控制。

进一步，所述“大转矩模式”为一种线控转向模式，第一离合器断开，第二离合器闭合，行星架与齿圈固连，ECU通过电机控制器控制电机完成转向，其中第一电机与第二电机工作状态一致。

进一步，所述“敏捷模式”为一种线控转向模式，第一离合器、第二离合器均断开，ECU通过电机控制器控制电机完成转向，其中第一电机与第二电机工作状态一致；其中将太阳轮作为行星齿轮机构输出轴，行星架与齿圈作为输入轴，在第一电机与第二电机输出稳定转速的情况下，改变第三电机的转速大小，使太阳轮的旋转方向发生转变。

进一步，所述“冗余大转矩模式”为一种线控转向模式，第一电机与第二电机其中之一故障、另一工作正常，第一离合器断开，第二离合器闭合，ECU通过电机控制器控制电机完成转向；其中，第一电机与第二电机中无故障的电机输出量为第一电机与第二电机正常工作时输出量的总和。

进一步，所述“冗余敏捷模式”为一种线控转向模式，第一电机与第二电机其中之一故障、另一工作正常，第一离合器、第二离合器均断开，ECU通过电机控制器控制第一电机与第二电机中无故障的电机和第三电机完成转向；其中，第一电机与第二电机中无故障的电机输出量为第一电机与第二电机正常工作时输出量的总和。

进一步，所述“第三电机助力模式”为一种电动助力转向模式，第一电机与第二电机均故障，而第三电机工作正常，第一离合器、第二离合器均闭合，ECU计算第三电机的助力转向电流，驾驶员施加转向力与ECU控制的第三电机施加转向助力完成转向。

进一步，所述“单电机模式”为一种线控转向模式，第三电机故障，第一电机与第二电机工作正常，第一离合器断开、第二离合器闭合，ECU计算各电机的工作电流，控制第一电机与第二电机完成转向，其中第一电机与第二电机工作状态一致。

进一步，所述“冗余单电机模式”为一种线控转向模式，第三电机故障，第一电机与第二电机其中之一故障、另一工作正常，第一离合器断开、第二离合器闭合，ECU1计算电机的工作电流，控制第一电机与第二电机中无故障的电机完成转向。

进一步，所述“失效模式”为一种纯机械转向模式，第一电机、第二电机与第三电机均故障，第一离合器、第二离合器闭合，驾驶员施加转向力完成转向。

本发明的有益效果：

(1)转向方向改变时响应速率快：行星轮系中太阳轮作为输出轴，行星架与齿圈作为输入轴，在第一、第二电机输出稳定转速的情况下，改变第三电机的转速大小，使太阳轮的旋转方向发生转变，进一步提高在转向方向改变时系统的响应速率，避免电机频繁正反转，延长电机使用寿命。

(2)系统安全可靠性强：该线控转向系统设计了多重冗余保护，例如第一、第二电机为冗余设计；再如第三电机与第一、第二电机中有存在某一模块故障，第一、第二离合器可选择不同的开闭情况，使原线控转向系统改变成单电机线控转向系统或电动助力转向系统，仍然保证转向系统的安全稳定；若电机全部故障，第一离合器闭合，实现转向盘与转向轮之间机械连接，转向系统变为纯机械转向，保证转向系统的安全。

附图说明

图1为本发明一种兼顾响应速率与可靠性的三电机线控转向系统结构示意图；

图2为本发明一种兼顾响应速率与可靠性的三电机线控转向系统控制流程图；

图3为本发明敏捷模式原理示意图；

图1中，1、ECU；2、转向盘；3、转角转矩传感器；4、转向杆；5、路感电机；6、路感电机控制器；7、减速器；8、第一离合器；9、第三电机；10、第三电机控制器；11、行星架；12、第二离合器；13、齿圈；14、第一电机；15、第一电机控制器；16、第二电机；17、第二电机控制器；18、太阳轮；19、转向齿轮；20、转向齿条；21、转向轮。

具体实施方式

下面结合附图具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。

图1所示为一种兼顾响应速率与可靠性的三电机线控转向系统，包括转向盘模块、转向模块和ECU控制模块。

转向盘模块由转向盘2、转角转矩传感器3、转向杆4、路感电机5及减速器7构成，用于驾驶员操作控制车辆转向，并向ECU控制模块发送转向盘的转角信号、转向杆的转矩信号，同时路感电机5输出转矩为驾驶员提供转向路感；转向盘2通过转向杆4与第一离合器8相连，转角转矩传感器3安装在转向杆4上，路感电机5通过减速器7与转向杆4相连，进而将转矩传递到转向盘2实现转向路感。

转向模块包括第一离合器8、第三电机9、行星齿轮机构、第二离合器12、第一电机14、第二电机16、转向齿轮19、转向齿条20和转向轮21，行星齿轮机构包括行星架11、齿圈13和太阳轮18；第一离合器8的一端与转向杆4固定连接，另一端与行星架11固定，第一离合器8的开闭决定转向盘2和转向轮21之间的是否有机械连接，当第一离合器8断开时，系统为线控转向系统，当第一离合器8闭合时，系统为机械转向系统；第三电机9与行星架11相连，是转向模块转向动力来源之一；行星架11是转向模块的输入端之一，一端与第一离合器8固定，一端与太阳轮18相连；第二离合器12固定在行星架11上，且第二离合器12与齿圈13相连，当第二离合器12断开时行星架11与齿圈13反方向转动，当第二离合器12闭合时行星架11与齿圈13固定一同转动，第二离合器12的开闭改变传动方式，使输出的转向力矩与方向发生改变，形成了不同的转向模式；齿圈13是转向模块的输入端之一，与第一电机14、第二电机16相连；第一电机14、第二电机16是系统中设计的冗余结构，是转向模块转向动力来源之一，正常工作状态下两电机同时运转，当某一电机发生故障时另一电机加倍运转，保证系统运行安全可靠；太阳轮18是转向模块的输出端，与转向齿轮19相连，将经过行星齿轮机构进行耦合、分配后的动力传递给转向齿轮19；转向齿轮19与转向齿条20相连，转向齿轮19带动转向齿条20左右移动，实现转向。

ECU控制模块由ECU1、第三电机控制器10、第一电机控制器15、第二电机控制器17和路感电机控制器6组成，ECU控制模块用于读取车辆行驶速度、转向盘的转角信号、转向杆的转矩信号以及各电机控制器反馈的电流信号，分析判断车辆所处转向工况，进而通过各电机控制器控制各电机运行和各离合器的开闭，实现转向系统不同转向模式的切换，进而满足不同转向工况的需求以及系统的安全性。

ECU1作为整个系统的核心控制单元，接收转向盘2的转角信号与转向杆4的转矩信号，接受车辆的车速信号，接受各控制器反馈的各电机故障信息与电流信号，形成闭环控制，同时，控制各电机控制器及各离合器的开闭。

具体为：ECU1根据接收转向盘2的转角信号与转向杆4的转矩信号，分析得出驾驶员施加的目标转向角；ECU1根据接受车辆的车速信号，考虑不同车速范围转向所需阻力的差别，划分不同转向模式；ECU1根据接受各控制器反馈的各电机故障信号，分析选择不同的转向模式；ECU1通过控制离合器的开闭，实现对转向系统结构的改变，划分不同转向模式；ECU1根据选择的不同转向模式，控制各电机控制器进而控制各电机运行；ECU1根据接受各控制器反馈的各电机电流信号，以及当前转向模式，分析出路感电机需要提供的转矩，为驾驶员提供准确的转向路感。

第三电机控制器10接受ECU1发出的控制信号，控制第三电机9执行相应命令，同时将第三电机9的电流信号反馈给ECU1形成闭环控制，也为ECU1控制路感电机5提供参数依据(具体为：反馈力矩)；第一电机控制器15与第二电机控制器17接受ECU1发出的控制信号，用于分别控制第一电机14与第二电机16执行相应命令，同时将第一电机14与第二电机16的电流信号反馈给ECU1形成闭环控制，也为ECU1控制路感电机5提供参数依据(具体为：反馈力矩)；路感电机控制器6接收ECU1发出的控制信号，控制路感电机5执行相应命令，同时将路感电机5的电流信号反馈给ECU1形成闭环控制。

图2所示，一种兼顾响应速率与可靠性的三电机线控转向系统控制方法，具体控制过程如下：

步骤1)，ECU1读取车速、转向盘转角、转向杆转矩信号以及电机反馈的电流信号与工作状态信息，进行控制前的信息采集；

步骤2)，ECU1监测电机是否出现故障，若电机未出现故障，进入步骤3)，若电机出现故障，进入步骤4)；

步骤3)，电机均工作正常，ECU1将当前车速与预设车速v₀进行比较，当车速小于预设车速v₀时，判断为车辆行驶在低速状态，转向系统进入“大转矩模式”的线控转向，当车速大于预设车速v₀时，判断为车辆行驶在中高速状态，转向系统进入“敏捷模式”的线控转向；

步骤4)，电机出现故障，ECU1判断第三电机9是否故障，是则进入步骤5)，否则进入步骤7)；

步骤5)，第三电机9故障，进一步ECU1判断第一电机14与第二电机16是否工作正常，是则转向系统进入“单电机模式”的线控转向，否则进入步骤6)；

步骤6)，进一步ECU1判断第一电机14与第二电机16是否均故障，是则表明电机均出现故障，转向系统进入“失效模式”的纯机械转向，否则表明第一电机14与第二电机16其中之一故障，由于第一电机14与第二电机16为冗余设计，转向系统进入“冗余单电机模式”的线控转向；

步骤7)，第三电机9工作正常，进一步ECU1判断第一电机14是否故障，是则进入步骤8)，否则进入步骤9)；

步骤8)，进一步ECU1判断第二电机16是否故障，是则表明第一电机14与第二电机16均出现故障，转向系统进入“第三电机助力模式”的电动助力转向，否则表明第一电机14故障，第二电机16工作正常，由于第一电机14与第二电机16为冗余设计，进入步骤10)；

步骤9)，第一电机14工作正常，则第二电机16故障，由于第一电机14与第二电机16为冗余设计，进入步骤10)；

步骤10)，第一电机14与第二电机16其中之一故障、另一工作正常，进一步ECU1判断当前车速与预设车速v₀进行比较，当车速小于预设车速v₀时，判断为车辆行驶在低速状态，转向系统进入“冗余大转矩模式”的线控转向，当车速大于预设车速v₀时，判断为车辆行驶在中高速状态，转向系统进入“冗余敏捷模式”的线控转向；

“大转矩模式”为一种线控转向模式，模式中ECU1控制闭合第二离合器12，第一离合器8保持断开状态，ECU1根据转向盘转角大小、转向杆转矩大小判断驾驶员的转向意图，计算转向所需力矩进而计算各电机的工作电流，ECU1控制第一电机控制器15、第二电机控制器17与第三电机控制器10，进而控制三个电机工作完成转向，其中第一电机14与第二电机16工作状态一致；“大转矩模式”中，由于第二离合器12闭合，行星架11与齿圈13固定。

“敏捷模式”为一种线控转向模式，模式中第一离合器8、第二离合器12保持断开状态，ECU1根据转向盘转角大小、转向杆转矩大小判断驾驶员的转向意图，计算转向所需力矩进而计算各电机的工作电流，ECU1控制第一电机控制器15、第二电机控制器17与第三电机控制器10，进而控制三个电机工作完成转向，其中第一电机14与第二电机16为冗余设计，工作状态一致；“敏捷模式模式”中，将行星齿轮机构中的太阳轮18作为输出轴，行星架11与齿圈13作为输入轴，在第一电机14与第二电机16输出稳定转速的情况下，改变第三电机9的转速大小，即可使太阳轮18的旋转方向发生转变，进一步提高在转向方向改变时系统的响应速率，避免电机频繁正反转，延长电机使用寿命。

“冗余大转矩模式”为一种线控转向模式，第一电机14与第二电机16其中之一故障、另一工作正常，模式中ECU1控制闭合第二离合器12，第一离合器8保持断开状态，ECU1根据转向盘转角大小、转向杆转矩大小判断驾驶员的转向意图，计算转向所需力矩进而计算各电机的工作电流，ECU1控制第一电机14与第二电机16无故障的电机和第三电机9完成转向；“冗余大转矩模式”中，第一电机14与第二电机16中无故障的电机输出量为第一电机14与第二电机16正常工作时输出量的总和。

“冗余敏捷模式”为一种线控转向模式，第一电机14与第二电机16其中之一故障、另一工作正常，模式中第一离合器8、第二离合器12保持断开状态，ECU1根据转向盘转角大小、转向杆转矩大小判断驾驶员的转向意图，计算转向所需力矩进而计算各电机的工作电流，ECU1控制第一电机14与第二电机16中无故障的电机和第三电机9完成转向；“冗余敏捷模式”中，第一电机14与第二电机16中无故障的电机输出量为第一电机14与第二电机16正常工作时输出量的总和。

“第三电机助力模式”为一种电动助力转向模式，第一电机14与第二电机16均故障，而第三电机9工作正常，模式中第一离合器8、第二离合器12保持闭合状态，ECU1根据转向盘转角大小、转向杆转矩大小判断驾驶员的转向意图，计算转向所需助力力矩，进而计算第三电机9的助力转向电流，驾驶员施加转向力与ECU1控制的第三电机9施加转向助力完成转向。

“单电机模式”为一种线控转向模式，第三电机9故障，而第一电机14与第二电机16工作正常，模式中第一离合器8断开，第二离合器12保持闭合状态，ECU1根据转向盘转角大小、转向杆转矩大小判断驾驶员的转向意图，计算转向所需力矩进而计算各电机的工作电流，ECU控制第一电机14与第二电机16完成转向，其中第一电机14与第二电机16工作状态一致。

“冗余单电机模式”为一种线控转向模式，第三电机9故障，第一电机14与第二电机16其中之一故障、另一工作正常，模式中第一离合器8断开，第二离合器12保持闭合状态，ECU1根据转向盘转角大小、转向杆转矩大小判断驾驶员的转向意图，计算转向所需力矩进而计算电机的工作电流，ECU控制第一电机14与第二电机16中无故障的电机完成转向。

“失效模式”为一种纯机械转向模式，第一电机14、第二电机16与第三电机9均故障，模式中第一离合器8、第二离合器12保持闭合状态，驾驶员施加转向力完成转向。

最后，当“大转矩模式”、“敏捷模式”、“冗余大转矩模式”、“冗余敏捷模式”、“第三电机助力模式”、“单电机模式”、“冗余单电机模式”和“失效模式”完成后，进入步骤11；

步骤11)，将电机电流信号与工作状态，反馈至ECU1，形成闭环控制。

图3是本发明敏捷模式原理示意图，图中，R表示齿圈13，C表示行星架11，S表示太阳轮18，w_R为齿圈转速，w_C1为行星架高转速，w_S1为太阳轮正向转速，w_C2为行星架低转速，w_S2为太阳轮反向转速。当第一电机14、第二电机16为行星齿轮机构中的齿圈13输出某一稳定转速w_R时，ECU1通过控制改变第三电机9的转速大小改变行星架11的转速大小，实现对太阳轮18的旋转方向的改变控制；当行星架11为高转速w_C1时，对应太阳轮18输出正向转速w_S1，太阳轮正转；当行星架11为低转速w_C2时，对应太阳轮18输出反向转速w_S2，太阳轮反转；为了改变行星架11转速进而改变太阳轮18的旋转方向，只需改变第三电机转速无需反复改变旋转方向，提高了转向系统的响应速率，同时避免转向时电机频繁正反转，延长电机使用寿命。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种三电机线控转向系统，其特征在于，包括转向盘模块、转向模块和ECU控制模块；转向盘模块包括转向盘(2)、转角转矩传感器(3)、转向杆(4)、路感电机(5)及减速器(7)，转向盘(2)与转向杆(4)的一端相连，转角转矩传感器(3)安装在转向杆(4)上，路感电机(5)通过减速器(7)与转向杆(4)相连；转向模块包括第一离合器(8)、第三电机(9)、行星齿轮机构、第二离合器(12)、第一电机(14)、第二电机(16)、转向齿轮(19)和转向齿条(20)，行星齿轮机构包括行星架(11)、齿圈(13)和太阳轮(18)，转向杆(4)的一端与第一离合器(8)一端相连，第一离合器(8)另一端与行星架(11)一端固定，行星架(11)另一端与太阳轮18)相连，太阳轮(18)与转向齿轮(19)、转向齿条(20)依次相连，行星架(11)上固定第二离合器(12)，第二离合器(12)与齿圈(13)相连，齿圈(13)与第一电机(14)、第二电机(16)相连，行星架(11)还与第三电机(9)相连；ECU控制模块包括ECU(1)、第三电机控制器(10)、第一电机控制器(15)、第二电机控制器(17)和路感电机控制器(6)，第三电机控制器(10)、第一电机控制器(15)、第二电机控制器(17)和路感电机控制器(6)分别与第三电机(9)、第一电机(14)、第二电机(16)和路感电机(5)导线连接；

所述转向模块中，将第一电机(14)、第二电机(16)和第三电机(9)不同状态下的动力经过行星齿轮机构进行耦合、分配，再配合第一离合器(8)和第二离合器(12)的开闭，组成多种模式，实现转向系统的不同转向模式的切换，满足不同转向工况需求。

2.一种三电机线控转向系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)，ECU(1)读取车速、转向盘转角、转向杆转矩信号以及电机反馈的电流信号与工作状态信息；

步骤2)，监测电机是否出现故障，若电机未出现故障，进入步骤3)，若电机出现故障，进入步骤4)；

步骤3)，将当前车速与预设车速v₀进行比较，当车速小于预设车速v₀时，转向系统进入“大转矩模式”，当车速大于预设车速v₀时，转向系统进入“敏捷模式”；

步骤4)，判断第三电机(9)是否故障，是则进入步骤5)，否则进入步骤7)；

步骤5)，判断第一电机(14)与第二电机(16)是否工作正常，是则转向系统进入“单电机模式”，否则进入步骤6)；

步骤6)，判断第一电机(14)与第二电机(16)是否均故障，是则转向系统进入“失效模式”，否则表明第一电机(14)与第二电机(16)其中之一故障，转向系统进入“冗余单电机模式”；

步骤7)，判断第一电机(14)是否故障，是则进入步骤8)，否则进入步骤9)；

步骤8)，判断第二电机(16)是否故障，是则转向系统进入“第三电机助力模式”，否则表明第二电机(16)工作正常，进入步骤10)；

步骤9)，第一电机(14)工作正常，则第二电机(16)故障，进入步骤10)；

步骤10)，第一电机(14)与第二电机(16)其中之一故障、另一工作正常，进一步将当前车速与预设车速v₀进行比较，当车速小于预设车速v₀时，转向系统进入“冗余大转矩模式”，当车速大于预设车速v₀时，转向系统进入“冗余敏捷模式”；

步骤11)，将电机电流信号与工作状态，反馈至ECU(1)，形成闭环控制。

3.根据权利要求2所述的三电机线控转向系统的控制方法，其特征在于，所述“大转矩模式”为一种线控转向模式，第一离合器(8)断开，第二离合器(12)闭合，行星架(11)与齿圈(13)固连，ECU(1)通过电机控制器控制电机完成转向，其中第一电机(14)与第二电机(16)工作状态一致。

4.根据权利要求2所述的三电机线控转向系统的控制方法，其特征在于，所述“敏捷模式”为一种线控转向模式，第一离合器(8)、第二离合器(12)均断开，ECU(1)通过电机控制器控制电机完成转向，其中第一电机(14)与第二电机(16)工作状态一致；其中将太阳轮(18作为行星齿轮机构输出轴，行星架(11)与齿圈(13)作为输入轴，在第一电机(14)与第二电机(16)输出稳定转速的情况下，改变第三电机(9)的转速大小，使太阳轮(18)的旋转方向发生转变。

5.根据权利要求2所述的三电机线控转向系统的控制方法，其特征在于，所述“冗余大转矩模式”为一种线控转向模式，第一电机(14)与第二电机(16)其中之一故障、另一工作正常，第一离合器(8)断开，第二离合器(12)闭合，ECU(1)通过电机控制器控制电机完成转向；其中，第一电机(14)与第二电机(16)中无故障的电机输出量为第一电机(14)与第二电机(16)正常工作时输出量的总和。

6.根据权利要求2所述的三电机线控转向系统的控制方法，其特征在于，所述“冗余敏捷模式”为一种线控转向模式，第一电机(14)与第二电机(16)其中之一故障、另一工作正常，第一离合器(8)、第二离合器(12)均断开，ECU(1)通过电机控制器控制第一电机(14)与第二电机(16)中无故障的电机和第三电机(9)完成转向；其中，第一电机(14)与第二电机(16)中无故障的电机输出量为第一电机(14)与第二电机(16)正常工作时输出量的总和。

7.根据权利要求2所述的三电机线控转向系统的控制方法，其特征在于，所述“第三电机助力模式”为一种电动助力转向模式，第一电机(14)与第二电机(16)均故障，而第三电机(9)工作正常，第一离合器(8)、第二离合器(12)均闭合，ECU(1)计算第三电机(9)的助力转向电流，驾驶员施加转向力与ECU(1)控制的第三电机(9)施加转向助力完成转向。

8.根据权利要求2所述的三电机线控转向系统的控制方法，其特征在于，所述“单电机模式”为一种线控转向模式，第三电机(9)故障，第一电机(14)与第二电机(16)工作正常，第一离合器(8)断开、第二离合器(12)闭合，ECU(1)计算各电机的工作电流，控制第一电机(14)与第二电机(16)完成转向，其中第一电机(14)与第二电机(16)工作状态一致。

9.根据权利要求2所述的三电机线控转向系统的控制方法，其特征在于，所述“冗余单电机模式”为一种线控转向模式，第三电机(9)故障，第一电机(14)与第二电机(16)其中之一故障、另一工作正常，第一离合器(8)断开、第二离合器(12)闭合，ECU1计算电机的工作电流，控制第一电机(14)与第二电机(16)中无故障的电机完成转向。

10.根据权利要求2所述的三电机线控转向系统的控制方法，其特征在于，所述“失效模式”为一种纯机械转向模式，第一电机(14)、第二电机(16)与第三电机(9)均故障，第一离合器(8)、第二离合器(12)闭合，驾驶员施加转向力完成转向。