CN111422249B - 后轮转向控制方法、装置和计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种后轮转向控制方法、装置和计算机存储介质，属于汽车转向领域。所述方法包括：响应于车辆转向指令，确定电子控制单元与后轮转向电机之间的通信线路是否出现故障，所述通信线路用于将所述电子控制单元发送的后轮转向指令传输给所述后轮转向电机；响应于确定出所述通信线路出现故障，获取车辆的车辆状态信息；根据所述车辆状态信息，控制所述后轮转向电机驱动所述后轮转向。

Description

后轮转向控制方法、装置和计算机存储介质

技术领域

本公开涉及汽车转向领域，特别涉及一种后轮转向控制方法、装置和计算机存储介质。

背景技术

随着汽车越来越成为寻常百姓的重要的代步工具，人们对于车辆行驶性能的要求越来越高。由于主动后轮转向在提高车辆操纵稳定性、增加转向灵活性等方面有着重要意义，很多汽车厂商已经将主动后轮转向应用到量产车中。对于线控转向技术来讲，因为线控转向系统取消了转向盘与转向轮之间的机械连接，完全由电能实现转向，线控转向系统在发生故障时无法机械控制，车辆转向不可控，为车辆安全带来隐患。

发明内容

本公开实施例提供了一种后轮转向控制方法、装置和计算机存储介质，能够在通信线路故障导致电子控制单元无法进行后轮转向控制时，基于车辆状态信息实现了后轮转向的控制。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种后轮转向控制方法，所述后轮转向控制方法包括：

一种后轮转向控制方法，其特征在于，所述后轮转向控制方法包括：

响应于车辆转向指令，确定电子控制单元与后轮转向电机之间的通信线路是否出现故障，所述通信线路用于将所述电子控制单元发送的后轮转向指令传输给所述后轮转向电机；

响应于确定出所述通信线路出现故障，获取车辆的车辆状态信息；

根据所述车辆状态信息，控制所述后轮转向电机驱动所述后轮转向。

可选地，所述确定电子控制单元与后轮转向电机之间的通信线路是否出现故障，包括：

当接收到通信故障码时，确定所述通信线路出现故障。

可选地，所述根据所述车辆状态信息，控制所述后轮转向电机驱动所述后轮转向，包括：

根据所述车辆状态信息和后轮转向电机到后轮的传动比，确定所述后轮转向电机的电机转角；

根据所述后轮转向电机的电机转角，控制所述后轮转向电机驱动所述后轮转向。

可选地，所述车辆状态信息包括方向盘转角、车速、横摆角速度和后轮转角，

所述根据所述车辆状态信息和后轮转向电机到后轮的传动比，确定所述后轮转向电机的电机转角，包括：

根据所述方向盘转角和所述车速，确定理想横摆角速度；

根据所述横摆角速度与所述理想横摆角速度的偏差以及后轮转角到横摆角速度的传递函数，确定理想后轮转角；

根据所述后轮转角与所述理想后轮转角的偏差以及所述后轮转向电机到后轮的传动比，确定所述后轮转向电机的电机转角。

可选地，所述车辆状态信息还包括前轮转角，

所述后轮转向控制方法还包括：

当所述通信线路未出现故障且第一传感器出现故障时，根据所述车速、所述前轮转角以及后轮转向电机到后轮的传动比，确定所述后轮转向电机的电机转角；

根据所述后轮转向电机的电机转角，控制所述后轮转向电机驱动所述后轮转向，所述第一传感器包括测量横摆角速度的传感器。

可选地，所述根据所述车速、所述前轮转角以及后轮转向电机到后轮的传动比，确定所述后轮转向电机的电机转角，包括：

根据所述车速，确定前轮转角与后轮转角之比；

根据所述前轮转角和所述前轮转角与后轮转角之比，确定后轮转角；

根据确定的后轮转角和和所述后轮转向电机到后轮的传动比，确定所述后轮转向电机的电机转角。

可选地，所述车辆具备前轮转向功能，

所述后轮转向控制方法还包括：

当所述通信线路未出现故障且后轮转角不为0时，假若第二传感器出现故障或者所述后轮转向电机过载，则控制所述后轮转向电机驱动所述后轮转向，使得所述后轮在转向后的后轮转角为0，并保持所述后轮转角为0不变，所述第二传感器包括测量方向盘转角的传感器和测量车速的传感器中至少一种。

第二方面，提供了一种后轮转向控制装置，所述后轮转向控制装置包括：

确定模块，响应于车辆转向指令，用于确定电子控制单元与后轮转向电机之间的通信线路是否出现故障，所述通信线路用于将所述电子控制单元发送的后轮转向指令传输给所述后轮转向电机；

获取模块，用于响应于确定出所述通信线路出现故障，获取车辆的车辆状态信息；

控制模块，用于根据所述车辆状态信息，控制所述后轮转向电机驱动所述后轮转向。

第三方面，提供了一种后轮转向控制装置，所述后轮转向控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器被配置为执行所述计算机程序时实现如前述的后轮转向控制方法。

第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现如前述的后轮转向控制方法。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过响应于车辆转向指令，后轮转向电机从通信线路接收电子控制单元发送的后轮转向指令并根据后轮转向指令驱动后轮转向，能够实时响应于驾驶员操作方向盘时发出的转向需求；在确定电子控制单元与后轮转向电机之间的通信线路出现故障时，获取车辆的车辆状态信息；再根据车辆状态信息，控制后轮转向电机驱动后轮转向；在通信线路故障导致电子控制单元无法进行后轮转向控制时，基于车辆状态信息实现了后轮转向的控制，具备主动后轮转向的容错功能，提升汽车后轮转向的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种后轮转向控制系统的示意图；

图2是本公开实施例提供的一种后轮转向控制方法的流程图；

图3是本公开实施例提供的一种后轮转向控制方法的流程图；

图4是本公开实施例提供的一种后轮转向控制装置的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的一种后轮转向控制装置的结构框图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

本实施例涉及的名词的解释如下。

汽车或车辆包括四轮汽车。四轮汽车包括两个前车轮和两个后车轮。

方向盘转角，指汽车方向盘自第一初始位置起绕方向盘的转向轴旋转的角度。方向盘在第一初始位置时方向盘转角为0，方向盘转角为0时，汽车不转向。

横摆角，指汽车自第二初始位置起绕垂直于地面的Z轴旋转的角度。汽车在第二初始位置时横摆角为0，此时车辆的中轴线可以与车道线平行。

横摆角速度，指横摆角的变化率。

质心侧偏角，指汽车车身纵向与运动方向(即汽车旋转圆切线)之间的夹角，表示汽车在等速圆周运动中相对于旋转圆的姿态。

前轮转角，指汽车上前车轮自第三初始位置起绕垂直于地面的Z轴旋转的角度。前车轮在第三初始位置时前轮转角为0，此时前轮所在平面与车辆高度方向平行。

后轮转角，指汽车上后车轮自第四初始位置起绕垂直于地面的Z轴旋转的角度。后车轮在第四初始位置时后轮转角为0，此时后轮所在平面与车辆高度方向平行。

电机转角，指电机输出轴自第五初始位置起绕轴向旋转的角度。电机输出轴在第五初始位置时电机转角为0，第五初始位置可以按照电机行业规范设置。

本实施例提供的后轮转向控制方法的适用场景包括不具备前轮转向功能且具备后轮转向功能的车辆、以及具有四轮转向功能的车辆。四轮转向功能包括前轮转向功能和后轮转向功能。

前轮转向功能可以采用电动助力转向技术(驾驶员手动施加转向扭矩与电动助力转向扭矩结合)，也可以采用线控转向技术(电动转向扭矩)。本实施例不限制前轮转向功能采用的转向技术的类型，前轮转向功能可以采用相关技术中任何一种前轮转向技术。示例性地，前轮转向技术可以是电动助力转向技术，其工作原理可以包括：当驾驶员操纵方向盘旋转时，装在方向盘的转向轴上的转矩传感器不断地测出转向轴上的转矩信号(或者装在方向盘的转向轴上的转角传感器不断地测出转向轴上的方向盘转角信号)，该转矩信号(或者方向盘转角信号)与车速信号同时输入到ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)。ECU根据这些输入信号，确定助力转矩的大小和方向，即选定助力电动机的电流和转向，调整转向辅助动力的大小。助力电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增扭后，加在汽车的转向机构上，得到一个与汽车工况相适应的转向作用力并施加在前轮上。

后轮转向功能可以采用线控转向技术，也即后轮转向的动力完全由后轮转向电机提供。示例性地，后轮转向功能由ECU执行，其工作原理包括：首先，ECU根据方向盘转角信号，确定出理想角度参数；其次，根据理想角度参数与实际角度参数的角度偏差值，确定理想轮胎力信号，并将理想轮胎力信号转化为理想转向电机转矩信号；然后，计算理想转向电机转矩信号与实际转向电机输出转矩信号的电机转矩偏差值；最后，根据电机转矩偏差值得到后轮转向电机的电压输入信号，将后轮转向电机的电压输入信号(后轮转向指令)输出至后轮转向电机，以使后轮转向电机根据后轮转向指令驱动后轮转向。

图1是本公开实施例提供的一种后轮转向控制系统的示意图，参见图1，该后轮转向控制系统包括：传感器组1、后轮转向机构2、后轮转向电机3、ECU 41和后轮转向控制装置42。

后轮转向电机3通过后轮转向机构2与后轮连接，传感器组1和后轮转向电机3分别与ECU 41电连接，传感器组1和后轮转向电机3分别与后轮转向控制装置42电连接。

示例性地，传感器组1和后轮转向电机3分别通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线(黑色粗线示出)与ECU 41电连接。传感器组1、后轮转向电机3和ECU41构成后轮转向系统。

传感器组1和后轮转向电机3分别通过硬线与后轮转向控制装置42电连接。传感器组1、后轮转向电机3和后轮转向控制装置42构成冗余后轮转向系统。后轮转向控制装置42通过CAN收发器连在CAN总线上，用于通过CAN收发器监控ECU 41的信号(如ECU 41发送给后轮转向电机3的后轮转向指令，后轮转向指令可以包括后轮转向电机的电压输入信号)、传感器数值信号(如方向盘转角信号)和后轮转向电机3的信号(如后轮转向电机3的工作电流)，并根据监控结果确定正常后轮转向系统是否故障，当正常后轮转向系统故障时，代替ECU 41进行后轮转向的控制。

传感器组1用于，采集车辆的车辆状态信息，车辆状态信息包括方向盘转角、车速、横摆角速度和后轮转角。

后轮转向控制装置42用于，响应于车辆转向指令，确定ECU 41与后轮转向电机3之间的通信线路是否出现故障，后轮转向电机3从通信线路接收ECU 41发送的后轮转向指令并根据后轮转向指令驱动后轮转向；当通信线路出现故障时，获取传感器组1采集的车辆的车辆状态信息；根据车辆状态信息，控制后轮转向电机驱动后轮转向。

车辆转向指令在汽车整车转向时触发，可以是驾驶员操作方向盘时触发、或者是辅助驾驶系统在汽车需转向时触发。

示例性地，传感器组1包括方向盘转角传感器、车速传感器、横摆角速度传感器和后轮转角传感器。方向盘转角传感器可以安装在方向盘的转向轴上，用于采集方向盘转角，车速传感器可以安装在驱动桥壳或变速器壳内，用于采集车速(具体可以是汽车纵向速度)，横摆角速度传感器可以安装在车身质心位置，用于采集横摆角速度，后轮转角传感器用于采集后轮转角。传感器组1还可以包括前轮转角传感器，用于采集前轮转角。各个传感器均通过CAN与ECU 41连接，各个传感器分别通过硬线与后轮转向控制装置42电连接。

示例性地，后轮转向控制装置42可以布置在ECU 41中。

示例性地，后轮转向电机3可以是直流有刷电机或者直流无刷电机，可以设置在车辆后轴的中部。

示例性地，后轮转向机构2的输入端与后轮转向电机3的输出端连接，后轮转向机构2的输出端与后轮连接。可选地，后轮转向机构2的输出端可以通过拉杆机构5与后轮连接。后轮转角传感器可以安装在拉杆机构5上(类似地，前轮转角传感器也可以安装在相应的拉杆机构上)。后轮转向机构2可以是转向柱式(如Column EPS，C-EPS)、可以是小齿轮式(如Pinion EPS，P-EPS)，还可以是齿条式(如Rack EPS，R-EPS)。拉杆机构5的结构为本领域技术人员熟知，在此不再详细说明。

示例性地，该后轮转向控制系统还包括减速机构6，例如减速器。后轮转向电机3的输出端可以通过减速机构6与后轮转向机构2的输入端连接。减速机构6用于降低电机的转速和增大电机的输出扭矩。

示例性地，该后轮转向控制系统还包括常开离合器7。常开离合器7的输入端连接后轮转向机构2的输入端，常开离合器7的输出端连接车身，随车身固定。常开离合器7为电控离合器，与后轮转向控制装置42电连接。

示例性地，该后轮转向控制系统还包括常闭离合器8。常闭离合器8的输入端连接减速机构的输出端，常闭离合器8的输出端连接后轮转向机构2的输入端。常闭离合器8为电控离合器，与后轮转向控制装置42电连接。

相应地，车辆具备前轮转向功能，后轮转向控制装置42还用于，当后轮转向电机3发生故障且故障为电机失效时，控制后轮保持当前时刻的后轮转角不变；当后轮转向电机3发生故障且故障为电机过载时，假若当前时刻的后轮转角不为0，则控制后轮转向电机3驱动后轮转向且后轮在转向后的后轮转角为0，并保持后轮转角为0不变。

可选地，当后轮转向电机3发生故障且故障为电机失效时，后轮转向控制装置42控制常开离合器7关闭，使得后轮转向机构2与车身固定连接，从而后轮随后轮转向机构2固定，即保持当前时刻的后轮转角不变；当后轮转向电机3发生故障且故障为电机过载时，假若当前时刻的后轮转角不为0，后轮转向控制装置42先基于当前后轮转角，控制后轮转向电机3驱动后轮转向恢复后轮转角为0，接着后轮转向控制装置42再控制常闭离合器8打开，使得后轮与后轮转向电机3的动力切断。

后轮转向电机3发生电机失效，后轮转向容易带来安全隐患，这时直接固定后轮转角，后轮不再转向，能够避免安全事故。后轮转向电机3发生电机过载，电机在短时间内能够正常工作，这时将后轮转角恢复为0后再切断后轮转向动力，汽车转向完全由前轮转向(此时适用四轮转向车辆)为主，后轮不再转向，汽车的安全性非常高。

在本公开实施例中，通过响应于车辆转向指令，后轮转向电机从通信线路接收电子控制单元发送的后轮转向指令并根据后轮转向指令驱动后轮转向，能够实时响应于驾驶员操作方向盘时发出的转向需求；在确定电子控制单元与后轮转向电机之间的通信线路出现故障时，获取车辆的车辆状态信息；再根据车辆状态信息，控制后轮转向电机驱动后轮转向；在通信线路故障导致电子控制单元无法进行后轮转向控制时，基于车辆状态信息实现了后轮转向的控制，具备主动后轮转向的容错功能，提升汽车后轮转向的安全性。

图2是本公开实施例提供的一种后轮转向控制方法的流程图。参见图2，该方法流程由后轮转向控制装置执行，可以包括如下步骤。

步骤101、响应于车辆转向指令，确定电子控制单元与后轮转向电机之间的通信线路是否出现故障，通信线路用于将电子控制单元发送的后轮转向指令传输给后轮转向电机。

当通信线路出现故障时，执行步骤102。当通信线路未出现故障时，由电子控制单元按照正常的后轮转向策略控制后轮转向。

步骤102、获取车辆的车辆状态信息。

车辆状态信息可以包括方向盘转角、车速、横摆角速度和后轮转角。

在步骤102之后，执行步骤103。

步骤103、根据车辆状态信息，控制后轮转向电机驱动后轮转向。

在本公开实施例中，通过响应于转向指令，后轮转向电机从通信线路接收电子控制单元发送的后轮转向指令并根据后轮转向指令驱动后轮转向，能够实时响应于驾驶员操作方向盘时发出的转向需求；在确定电子控制单元与后轮转向电机之间的通信线路出现故障时，获取车辆的车辆状态信息；再根据车辆状态信息，控制后轮转向电机驱动后轮转向；在通信线路故障导致电子控制单元无法进行后轮转向控制时，基于车辆状态信息实现了后轮转向的控制，具备主动后轮转向的容错功能，提升汽车后轮转向的安全性。

图3是本公开实施例提供的一种后轮转向控制方法的流程图。参见图3，该方法流程由后轮转向控制装置执行，可以包括如下步骤。

步骤201、响应于车辆转向指令，确定电子控制单元与后轮转向电机之间的通信线路是否出现故障，通信线路用于将电子控制单元发送的后轮转向指令传输给后轮转向电机。

当通信线路出现故障时，执行步骤202。当通信线路未出现故障时，由电子控制单元按照正常的后轮转向策略控制后轮转向或者执行步骤204。可选地，车辆具备前轮转向功能，相应地，当通信线路未出现故障时，还可以执行步骤207或者执行步骤211。

示例性地，该通信线路为图1中的CAN总线(黑色粗线示出)。后轮转向控制装置通过CAN收发器与CAN连接，当从CAN收发器接收到ECU或者连在CAN总线上其他控制器发送的通信故障码时，确定通信线路出现故障。例如，通信故障码可以是U0100或者U0073，U0100可以表示CAN信号接收超时，U0073可以表示CAN通讯中断。通信线路出现故障意味着后轮转向电机无法接收到ECU发出的后轮转向指令，为提高后轮转向的安全性，这时将启动容错后轮转向系统。

当通信线路出现故障时，后轮转向控制装置可以向CAN总线发布报错信息(用于CAN记录报错信息和计数，便于工作人员检测故障)，可以控制仪表在表盘上显示相应故障信息向驾驶员发出警示，还可以不断检查CAN总线是否已经关闭以及向CAN控制器发送清除溢出指令，直到系统正常后恢复ECU正常后轮转向控制并控制仪表消除相应故障信息。

步骤202、响应于确定出通信线路出现故障，获取车辆的车辆状态信息。

车辆状态信息可以包括方向盘转角、车速、横摆角速度和后轮转角。

可选地，车辆状态信息还可以包括前轮转角。

后轮转向控制装置可以通过前述传感器组获取车辆在当前时刻的车辆状态信息。

在步骤202之后执行步骤203。

步骤203、根据车辆状态信息和后轮转向电机到后轮的传动比，确定后轮转向电机的电机转角。

步骤203包括如下步骤。

步骤A、根据方向盘转角和车速，确定理想横摆角速度。

步骤A中，可以按照如下等式(1)计算理想横摆角速度r^*。

等式(1)中，θ_sw为方向盘转角；v_x为车速；l为车辆轴距；i_d为转向传动比；m为整车质量；a为汽车质心到前轴的距离；b为汽车质心到后轴的距离；C_ar为后轮轮胎侧偏刚度；C_af为前轮轮胎侧偏刚度。

转向传动比i_d可以通过等式(2)计算得到。

公式(2)中的参数说明可以参见公式(1)。

步骤B、根据横摆角速度与理想横摆角速度的偏差以及后轮转角到横摆角速度的传递函数，确定理想后轮转角。

本实施例中，后轮转角到横摆角速度的传递函数可以通过整车二自由度模型推导得到。整车二自由度模型可以通过等式(3)表示。

等式(3)中，ω_r为汽车横摆角速度；β为汽车质心侧偏角；δ_r为车辆在当前时刻的后轮转角；δ_f为车辆在当前时刻的前轮转角；m为整车质量；v_x为车速；C_af为前轮轮胎侧偏刚度；C_ar为后轮轮胎侧偏刚度；a为汽车质心到前轴的距离；b为汽车质心到后轴的距离；I_z为汽车绕Z轴的转动惯量；θ_sw为方向盘转角。

等式(3)可以表达为如等式(4)示出的形式：

分别将等式(4)中的后轮转角δ_r和横摆角速度ω_r作为变量，进行拉氏变换，就可以提取出后轮转角到横摆角速度的传递函数G，如等式(5)所示。

步骤B中，理想后轮转角δ^*可以通过等式(6)计算得到。

步骤C、根据后轮转角与理想后轮转角的偏差以及后轮转向电机到后轮的传动比，确定后轮转向电机的电机转角。

步骤C中，后轮转向电机的电机转角δ_e可以通过等式(7)计算得到。

等式(7)中，δ_r为车辆在当前时刻的后轮转角，i为后轮转向电机到后轮转角的传动比。

在步骤203之后执行步骤206。

步骤204、确定第一传感器是否出现故障，第一传感器包括测量横摆角速度的传感器。

当通信线路未出现故障且第一传感器出现故障时，执行步骤205。

确定第一传感器故障的方式包括以下方式中的至少一种：

第一种、当从CAN收发器接收到第一传感器故障码时，确定第一传感器出现故障。例如，第一传感器故障码可以是01542，表示测量横摆角速度的传感器的电路故障。

第二种、将第一传感器的信号值和标准信号值范围对比，如果超出信号范围则判断为第一传感器故障。

第三种、在预设的检测周期内获取第一传感器的信号值，若其值在预设的检测周期内不变化则判断为第一传感器故障；若其值在预设的检测周期内变化且变化值大于预设参数则判断为第一传感器故障。

可选地，可以结合第一种至第三种检测方式确定第一传感器是否故障。

步骤205、根据车速、前轮转角以及后轮转向电机到后轮的传动比，确定后轮转向电机的电机转角。

步骤205包括如下步骤。

第一步、根据车速，确定前轮转角与后轮转角之比。

在本实施例中，车速与前轮转角与后轮转角之比存在对应关系。该对应关系可以根据四轮转向特性并结合实际测试得到。四轮转向特性包括：在时速小于60km/h时后轮转向与前轮转向相反，在时速大于60km/h时后轮转向与前轮转向相同。并且根据实际测试，后轮最大转角的限定为前轮转角的1/6，从而可以估计得到前轮转角与后轮转角之比K与车速之间的对应关系，如等式(8)所示。

u_x为车速。

第二步、根据前轮转角和前轮转角与后轮转角之比，确定后轮转角。

后轮转角可以等于前轮转角和前轮转角与后轮转角之比的乘积。

第三步、根据确定的后轮转角和和后轮转向电机到后轮的传动比，确定后轮转向电机的电机转角。

按照如下等式(9)确定后轮转向电机的电机转角。

δ_e＝Kδ_fi (9)

δ_f为车辆在当前时刻的前轮转角；i为后轮转向电机到后轮转角的传动比。

在步骤204之后执行步骤206。

步骤206、根据后轮转向电机的电机转角，控制后轮转向电机驱动后轮转向。

可选地，后轮转向电机的电机转角与后轮转向电机的工作电流一一对应。根据后轮转向电机的电机转角，后轮转向控制装置可以确定对应的后轮转向电机的工作电流，然后调整后轮转向电机的工作电流，使得后轮转向电机的输出轴轴向旋转角度为计算得到的电机转角，从而驱动后轮转向且转向角度为相应的后轮转角。

步骤207、确定后轮转角是否为0。

当通信线路未出现故障且后轮转角不为0时，执行步骤208或者209。

步骤208、确定第二传感器是否出现故障，第二传感器包括测量方向盘转角的传感器和测量车速的传感器中至少一种。

假若第二传感器出现故障，则执行步骤210。

第二传感器故障的检测方式与第一传感器故障的检测方式类似，具体可以参见步骤205。以第二传感器故障码为例，第二传感器故障码可以是FC5173，表示方向盘转角的信号故障，可以由ECU发出；第二传感器故障码可以是P0500，表示车速信号传感器不良，可以由车辆制动系统发出。

当传感器(第一传感器或第二传感器)出现故障时，可以向CAN总线发布报错信息(用于CAN记录报错信息和计数，便于工作人员检测故障)，还可以控制仪表在表盘上显示相应故障信息向驾驶员发出警示。

步骤209、确定后轮转向电机是否过载。

假若后轮转向电机过载，则执行步骤210。

电机过载的检测方式包括：检测电机的工作电流和工作电压，当电机的工作电流超过额定工作电流以及电机的工作电压超过额定工作电压时，确定电机过载。

步骤210、控制后轮转向电机驱动后轮转向且后轮在转向后的后轮转角为0，并保持后轮转角为0不变。

“保持后轮转角为0不变”的实施方式可以由后轮转向装置通过控制常开离合器和常闭离合器实现，具体请参见前述内容，在此不再详述。“保持后轮转角为0不变”中，保持时间可以直到故障消除为止。故障消除可以是，后轮转向控制装置确定后轮转向电机的工作不存在故障，例如电机的工作电流和工作电压均位于正常的电流范围和电压范围内。

步骤211、确定后轮转向电机是否发生电机失效。

电机失效的检测方式包括：检测电机的工作电流和工作电压，当电机的工作电流低于电流设定值以及电机的工作电压低于电压设定值时，确定电机失效。电流设定值和电压设定值可以均为0。

当后轮转向电机发生电机失效时，执行步骤212。

当电机过载或失效时，可以向CAN总线发布报错信息(用于CAN记录报错信息和计数，便于工作人员检测故障)，还可以控制仪表在表盘上显示相应故障信息向驾驶员发出警示。

步骤212、控制后轮保持当前时刻的后轮转角不变。

“保持当前时刻的后轮转角不变”的实施方式可以由后轮转向装置通过控制常开离合器和常闭离合器实现，具体请参见前述内容，在此不再详述。“保持当前时刻的后轮转角不变”，保持时间可以直到故障消除为止。故障消除可以是，后轮转向控制装置确定后轮转向电机的工作不存在故障，例如电机的工作电流和工作电压均位于正常的电流范围和电压范围内。

需要说明的是，步骤204-步骤212为可选步骤。在步骤201中确定出ECU与后轮转向电机之间的通信线路未出现故障时，可以执行步骤204、步骤207、步骤209和步骤211中其中一个步骤，也可以顺序执行步骤204、步骤207、步骤209和步骤211。示例性地，在步骤201中确定出ECU与后轮转向电机之间的通信线路未出现故障时，可以先执行步骤204，当步骤204确定出第一传感器未出现故障时，再执行步骤207，当步骤207确定后轮转角不为0且步骤208确定第二传感器未出现故障时，再执行步骤209和步骤211。

在本公开实施例中，通过响应于转向指令，后轮转向电机从通信线路接收电子控制单元发送的后轮转向指令并根据后轮转向指令驱动后轮转向，能够实时响应于驾驶员操作方向盘时发出的转向需求；在确定电子控制单元与后轮转向电机之间的通信线路出现故障时，获取车辆的车辆状态信息；再根据车辆状态信息，控制后轮转向电机驱动后轮转向；在通信线路故障导致电子控制单元无法进行后轮转向控制时，基于车辆状态信息实现了后轮转向的控制，具备主动后轮转向的容错功能，提升汽车后轮转向的安全性。

图4是本公开实施例提供的一种后轮转向控制装置的结构示意图，参见图4，该后轮转向控制装置包括确定模块401、获取模块402和控制模块403。

确定模块401，用于响应于转向指令，确定电子控制单元与后轮转向电机之间的通信线路是否出现故障，通信线路用于将电子控制单元发送的后轮转向指令传输给后轮转向电机。

获取模块402，用于响应于确定出通信线路出现故障，获取车辆的车辆状态信息。

控制模块403，用于根据车辆状态信息，控制后轮转向电机驱动后轮转向。

第一可选实施方式中，确定模块401用于，当接收到通信故障码时，确定通信线路出现故障。

第二可选实施方式中，控制模块403用于，根据车辆状态信息和后轮转向电机到后轮的传动比，确定后轮转向电机的电机转角；根据后轮转向电机的电机转角，控制后轮转向电机驱动后轮转向。

第三可选实施方式中，车辆状态信息包括方向盘转角、车速、横摆角速度和后轮转角，控制模块403用于，根据方向盘转角和车速，确定理想横摆角速度；根据横摆角速度与理想横摆角速度的偏差以及后轮转角到横摆角速度的传递函数，确定理想后轮转角；根据后轮转角与理想后轮转角的偏差以及后轮转向电机到后轮的传动比，确定后轮转向电机的电机转角。

第四可选实施方式中，车辆状态信息还包括前轮转角，相应地，控制模块403还用于，当通信线路未出现故障且第一传感器出现故障时，根据车速、前轮转角以及后轮转向电机到后轮的传动比，确定后轮转向电机的电机转角，第一传感器包括测量横摆角速度的传感器。

第五可选实施方式中，控制模块403用于，根据车速，确定前轮转角与后轮转角之比；根据前轮转角和前轮转角与后轮转角之比，确定后轮转角；根据确定的后轮转角和和后轮转向电机到后轮的传动比，确定后轮转向电机的电机转角。

第六可选实施方式中，车辆具备前轮转向功能，控制模块403还用于，当通信线路未出现故障且后轮转角不为0时，假若第二传感器出现故障或者后轮转向电机过载，则控制后轮转向电机驱动后轮转向，使得后轮在转向后的后轮转角为0，并保持后轮转角为0不变，第二传感器包括测量方向盘转角的传感器和测量车速的传感器中至少一种。

在本公开实施例中，通过响应于转向指令，后轮转向电机从通信线路接收电子控制单元发送的后轮转向指令并根据后轮转向指令驱动后轮转向，能够实时响应于驾驶员操作方向盘时发出的转向需求；在确定电子控制单元与后轮转向电机之间的通信线路出现故障时，获取车辆的车辆状态信息；再根据车辆状态信息，控制后轮转向电机驱动后轮转向；在通信线路故障导致电子控制单元无法进行后轮转向控制时，基于车辆状态信息实现了后轮转向的控制，具备主动后轮转向的容错功能，提升汽车后轮转向的安全性。

图5示出了本发明一个示例性实施例提供的后轮转向控制装置的结构框图。后轮转向控制装置300可以是计算机。

后轮转向控制装置300包括中央处理单元(CPU)301、包括随机存取存储器(RAM)302和只读存储器(ROM)303的系统存储器304，以及连接系统存储器304和中央处理单元301的系统总线305。后轮转向控制装置300还包括帮助计算机内的各个器件之间传输信息的基本输入/输出系统(I/O系统)306，和用于存储操作系统313、应用程序314和其他程序模块315的大容量存储设备307。

基本输入/输出系统306包括有用于显示信息的显示器308和用于用户输入信息的诸如鼠标、键盘之类的输入设备309。其中显示器308和输入设备309都通过连接到系统总线305的输入输出控制器310连接到中央处理单元301。基本输入/输出系统306还可以包括输入输出控制器310以用于接收和处理来自键盘、鼠标、或电子触控笔等多个其他设备的输入。类似地，输入输出控制器310还提供输出到显示屏、打印机或其他类型的输出设备。

大容量存储设备307通过连接到系统总线305的大容量存储控制器(未示出)连接到中央处理单元301。大容量存储设备307及其相关联的计算机可读介质为后轮转向控制装置300提供非易失性存储。也就是说，大容量存储设备307可以包括诸如硬盘或者CD-ROM驱动器之类的计算机可读介质(未示出)。

不失一般性，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储13介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存或其他固态存储其技术，CD-ROM、DVD或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备。当然，本领域技术人员可知计算机存储介质不局限于上述几种。上述的系统存储器304和大容量存储设备307可以统称为存储器。

根据本发明的各种实施例，后轮转向控制装置300还可以通过诸如因特网等网络连接到网络上的远程计算机运行。也即后轮转向控制装置300可以通过连接在系统总线305上的网络接口单元311连接到网络312，或者说，也可以使用网络接口单元311来连接到其他类型的网络或远程计算机系统(未示出)。

上述存储器还包括一个或者一个以上的程序，一个或者一个以上程序存储于存储器中，被配置由CPU执行。所述一个或者一个以上程序包含用于进行本发明实施例提供的后轮转向控制方法的指令。

需要说明的是：上述实施例提供的后轮转向控制装置在控制后轮转向时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的后轮转向控制装置与后轮转向控制方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种后轮转向控制方法，其特征在于，所述后轮转向控制方法包括：

响应于车辆转向指令，确定电子控制单元与后轮转向电机之间的通信线路是否出现故障，当从CAN收发器接收到所述电子控制单元或者连在通信线路上其他控制器发送的通信故障码时，确定所述通信线路出现故障，所述通信线路用于将所述电子控制单元发送的后轮转向指令传输给所述后轮转向电机；

响应于确定出所述通信线路出现故障，获取车辆的车辆状态信息，所述车辆状态信息包括方向盘转角、车速、横摆角速度、前轮转角和后轮转角；

根据所述车辆状态信息，控制所述后轮转向电机驱动所述后轮转向；

当所述通信线路未出现故障且第一传感器出现故障时，根据所述车速、所述前轮转角以及后轮转向电机到后轮的传动比，确定所述后轮转向电机的电机转角，所述第一传感器包括测量横摆角速度的传感器；

根据所述后轮转向电机的电机转角，控制所述后轮转向电机驱动所述后轮转向；

确定所述第一传感器故障的方式包括以下方式中的至少一种：

第一种，当从所述CAN收发器接收到第一传感器故障码时，确定所述第一传感器出现故障；

第二种，将所述第一传感器的信号值和标准信号值范围对比，如果超出信号范围则确定所述第一传感器出现故障；

第三种，在预设的检测周期内获取所述第一传感器的信号值，若所述第一传感器的信号值在预设的检测周期内不变化，则确定所述第一传感器出现故障；若所述第一传感器的信号值在预设的检测周期内变化且变化值大于预设参数，则确定所述第一传感器出现故障；

所述车辆具备前轮转向功能，

所述后轮转向控制方法还包括：

当所述通信线路未出现故障且后轮转角不为0时，假若第二传感器出现故障或者所述后轮转向电机过载，则控制所述后轮转向电机驱动所述后轮转向，使得所述后轮在转向后的后轮转角为0，并保持所述后轮转角为0不变，所述第二传感器包括测量方向盘转角的传感器和测量车速的传感器中至少一种。

2.根据权利要求1所述的后轮转向控制方法，其特征在于，所述根据所述车辆状态信息，控制所述后轮转向电机驱动所述后轮转向，包括：

根据所述车辆状态信息和后轮转向电机到后轮的传动比，确定所述后轮转向电机的电机转角；

根据所述后轮转向电机的电机转角，控制所述后轮转向电机驱动所述后轮转向。

3.根据权利要求2所述的后轮转向控制方法，其特征在于，所述根据所述车辆状态信息和后轮转向电机到后轮的传动比，确定所述后轮转向电机的电机转角，包括：

根据所述方向盘转角和所述车速，确定理想横摆角速度；

根据所述横摆角速度与所述理想横摆角速度的偏差以及后轮转角到横摆角速度的传递函数，确定理想后轮转角；

根据所述后轮转角与所述理想后轮转角的偏差以及所述后轮转向电机到后轮的传动比，确定所述后轮转向电机的电机转角。

4.根据权利要求1所述的后轮转向控制方法，其特征在于，所述根据所述车速、所述前轮转角以及后轮转向电机到后轮的传动比，确定所述后轮转向电机的电机转角，包括：

根据所述车速，确定前轮转角与后轮转角之比；

根据所述前轮转角和所述前轮转角与后轮转角之比，确定后轮转角；

根据确定的后轮转角和和所述后轮转向电机到后轮的传动比，确定所述后轮转向电机的电机转角。

5.一种后轮转向控制装置，其特征在于，所述后轮转向控制装置包括：

确定模块，响应于车辆转向指令，用于确定电子控制单元与后轮转向电机之间的通信线路是否出现故障，当从CAN收发器接收到所述电子控制单元或者连在通信线路上其他控制器发送的通信故障码时，确定所述通信线路出现故障，所述通信线路用于将所述电子控制单元发送的后轮转向指令传输给所述后轮转向电机；

获取模块，用于响应于确定出所述通信线路出现故障，获取车辆的车辆状态信息，所述车辆状态信息包括方向盘转角、车速、横摆角速度、前轮转角和后轮转角；

控制模块，用于根据所述车辆状态信息，控制所述后轮转向电机驱动所述后轮转向；

所述控制模块，还用于当所述通信线路未出现故障且第一传感器出现故障时，根据所述车速、所述前轮转角以及后轮转向电机到后轮的传动比，确定所述后轮转向电机的电机转角，所述第一传感器包括测量横摆角速度的传感器；根据所述后轮转向电机的电机转角，控制所述后轮转向电机驱动所述后轮转向；

确定所述第一传感器故障的方式包括以下方式中的至少一种：

第一种，当从所述CAN收发器接收到第一传感器故障码时，确定所述第一传感器出现故障；

第二种，将所述第一传感器的信号值和标准信号值范围对比，如果超出信号范围则确定所述第一传感器出现故障；

第三种，在预设的检测周期内获取所述第一传感器的信号值，若所述第一传感器的信号值在预设的检测周期内不变化，则确定所述第一传感器出现故障；若所述第一传感器的信号值在预设的检测周期内变化且变化值大于预设参数，则确定所述第一传感器出现故障；

所述车辆具备前轮转向功能，

所述后轮转向控制方法还包括：

所述控制模块，还用于当所述通信线路未出现故障且后轮转角不为0时，假若第二传感器出现故障或者所述后轮转向电机过载，则控制所述后轮转向电机驱动所述后轮转向，使得所述后轮在转向后的后轮转角为0，并保持所述后轮转角为0不变，所述第二传感器包括测量方向盘转角的传感器和测量车速的传感器中至少一种。

6.一种后轮转向控制装置，所述后轮转向控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器被配置为执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4任一项所述的后轮转向控制方法。

7.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现如权利要求1-4任一项所述的后轮转向控制方法。

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