CN112654931A - 一种控制系统、控制方法、智能汽车以及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种控制系统，包括：滚珠丝杠，螺母组件，电子控制单元ECU，以及液压组件，螺母组件和滚珠丝杠之间包括腔体，螺母组件和滚珠丝杠的螺母通过连接件连接，连接件将腔体分割为第一腔室和第二腔室，第一腔室的通液口连接液压组件，第二腔室的通液口连接液压组件。本申请提供的方案，可以应用在智能汽车、网联汽车、新能源汽车、自动驾驶汽车等的控制系统上实现控制系统的冗余设计。

Description

一种控制系统、控制方法、智能汽车以及装置

技术领域

本申请涉及车辆转向系统技术领域，尤其涉及一种控制系统、控制方法、智能汽车以及装置。

背景技术

汽车的转向系统(steering system)是汽车底盘的重要组成部分。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要。

目前的转向系统主要包括传统转向系统，线控转向系统以及独立转向系统。现有的转向系统一般都不具备冗余设计，或者冗余设计能力较低。不具备冗余设计或者冗余设计能力较低都会使汽车在转向时可靠性不足，从而影响汽车的安全行驶，存在较大的安全隐患。

发明内容

本申请提供一种控制系统，可以应用在智能汽车、网联汽车、新能源汽车、自动驾驶汽车等的控制系统上，使不具备冗余设计的控制系统具备冗余设计。

本申请提供的控制系统可以具备电动控制系统和液压控制系统双套系统。本申请提供的控制系统中的两套控制系统可以独立工作，当一个系统发生故障时，可以快速切换到另一个系统，保证安全性。比如，相对于已有的电动控制系统，本申请提供的方案增加液压控制系统，使现有的电动控制系统具备冗余设计。此外，本申请提供的控制系统中的两套系统也可以同时工作，提升转向能力。此外，本申请提供的控制系统可以实现四轮独立转向，针对四轮中的任意一个或者多个车轮的控制系统进行冗余设计，并且本申请提供的控制系统可以满足多种驾驶模式下的转向需求，比如可以原地转向，横向移动，小转弯半径转向等等。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供以下技术方案：

本申请第一方面提供一种控制系统，本申请提供的控制系统可以安装在车辆上，或者可以安装在任何包括旋转性结构的设备中。本申请提供的控制系统可以包括：电机组件10，滚珠丝杠20，螺母组件30，液压组件40，电子控制单元ECU50，以及车轮组件60。滚珠丝杠20的一端连接电机组件10，滚珠丝杠20的另一端连接车轮组件60。通过这部分结构可以实现电动转向功能。螺母组件30和滚珠丝杠20之间可以包括腔体，螺母组件30和滚珠丝杠20的螺母201通过连接件13连接，连接件13将腔体分割为第一腔室11和第二腔室12，第一腔室11的通液口连接液压组件40，第二腔室12的通液口连接液压组件40，通过这部分结构可以实现液压转向功能。由第一方面可知，本申请提供的控制系统包括两种动力源，一种方式为电机组件10驱动滚珠丝杠20输出旋转扭矩，旋转扭矩用于驱动车轮组件60转向；另一种方式为ECU50控制液压组件40中的液体流入第一腔室11或者第二腔室12，以使第一腔室11和第二腔室12产生压强差，压强差使螺母201产生直线运动，以通过螺母201驱动滚珠丝杠20输出旋转扭矩，旋转扭矩用于驱动车轮组件60转向。可见，本申请提供的控制系统不仅提供了一种具备冗余设计的控制系统，还可以保证两套控制系统可以独立工作。此外，当一个系统发生故障时，可以快速切换到另一个系统，保证安全性。滚珠丝杠20是一种可以将旋转运动转换为直线运动，将直线运动转换为旋转运动的器件，所以，在电动控制系统中，电机组件10驱动滚珠丝杠20，滚珠丝杠20输出旋转扭矩，同时滚珠丝杠20的螺母可以做直线运动。由于螺母201和连接件13连接，而连接件13将腔体分割为第一腔室11和第二腔室12，所以第一腔室11和第二腔室12的体积会随着螺母201的运动，而不断的变换。比如，随着螺母201做直线运动，第一腔室11的体积随之增大，而第二腔室12的体积随之减小，或者随着螺母201做直线运动，第一腔室11的体积随之增大，而第二腔室12的体积随之减少。因为第一腔室11的通液口和液压组件40连接，第二腔室12的通液口和液压组件40连接，所以第一腔室11的体积被压缩时，第一腔室11中的液体可以自由的通过管道流入液压组件40之中，第二腔室12的体积被压缩时，第二腔室12中的液体可以自由的通过管道流入液压组件40之中。这种设计可以实现液压执行单元与电动执行单元的自动同步耦合。本申请提供的控制系统中的两套系统还可以同时工作，提升转向能力。此外，本申请提供的控制系统因为是模块化的设计，可以针对四轮中的任意一个或者多个车轮的控制系统进行冗余设计，具备冗余设计的同时，可以满足多种驾驶模式下的转向需求，比如可以原地转向，横向移动，小转弯半径转向等等。

可选地，结合上述第一方面，在第一种可能的实施方式中，控制系统还可以包括换向组件70，ECU50与换向组件70电连接，用于控制换向组件70切换到第一工作位置，换向组件70在第一工作位置时，第一腔室11的通液口通过换向组件70连接液压组件40的油壶401，第二腔室12的出液口通过换向组件70连接油壶401；电机组件10驱动滚珠丝杠20输出旋转扭矩，旋转扭矩还用于通过螺母使连接件13产生直线运动，第一腔室11和第二腔室12的体积随着连接件13的直线运动而增大或者缩小。由第一方面第一种可能的实施方式可知，给出一种电动控制系统驱动车轮组件60转向时，第一腔室11的通液口和第二腔室12的通液口和液压组件40的连接方式。这种设计可以实现液压执行单元与电动执行单元的自动同步耦合。

可选地，结合上述第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，ECU50还用于控制换向组件70切换到第二工作位置，换向组件70在第二工作位置时，第一腔室11的通液口通过换向组件70连接液压组件40的液压源402，第二腔室12的通液口通过换向组件70连接油壶401；液压源402中的液压液通过换向组件70流入第一腔室11，第一腔室11的压强大于第二腔室12的压强，使螺母向着第二腔室12的方向产生直线运动，以通过螺母驱动滚珠丝杠20输出第一旋转扭矩。由第一方面第二种可能的实施方式可知，给出一种液压控制系统驱动车轮组件60转向时，第一腔室11的通液口和第二腔室12的通液口和液压组件40的连接方式。

可选地，结合上述第一方面第一种或第一方面第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，ECU50还用于控制换向组件70切换到第三工作位置，换向组件70在第三工作位置时，第一腔室11的通液口通过换向组件70连接油壶401，第二腔室12的通液口通过换向组件70连接液压组件40的液压源402；液压源402中的液压液通过换向组件70流入第二腔室12，第二腔室12的压强大于第一腔室11的压强，以使螺母向着第一腔室11的方向产生直线运动，以通过螺母驱动滚珠丝杠20输出第二旋转扭矩。由第一方面第三种可能的实施方式可知，给出一种液压控制系统驱动车轮组件60转向时，第一腔室11的通液口和第二腔室12的通液口和液压组件40的连接方式。第一方面第三种可能的实施方式和第一方面第二种可能的实施方式的差别在于两种方式可以控制车轮向两个相反的方向转动，比如第一方面第二种可能的实施方式控制车轮组件60左转，第一方面第三种可能的实施方式控制车轮组件60右转，或者第一方面第二种可能的实施方式控制车轮组件60右转，第一方面第三种可能的实施方式控制车轮组件60左转。

可选地，结合上述第一方面第一种至第一方面第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，换向组件70是三位五通电磁阀700，三位五通电磁阀700可以包括三种工作位置，当所述换向组件切换到第一工作位置时，所述第一腔室11的通液口通过所述三位五通电磁阀700连接所述液压组件40的油壶401，所述第二腔室12的出液口通过所述三位五通电磁阀700连接所述油壶401。当所述三位五通电磁阀切换到第二工作位置时，所述第一腔室11的通液口通过所述三位五通电磁阀700连接所述液压组件40的液压源402，所述第二腔室12的通液口通过所述三位五通电磁阀700连接所述油壶401。当所述三位五通电磁阀切换到第三工作位置时，所述第一腔室11的通液口通过所述三位五通电磁阀700连接所述油壶401，所述第二腔室12的通液口通过所述三位五通电磁阀700连接所述液压组件40的液压源402。由第一方面第四种可能的实施方式可知，给出了一种换向组件70的具体结构，增加了方案的多样性。

可选地，结合上述第一方面第一种至第一方面第三种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式中，换向组件70可以包括至少一个两位两通常开电磁阀，至少两个两位两通常闭电磁阀以及至少一个三位三通常闭电磁阀，至少两个两位两通常闭电磁阀中的第一两位两通常闭电磁阀701的一端连接第一腔室11的通液口，第一两位两通常闭电磁阀701的另一端连接油壶401，至少两个两位两通常闭电磁阀中的第二两位两通常闭电磁阀703的一端连接第二腔室12的通液口，第二两位两通常闭电磁阀703的另一端连接油壶401，两位两通常开电磁阀702的一端连接第一腔室11的通液口，两位两通常开电磁阀702的另一端连接第二腔室12的通液口，三位三通常闭电磁阀704可以包括三种工作位置，三种工作位置中的每一种位置可以包括三个接口，每一种位置的三个接口之间的连通关系不同，三个接口之间的连通关系可以包括第一接口和第三接口连通，或者第二接口和第三接口连通，或者第一接口，第二接口和第三接口均不连通。三个接口中的第一接口用于连接第一腔室11的通液口，三个接口中的第二接口用于连接第二腔室12，三个接口中的第三接口用于连接液压源402。由第一方面第五种可能的实施方式可知，给出了另一种换向组件70的具体结构，增加了方案的多样性。

可选地，结合上述第一方面或第一方面第一种至第一方面第五种可能的实施方式，在第六种可能的实施方式，螺母201和连接件13是一体成型的。

可选地，结合上述第一方面或第一方面第一种至第一方面第六种可能的实施方式，在第七种可能的实施方式，螺母组件30可以包括导轨302和滑动件301，滑动件301与导轨302滑动连接，滑动件和连接件13是一体成型的，第一腔室11和第二腔室12的压强差使滑动件沿着导轨产生直线运动。

可选地，结合上述第一方面或第一方面第一种至第一方面第七种可能的实施方式，在八种可能的实施方式，液压组件40的油壶401和液压组件40的液压源402之间的通路上布置有单向阀，单向阀的导通方向是从油壶401到液压源402的方向。

结合上述第一方面或第一方面第一种至第一方面第八种可能的实施方式，在第九种可能的实施方式，第一腔室11由连接件13，滚珠丝杠20，螺母组件30以及第一挡板组成，第一挡板303的两端安装有密封圈304，第一挡板303位于滚珠丝杠20和螺母组件30之间，第二腔室12由连接件13，滚珠丝杠20，螺母组件30以及第二挡板305组成，第二挡板305的两端安装有密封圈304，第二挡板位于滚珠丝杠20和螺母组件30之间，第一挡板303通过第一安装板80转动连接在滚珠丝杠20上，第二挡板305通过第二安装板90转动连接在在滚珠丝杠20上。

结合上述第一方面或第一方面第一种至第一方面第九种可能的实施方式，在第十种可能的实施方式，电机组件10可以包括电机101和变速器102，电机101通过变速器102驱动滚珠丝杠20输出旋转扭矩。

结合上述第一方面或第一方面第一种至第一方面第十种可能的实施方式，在第十一种可能的实施方式，还可以包括角度扭矩传感器103，角度扭矩传感器103设置在滚珠丝杠20上，角度扭矩传感器用于获取滚珠丝杠20输出的旋转扭矩。

结合上述第一方面或第一方面第一种至第一方面第十一种可能的实施方式，在第十二种可能的实施方式，还可以包括位移传感器306，位移传感器306设置在螺母组件30上，位移传感器用于获取螺母组件30的直线位移。

本申请第二方面提供一种控制方法，可以包括：获取转向信号。根据转向信号确定驱动车轮组件转向的方式，该方式可以包括电机组件驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩，旋转扭矩用于驱动车轮组件转向，以及电子控制单元ECU控制液压组件中的液体流入第一腔室或者第二腔室，以使第一腔室和第二腔室产生压强差，压强差使滚珠丝杠的螺母产生直线运动，以通过螺母驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩，旋转扭矩用于驱动车轮组件转向，滚珠丝杠的一端连接电机组件，滚珠丝杠的另一端连接车轮组件，螺母组件和滚珠丝杠之间可以包括腔体，螺母组件和螺母通过连接件连接，连接件将腔体分割为第一腔室和第二腔室，第一腔室的通液口连接液压组件，第二腔室的通液口连接液压组件。由第二方面可知，总控制器可以根据转动信号选择第一方面提供的控制系统中的电动控制系统或者液压控制系统。

可选地，结合上述第二方面，在第一种可能的实施方式中，该方法还可以包括：根据转向信号检测电机组件和液压组件是否正常工作。根据转向信号确定驱动车辆组件转向的方式，可以包括：若电机组件正常工作，则确定通过电机组件驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩。由第二方面第一种可能的实施方式可知，优先电动控制系统驱动车轮转向，以保证车轮在行驶过程中转向的敏捷性。

可选地，结合上述第二方面，在第二种可能的实施方式中，该方法还可以包括：若旋转扭矩输出的驱动力不满足预设条件，且液压组件正常工作，则确定通过电机组件驱动滚珠丝杠输出第一旋转扭矩，且通过液压组件控制液压组件中的液体流入第一腔室或者第二腔室，以使第一腔室和第二腔室产生压强差，压强差使滚珠丝杠的螺母产生直线运动，以通过螺母驱动滚珠丝杠输出第二旋转扭矩，第一旋转扭矩和第二旋转扭矩共同驱动车轮组件转向。由第一方面第二种可能的实施方式可知，如果电动控制系统不能输出足够的驱动力，则电动控制系统和液压控制系统一起工作，共同驱动车轮转向，提升转向性能。

可选地，结合上述第二方面，在第三种可能的实施方式中，该方法还可以包括：根据转向信号检测电机组件和液压组件是否正常工作。根据转向信号确定驱动车辆组件转向的方式，可以包括：若电机组件故障，且液压组件正常工作，则确定通过液压组件控制液压组件中的液体流入第一腔室或者第二腔室，以使第一腔室和第二腔室产生压强差，压强差使滚珠丝杠的螺母产生直线运动，以通过螺母驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩。由第二方面第三种可能的实施方式可知，当电动控制系统出现故障时，可以切换到液压控制系统进行工作。

可选地，结合上述第二方面，在第四种可能的实施方式中，该方法还可以包括：根据转向信号检测电机组件和液压组件是否正常工作。若电机组件或者液压组件无法正常工作，则发送提示消息，提示消息用于指示电机组件故障，或者液压组件故障。

可选地，结合上述第二方面或第二方面第一种至第二方面第四种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式中，该方法还可以包括：控制换向组件切换到第一工作位置，换向组件和ECU电连接，换向组件在第一工作位置时，第一腔室的通液口通过换向组件连接液压组件的油壶，第二腔室的出液口通过换向组件连接油壶。电机组件驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩，旋转扭矩还用于通过螺母使连接件产生直线运动，第一腔室和第二腔室的体积随着连接件的直线运动而增大或者缩小。

可选地，结合上述第二方面第五种可能的实施方式，在第六种可能的实施方式中，该方法还可以包括：控制换向组件切换到第二工作位置，换向组件在第二工作位置时，第一腔室的通液口通过换向组件连接液压组件的液压源，第二腔室的通液口通过换向组件连接油壶；液压源中的液压液通过换向组件流入第一腔室，第一腔室的压强大于第二腔室的压强，使螺母向着第二腔室的方向产生直线运动，以通过螺母驱动滚珠丝杠输出第一旋转扭矩。

可选地，结合上述第二方面第五种或第六种可能的实施方式，在第七种可能的实施方式中，该方法还可以包括：控制换向组件切换到第三工作位置，换向组件在第三工作位置时，第一腔室的通液口通过换向组件连接油壶，第二腔室的通液口通过换向组件连接液压组件的液压源。液压源中的液压液通过换向组件流入第二腔室，第二腔室的压强大于第一腔室的压强，以使螺母向着第一腔室的方向产生直线运动，以通过螺母驱动滚珠丝杠输出第二旋转扭矩。

可选地，结合上述第二方面第五种至第七种可能的实施方式，在第八种可能的实施方式中，换向组件是三位五通电磁阀，三位五通电磁阀可以包括三种工作位置，三种工作位置中的每一种工作位置可以包括两条通路，两条通路中的一条通路用于第一腔室和液压组件的油壶之间的液体传输，两路通路中的另一条通路用于第二腔室和液压组件的油壶之间的液体传输；或者两条通路中的一条通路用于第一腔室和液压组件的液压源之间的液体传输，两条通路中的另一条通路用于第二腔室和液压组件的油壶之间的液体传输；或者两条通路中的一条通路用于第一腔室和液压组件的油壶之间的液体传输，两条通路中的另一条通路用于第二腔室和液压组件的液压源之间的液体传输。

可选地，结合上述第二方面第五种至第七种可能的实施方式，在第九种可能的实施方式中，换向组件可以包括至少一个两位两通常开电磁阀，至少两个两位两通常闭电磁阀以及至少一个三位三通常闭电磁阀，至少两个两位两通常闭电磁阀中的第一两位两通常闭电磁阀的一端连接第一腔室的通液口，第一两位两通常闭电磁阀的另一端连接油壶，至少两个两位两通常闭电磁阀中的第二两位两通常闭电磁阀的一端连接第二腔室的通液口，第二两位两通常闭电磁阀的另一端连接油壶，两位两通常开电磁阀的一端连接第一腔室的通液口，两位两通常开电磁阀的另一端连接第二腔室的通液口，三位三通常闭电磁阀可以包括三种工作位置，三种工作位置中的每一种位置可以包括三个接口，每一种位置的三个接口之间的连通关系不同，三个接口之间的连通关系可以包括第一接口和第三接口连通，第二接口和第三接口连通，以及第一接口，第二接口和第三接口均不连通，三个接口中的第一接口用于连接第一腔室的通液口，三个接口中的第二接口用于连接第二腔室，三个接口中的第三接口用于连接液压源。

可选地，结合上述第二方面或第二方面第一种至第二方面第九种可能的实施方式，在第十种可能的实施方式中，螺母和连接件是一体成型的。

可选地，结合上述第二方面或第二方面第一种至第二方面第十种可能的实施方式，在第十一种可能的实施方式中，螺母组件可以包括导轨和滑动件，滑动件与导轨滑动连接，滑动件和分割件是一体成型的，第一腔室和第二腔室的压强差使滑动件沿着导轨产生直线运动。

可选地，结合上述第二方面或第二方面第一种至第二方面第十一种可能的实施方式，在第十二种可能的实施方式中，第一腔室由连接件，滚珠丝杠，螺母组件以及第一挡板组成，第一挡板的两端安装有密封圈，第一挡板位于滚珠丝杠和螺母组件之间，第二腔室由连接件，滚珠丝杠，螺母组件以及第二挡板组成，第二挡板的两端安装有密封圈，第二挡板位于滚珠丝杠和螺母组件之间，第一挡板通过第一板转动连接在滚珠丝杠上，第二挡板通过第二安装板转动连接在滚珠丝杠上。

可选地，结合上述第二方面或第二方面第一种至第二方面第十一种可能的实施方式，在第十三种可能的实施方式中，电机组件可以包括电机和变速器，电机通过变速器驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩。

可选地，结合上述第二方面或第二方面第一种至第二方面第十三种可能的实施方式，在第十四种可能的实施方式中，还可以包括角度扭矩传感器，角度扭矩传感器设置在滚珠丝杠上，角度扭矩传感器用于获取滚珠丝杠输出的旋转扭矩。

可选地，结合上述第二方面或第二方面第一种至第二方面第十四种可能的实施方式，在第十五种可能的实施方式中，还可以包括位移传感器，位移传感器设置在螺母组件上，位移传感器用于获取螺母组件的直线位移。

本申请第三方面提供一种智能汽车，该智能汽车可以包括控制系统，该控制系统是第一方面或第一方面任意一种可能的实施方式中描述的控制系统。

本申请第四方面提供一种转向设备，该转向设备可以包括控制系统，该控制系统是第一方面或第一方面任意一种可能的实施方式中描述的控制系统。

本申请第五方面提供一种转向设备，可以包括：存储器，用于存储计算机可读指令；还可以包括，与存储器耦合的处理器，用于执行存储器中的计算机可读指令从而执行如第二方面或第二方面任意一种可能的实施方式中所描述的方法。

本申请第六方面提供一种计算机可读存储介质，当指令在计算机装置上运行时，使得计算机装置执行如第二方面或第二方面任意一种可能的实施方式中所描述的方法。

本申请第七方面提供一种计算机程序产品，当在计算机上运行时，使得计算机可以执行如第二方面或第二方面任意一种可能的实施方式中所描述的方法。

本申请第八方面提供一种芯片系统，该芯片系统可以包括处理器，用于支持车辆或者ECU实现上述第二方面或第二方面任意一种可能的实施方式中所描述的方法中所涉及的功能。

随着自动驾驶技术的快速发展，现有的传统或线控控制系统已经不能够满足自动驾驶的需求，本系统将现有系统进行了性能和功能的提升，可以包含以下几点：本系统具有极高的适用性，可以将当前常用的各类助力控制系统中替换为本申请提供的控制系统，或者增加本申请提供的控制系统，将当前常规系统提升为冗余系统，进而满足自动驾驶的基本要求。本申请提供的控制系统具有高度的集成度，将电控与液压两套系统的执行机构集成在一套结构中，实现了极小的空间占用率。本申请提供的控制系统中引入了液压系统，实现了液压转向模式下推力的极大提升。在整车中，本系统可以作为独立转向模块安装在无转向能力的轮胎上，与原始控制系统配合，形成独立转向，实现小半径转向，高速转向等模式。

附图说明

图1-a为本申请实施例提供的一种控制系统的结构示意图；

图1-b为本申请实施例提供的一种控制系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图2-a为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图2-b为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图11-a为本申请实施例提供的控制系统可以实现的一种工作模式；

图11-b为本申请实施例提供的控制系统可以实现的另一种工作模式；

图11-c为本申请实施例提供的控制系统可以实现的另一种工作模式；

图11-d为本申请实施例提供的控制系统可以实现的另一种工作模式；

图11-e为本申请实施例提供的控制系统可以实现的另一种工作模式；

图12为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图13为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图14-a为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图14-b为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图14-c为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图15为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；

图16为本申请实施例提供的一种控制方法的流程示意图；

图17为本申请实施例提供的另一种控制方法的流程示意图；

图18-a为本申请实施例提供的一种控制方法的应用场景示意图；

图18-b为本申请实施例提供的另一种控制方法的应用场景示意图；

图18-c为本申请实施例提供的另一种控制方法的应用场景示意图；

图19为本申请实施例提供的另一种控制方法的流程示意图；

图20为本申请实施例提供的一种转向设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请的实施例进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员可知，随着技术的发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。在本申请中出现的对步骤进行的命名或者编号，并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤，已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序，只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。本申请中所出现的模块的划分，是一种逻辑上的划分，实际应用中实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中，或一些特征可以忽略，或不执行，另外，所显示的或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些端口，模块之间的间接耦合或通信连接可以是电性或其他类似的形式，本申请中均不作限定。并且，作为分离部件说明的模块或子模块可以是也可以不是物理上的分离，可以是也可以不是物理模块，或者可以分布到多个电路模块中，可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本申请方案的目的。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了便于更好的理解本申请，下面具体阐述本申请所描述的技术方案的研究思路：

目前的转向控制系统主要包括传统转向控制系统，线控转向控制系统以及独立控制系统。需要说明的是，本申请有时将转向控制系统简称为控制系统或者简称为转向系统。

其中，传统的控制系统通过机械连接实现转向，一般不具有冗余设计或者冗余设计能力较低。并且传统的控制系统无法实现四轮独立转向。

线控控制系统由于方向盘和转向机之间一般无机械连接，电控转向失效状况下则失去转向功能。在线控转向失效情况下，即使有离合器实现机械连接，驾驶员也只能进行机械转向控制。机械控制系统由于轮胎和地面的反作用力直接传递到方向盘上，所以在扳动方向盘的时候很费劲，特别是原地打方向的时候。如果是在载重和自重很大的货车上，方向盘把握不稳有可能会造成手臂骨折，操作起来非常危险。并且目前的线控控制系统一般无法实现左右轮单独控制转向，能够实现左右轮单独控制转向的线控控制系统，也无法实现单侧失效情况下(比如左侧车辆轮的控制系统失效，或者比如右侧车轮的控制系统失效)两侧轮胎的转向同步问题。

独立控制系统可以实现四个车辆的独立转向控制，但是目前独立控制系统没有冗余设计，在控制系统失效后，轮胎无法回正，系统失去转向功能。

通过以上对于现有的几种控制系统的梳理可知，现有的控制系统都不理想。由于冗余控制系统设计复杂，大多数控制系统不具备冗余设计。而不具备冗余设计的控制系统会使汽车在转向时可靠性不足，从而影响汽车的安全行驶，存在较大的安全隐患。现有的具备冗余设计的控制系统，冗余设计能力又较低。其中冗余设计能力较低可以有多种体现，比如可以表现为当一套控制系统发生故障时，无法快速切换到另一套控制系统。再比如，可以表现为两套控制系统无法同时工作，无法进一步的提升转向能力。再比如，没办法扩展到四轮控制系统，针对四轮独立转向的系统，无法实现针对每一个车轮的控制系统分别进行冗余设计，等等。

为了解决上述问题，本申请提供一种控制系统，该控制系统可以包括：滚珠丝杠，电机组件，车轮组件，螺母组件，电子控制单元ECU，以及液压组件。

滚珠丝杠的一端连接电机组件，滚珠丝杠的另一端连接车轮组件。电机组件驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩，旋转扭矩用于驱动车轮组件转向。通过这部分结构可以实现电动转向功能。

此外，螺母组件和滚珠丝杠之间包括腔体，螺母组件和滚珠丝杠的螺母通过连接件连接，连接件将腔体分割为第一腔室和第二腔室。第一腔室的通液口连接液压组件，第二腔室的通液口连接液压组件。因为滚珠丝杠是一种可以将旋转运动转换为直线运动，将直线运动转换为旋转运动的器件，所以，在电动控制系统中，电机组件驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠输出旋转扭矩，同时滚珠丝杠的螺母可以做直线运动。由于螺母和连接件连接，而连接件将腔体分割为第一腔室和第二腔室，所以第一腔室和第二腔室的体积会随着螺母的运动，而不断的变换。比如，随着螺母做直线运动，第一腔室的体积随之增大，而第二腔室的体积随之减小，或者随着螺母做直线运动，第一腔室的体积随之增大，而第二腔室的体积随之减少。因为第一腔室的通液口和液压组件连接，第二腔室的通液口和液压组件连接，所以第一腔室的体积被压缩时，第一腔室中的液体可以自由的通过管道流入液压组件之中，第二腔室的体积被压缩时，第二腔室中的液体可以自由的通过管道流入液压组件之中。这种设计是为了保证当电动控制系统发生故障时，可以无缝衔接切换到液压控制系统。举例说明，比如当第一腔室中的体积为第一体积，第二腔室的体积为第二体积时，此时对应的车轮组件的转向为A位置。若在这种状态下，电动控制系统发生故障，则切换到液压控制系统，液压组件中的液体流入第一腔室，使第一腔室的体积由第一体积开始增大，或者液压组件中的液体流入第二腔室，使第二腔室的体积由第二体积开始增大，这都会保证车轮组件由A位置无缝过渡到B位置，B位置可以根据转向信号确定，比如可以是根据方向盘转角信息确定的车轮转角。下面再对液压控制系统的工作原理进行简要说明，ECU可以控制液压组件中的液体流入第一腔室或者第二腔室，以使第一腔室和第二腔室产生压强差，压强差使螺母产生直线运动，以通过螺母驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩，旋转扭矩用于驱动车轮组件转向，通过这部分的结构可以实现液压转向功能。

通过本申请提供的设计方案，在电动控制系统中，可以通过电机组件驱动滚珠丝杠，通过滚珠丝杠输出的旋转扭矩驱动车轮组件转向，在液压控制系统中，可以通过第一腔室和第二腔室的压强差使滚珠丝杠的螺母进行直线运动，进而使滚珠丝杠输出旋转扭矩，通过该旋转扭矩驱动车轮组件转向。本申请提供的控制系统不仅提供了一种具备冗余设计的控制系统，还可以保证两套控制系统可以独立工作，当一个系统发生故障时，可以快速切换到另一个系统，保证安全性。本申请提供的控制系统中的两套系统还可以同时工作，提升转向能力。本申请提供的控制系统还可以实现四轮独立转向，针对四轮中的任意一个或者多个车轮的控制系统进行冗余设计，并且本申请提供的控制系统可以满足多种驾驶模式下的转向需求，比如可以原地转向，横向移动，小转弯半径转向等等。

基于上面的研究思路，下面对本申请提供的技术方案进行具体的介绍。

参阅图1-a，为本申请实施例提供的一种控制系统的结构示意图。电机组件10，滚珠丝杠20，螺母组件30，液压组件40，电子控制单元ECU50，以及车轮组件60。需要说明的是，图1-a所示为本申请提供的一种控制系统的结构的截面图示意图。

滚珠丝杠20的一端连接电机组件10，滚珠丝杠20的另一端连接车轮组件60，螺母组件30和滚珠丝杠20之间包括腔体，螺母组件30和滚珠丝杠20的螺母201通过连接件13连接，连接件13将腔体分割为第一腔室11和第二腔室12，第一腔室11的通液口连接液压组件40，第二腔室12的通液口连接液压组件40。

电机组件10驱动滚珠丝杠20输出旋转扭矩，旋转扭矩用于驱动车轮组件60转向；或者ECU50控制液压组件40中的液体流入第一腔室11或者第二腔室12，以使第一腔室11和第二腔室12产生压强差，压强差使螺母201产生直线运动，以通过螺母驱动滚珠丝杠20输出旋转扭矩，旋转扭矩用于驱动车轮组件60转向。

由图1-a所示的结构可知，本申请提供的一种控制系统包括两个动力源，其中一个动力源是电机，另一个动力源是液压组件。两个动力源共用一套执行机构，该执行机构包括滚珠丝杠30。此外，可以通过ECU50控制液压组件中的液体流入第一腔室11或者第二腔室12，从而在两套控制系统之间进行切换。举例说明，当控制系统切换到电动控制系统时，此时的动力源是电机组件10，而不是液压组件40，无需ECU控制液压组件40中的液体流入第一腔室11或者第二腔室12，即无需通过压强差驱动滚珠丝杠。控制系统切换到电动控制系统时，电机组件10是动力源，驱动执行机构滚珠丝杠20输出旋转扭矩，进而带动车轮组件60转动。此外，在滚珠丝杠输出旋转扭矩的同时，滚珠丝杠的螺母201会做直线运动，进而带动连接件13做直线运动，第一腔室11和第二腔室12的体积也会随时变化，第一腔室11和第二腔室12中的液体可以自由的流入液压组件中，通过这样的设计可以保证在电动控制系统发生故障时，可以很快，几乎是无缝衔接的切换到液压控制系统，实现液压执行单元与电动执行单元的自动同步耦合。需要说明的是，本申请将整体的结构划分为一个一个组件是为了更好的解释方案，不应当理解为对方案的限定，比如本申请将与滚珠丝杠的螺母201连接的器件称为螺母组件，可以认为螺母组件包括连接件13，也可以认为螺母组件不包括连接件13，或者可以认为滚珠丝杠的螺母201，以及与滚珠丝杠的螺母201连接的器件都看做螺母组件。

在一个可能的实施方式中，液压组件可以包括油壶401和液压源402。在电动控制系统中，第一腔室11的液体和第二腔室12的液体可以自由的流入油壶401中，或者油壶401中的液体可以自由的流入第一腔室11或者第二腔室12。在液压转动系统中，ECU50可以通过多种方式控制液压组件的液压源402的液体流入第一腔室11或者第二腔室12。本申请提供的控制系统可以通过多种结构设计实现上述过程，比如参阅图1-b，该控制系统还可以包括换向组件70，ECU与换向组件70电连接，用于控制换向组件切换工作位置，通过换向组件实现在电动控制系统中，第一腔室11的液体和第二腔室12的液体可以自由的流入油壶401中，或者油壶401中的液体可以自由的流入第一腔室11或者第二腔室12。在液压转动系统中，ECU可以控制液压组件的液压源402的液体流入第一腔室11或者第二腔室12。

为了更好的展示本方案，下面结合两个优选的结构进行说明。

参阅图2至图4，为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图。换向组件包括至少一个三位五通电磁阀700。需要说明的是，本申请有时也将电磁阀700称为换向阀700，比如将三位五通电磁阀700称为三位五通换向阀700，二者表述相同的意思。该三位五通电磁阀700包括三种工作位置，三种工作位置中的每一种工作位置包括两条通路，两条通路中的一条通路用于第一腔室11和液压组件的油壶401之间的液体传输，两路通路中的另一条通路用于第二腔室12和液压组件的油壶401之间的液体传输；或者两条通路中的一条通路用于第一腔室11和液压组件的液压源402之间的液体传输，两条通路中的另一条通路用于第二腔室12和液压组件的油壶401之间的液体传输；或者两条通路中的一条通路用于第一腔室11和液压组件的油壶401之间的液体传输，两条通路中的另一条通路用于第二腔室12和液压组件的液压源402之间的液体传输。下面结合图2至图4分别进行说明。

参阅图2，ECU控制三位五通电磁阀700切换到第一工作位置时，第一腔室11的通液口通过三位五通换向阀700与油壶401连通，第二腔室12的通液口通过三位五通换向阀700与油壶401连通。对于三位五通电磁阀700，包括三种工作位置，每一种工作位置包括5个接口，在第一种工作位置时，连接液压源402的接口不与其他4个接口连通，换句话说，液压源402的液体既不流入第一腔室11也不流入第二腔室12，即不需要利用液压驱动车轮转动。三位五通电磁阀700切换到第一工作位置时，系统是电机驱动转向，即三位五通电磁阀700切换到第一工作位置时，对应系统是电动控制系统。

参阅图2-a，电机组件驱动滚珠丝杠输出第一旋转扭矩，同时滚珠丝杠的螺母201向第一腔室11的方向做直线运动，螺母的运动会带动分割件的运动，比如，图2中连接件13在A位置，图2-a中为B位置。第一腔室11的体积被压缩，第一腔室11的液体可以通过三位五通电磁阀700自由的流入油壶401中。参阅图2-b，电机组件驱动滚珠丝杠输出第二旋转扭矩，同时滚珠丝杠的螺母201向第二腔室12的方向做直线运动，螺母的运动会带动分割件的运动，比如，图2中连接件13在A位置，图2-b中为C位置。第二腔室12的体积被压缩，第二腔室12的液体可以通过三位五通电磁阀700自由的流入油壶401中。

参阅图3，ECU控制三位五通电磁阀700切换到第二工作位置，在第二工作位置时，第一腔室11的通液口通过三位五通电磁阀700连接液压组件的液压源402，第二腔室12的通液口通过三位五通电磁阀700连接液压组件的油壶401。则液压源402中的液体可以通过三位五通电磁阀700进入到第一腔室11，使第一腔室11的压强大于第二腔室12的压强，第二腔室12的液体可以自由的通过三位五通电磁阀700流入油壶401中，连接件13会向第二腔室12的方向做直线运动。由于连接件13和滚珠丝杠的螺母201连接，螺母也会随之做直线运动，进而使滚珠丝杠输出旋转扭矩，带动车轮转动。在这种场景中，无需电机驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩，可以通过液压源402驱动滚珠丝杠的螺母201做直线运动，进而驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩。下面对当一个系统发送故障后，可以快速切换到另一个系统进行举例说明。在图2-b中，是电机驱动车轮转向，假设分割件在C位置时，电机组件出现故障，则ECU可以将三位五通电磁阀700由第一工作位置切换到第二工作位置，如图3所示，切换到液压控制系统，继续工作。

参阅图4，ECU控制三位五通电磁阀700切换到第三工作位置，在第三工作位置时，第一腔室11的通液口通过三位五通电磁阀700连接液压组件的油壶401，第二腔室12的通液口通过三位五通电磁连接液压组件的液压源402。则液压源402中的液体可以通过三位五通电磁阀700进入到第二腔室12，使第二腔室12的压强大于第一腔室11的压强，第一腔室11的液体可以自由的通过三位五通电磁阀700流入油壶401中，连接件13会向第一腔室11的方向做直线运动。由于连接件13和滚珠丝杠的螺母201连接，螺母也会随之做直线运动，进而使滚珠丝杠输出旋转扭矩，带动车轮转动。在这种场景中，无需电机驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩，可以通过液压源402驱动滚珠丝杠的螺母201做直线运动，进而驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩。下面对当一个系统发送故障后，可以快速切换到另一个系统再次举例说明。在图2-a中，是电机驱动车轮转向，假设分割件在B位置时，电机组件出现故障，则ECU可以将三位五通电磁阀700由第一工作位置切换到第三工作位置，如图4所示，切换到液压控制系统，继续工作。

图2至图4为换向组件是三位五通换向阀700时的一种控制系统的结构示意图。本申请还可以通过其他结构实现在电动控制系统中，第一腔室11的液体和第二腔室12的液体可以自由的流入油壶401中，或者油壶401中的液体可以自由的流入第一腔室11或者第二腔室12。在液压转动系统中，ECU可以通过多种方式控制液压组件的液压源402的液体流入第一腔室11或者第二腔室12。下面再给出一种优选的实施方式。图5至图7为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图。

换向组件包括至少一个两位两通常开电磁阀702，至少两个两位两通常闭电磁阀701和703以及至少一个三位三通常闭电磁阀704。至少两个两位两通常闭电磁阀中的第一两位两通常闭电磁阀701的一端连接第一腔室11的通液口，第一两位两通常闭电磁阀701的另一端连接油壶401，至少两个两位两通常闭电磁阀中的第二两位两通常闭电磁阀703的一端连接第二腔室12的通液口，第二两位两通常闭电磁阀703的另一端连接油壶401，两位两通常开电磁阀702的一端连接第一腔室11的通液口，两位两通常开电磁阀的另一端连接第二腔室12的通液口。三位三通常闭电磁阀704包括三种工作位置，三种工作位置中的每一种位置包括三个接口，每一种位置的三个接口之间的连通关系不同，三个接口之间的连通关系包括第一接口和第三接口连通，第二接口和第三接口连通，以及第一接口，第二接口和第三接口均不连通，三个接口中的第一接口用于连接第一腔室11的通液口，三个接口中的第二接口用于连接第二腔室12，三个接口中的第三接口用于连接液压源402。需要说明的是，以下将两位两通常开电磁阀702简称为电磁阀702，将两位两通常闭电磁阀701简称为电磁阀701，将两位两通常闭电磁阀703简称为电磁阀703，将三位三通常闭电磁阀704简称为电磁阀704。

参阅图5，展示了电机驱动车轮组件转向时，各个电磁阀的开闭状态。如图5所示，通过两位两通常开电磁阀702，第一腔室11和第二腔室12处于连通状态。电磁阀701和电磁阀703处于关闭状态，第一腔室11和油壶401之间的管道不连通，第二腔室12和油壶401之间的管道也不连通。电磁阀704处于第一种工作位置，3个接口均不连通。电机组件驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩的同时，滚珠丝杠的螺母201会进行直线运动，如果螺母向第一腔室11的方向进行直线运动，第一腔室11中的液体可以通过两位两通常开电磁阀702流入第二腔室12中，如果螺母向第二腔室12的方向进行直线运动，第二腔室12中的液体可以通过两位两通常开电磁阀701流入第二腔室12中。通过这样的设计，可以使电动控制系统发生故障时，无缝衔接切换到液压工作系统，这在上文已经进行了说明，这里进一步的举例说明。假设每一个车轮分别安装有本申请实施例提供的控制系统，通过上述的结构设计，当一套系统发生故障，切换到另一套系统时，四个车轮可以做到同步切换，不会因为切换了系统，影响转向的性能。

参阅图7，展示了另一种液压驱动车轮组件转向时，各个电磁阀的开闭状态。ECU控制电磁阀702关闭，第一腔室11的液体无法自由流入到第二腔室12，第二腔室12的液体也无法自由流入到第一腔室11。ECU控制电磁阀703关闭，第二腔室12中的液体无法自由流入到油壶401中。ECU控制电磁阀701打开，第一腔室11中的液体可以通过电磁阀701自由流入到油壶401中。ECU控制电磁阀704处于第三工作位置，第二腔室12的通液口和液压源402通过电磁阀704连通。液压源402中的液体可以通过电磁阀704进入到第二腔室12，使第二腔室12的压强大于第一腔室11的压强，第一腔室11的液体可以自由的通过电磁阀703流入油壶401中，连接件13会向第一腔室11的方向做直线运动。由于连接件13和滚珠丝杠的螺母201连接，螺母也会随之做直线运动，进而使滚珠丝杠输出旋转扭矩，带动车轮转动。

需要说明的是，本申请提供的一种控制系统中的两套系统也可以同时工作，提升转向能力。比如，在图3所示的结构中，电机控制系统和液压控制系统可以同步工作，比如电机组件驱动滚珠丝杠输出第一旋转扭矩，连接件13向第二腔室12的方向移动，同时，液压源402中的液体进入到第一腔室11，加速连接件13向第二腔室12的方向移动的速度，进而可以提升转向能力。再比如，在图4所示的结构中，电机组件驱动滚珠丝杠输出第二旋转扭矩，连接件13向第一腔室11的方向移动，同时，液压源402中的液体进入到第二腔室12，加速连接件13向第一腔室11的方向移动的速度，进而可以提升转向能力。再比如，在图6所示的结构中，电机组件驱动滚珠丝杠输出第一旋转扭矩，连接件13向第二腔室12的方向移动，同时，液压源402中的液体进入到第一腔室11，加速连接件13向第二腔室12的方向移动的速度，进而可以提升转向能力。再比如，在图7所示的结构中，电机组件驱动滚珠丝杠输出第二旋转扭矩，连接件13向第一腔室11的方向移动，同时，液压源402中的液体进入到第二腔室12，加速连接件13向第一腔室11的方向移动的速度，进而可以提升转向能力。

需要说明的是，本申请提供的控制系统除了包括以上提到的电机组件10，滚珠丝杠20，螺母组件30，液压组件40，电子控制单元ECU50，以及车轮组件60。还可以包括其他器件，比如在一个可能的实施方式中，还可以包括安装板，安装板用于根据应用环境，将本申请提供的控制系统固定在车架上，或者悬架或相关壳体上，保证系统安装的可靠性和牢固性，并承担相关轴向负荷。此外，本申请提供的方案的各个组件可以有更细节的设计，比如在一个可能的实施方式中，螺母组件包括导轨和滑动件，滑动件与导轨滑动连接，滑动件和分割件是一体成型的，第一腔室11和第二腔室12的压强差使滑动件沿着导轨产生直线运动。再比如，在一个可能的实施方式中，液压组件的油壶401和液压组件的液压源402之间的通路上布置有单向阀，单向阀的导通方向是从油壶401到液压源402的方向。再比如，在一个可能的实施方式中，第一腔室11由连接件13，滚珠丝杠，螺母组件以及第一挡板组成，第一挡板的两端安装有密封圈，第一挡板位于滚珠丝杠和螺母组件之间，第二腔室12由连接件13，滚珠丝杠，螺母组件以及第二挡板组成，第二挡板的两端安装有密封圈，第二挡板位于滚珠丝杠和螺母组件之间，第一挡板通过第一安装板固定在电机组件上，第二挡板通过第二安装板固定在滚珠丝杠上。再比如，在一个可能的实施方式中，电机组件包括电机和变速器，电机通过变速器驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩。在一个可能的实施方式中，还包括角度扭矩传感器，角度扭矩传感器设置在滚珠丝杠上，角度扭矩传感器用于获取滚珠丝杠输出的旋转扭矩。在一个可能的实施方式中，还包括位移传感器，位移传感器设置在螺母组件上，位移传感器用于获取螺母组件的直线位移。为了更好的体现本申请提供的控制系统，下面结合图8和图9对本申请实施例提供的控制系统进行介绍。

参阅图8，为本申请实施例提供的一种控制系统的结构示意图。如图8所示的结构中，电机组件10可以包括电机101，减速器102以及角度扭矩传感器103。螺母组件30包括导轨302和滑动件301，滑动件301与导轨302滑动连接，使滑动件301可以沿着导轨做直线运动。还可以包括位移传感器306，位移传感器设置在螺母组件上。如图8所示的结构中，滚珠丝杠的螺母201，连接件13以及滑动件是一体成型。即，如图8所示的“H”型的结构。第一腔室11由连接件13，滚珠丝杠，螺母组件以及第一挡板303组成。或者可以认为第一腔室11由螺母组件(或者螺母)和第一挡板303组成。为了使第一腔室11的密封性更好，可以在第一挡板的两端安装密封圈304。第二腔室12由连接件13，滚珠丝杠，螺母组件以及第二挡板305组成，或者可以认为第二腔室12由螺母组件(或者螺母)和第二挡板组成。为了使第二腔室12的密封性更好，可以在第二挡板的两端安装密封圈。第一挡板通过第一安装板80固定在电机组件上，第二挡板通过第二安装板90固定在滚珠丝杠上。

在一个可能的实施方式中，可以认为滑动件和连接件13一体成型，或者滚珠丝杠的螺母201和连接件13一体成型。本申请提供的控制系统关注在滚珠丝杠的周围形成两个腔体，使滚珠丝杠的螺母201做直线运动时，两个腔体的体积可以随之变化，至于通过何种安装方式形成两个腔体，可以有多种方式。参阅图9，为本申请提供的另一种控制系统的结构示意图，将图8所示的控制系统的结构中的换向组件替换为另一种形式。

以上对本申请提供的一种控制系统进行了介绍，需要说明的是，本申请提供的控制系统是模块化设计，可以针对每一个车轮分别布置本申请提供的控制系统，实现针对每个车轮的控制系统的冗余设计之外，还可以保证四轮独立转向。此外，本申请提供的控制系统可以和现有的常规控制系统，线控控制系统，四轮独立控制系统进行结合，可以应用于各类控制系统的冗余设计。以下以换向组件是三位五通换向阀的结构为例，分别进行说明。

参阅图10，为本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意图。本申请提供的控制系统具有高度模块化，可以直接替换当前四轮独立控制系统中的控制系统。可以保证当前四轮独立转向具备的全部优势功能，如图11-a至图11-e，本申请提供的方案可以实现四轮独立控制系统中的各类工作模式，图11-a至图11-e中的模块1(M1)，模块2(M2)，模块3(M3)以及模块4(M4)分别代表一个模块化设计，本申请提供的一种控制系统是一种模块化设计，其中模块1至模块4可以参照图1至图10中的一种控制系统进行理解。如图11-a所示的正常行驶模式，如图11-b所示的高速转向的模式，如图11-c所示的小转弯半径转向的模式，图11-d所示的原地转向的模式，如图11-e所示的横向移动模式，等等，通过本申请提供的方案实现车轮灵活，快捷，准确，小空间的转动，车轮变阿克曼转角等的功能。其中安装板可以固定在车体的悬架上。滚珠丝杠输出端可以通过齿轮，齿条等中间零部件与现有系统中的输出部件直接连接，完全借用现有系统悬架下与车轮相关的机构和部件，如图10所示的四轮冗余独立控制系统，四套冗余系统分别安装在各个轮胎上，分别驱动各自的轮胎转向，其中控制单元，液压源，油壶合并在一起，分别控制和输送相关的液体到4个独立系统中。关于总控制器根据转动信号向ECU发送指令，以使ECU可以控制各个系统中的电磁阀的开闭将在下文进行叙说，这里暂时不展开说明。

需要说明的是，由于每个车轮可以分别安装本申请实施例提供的控制系统，每一个车轮可以采用不同的控制系统。比如，前轮采用电动控制系统，后轮采用液压控制系统，或者左侧车轮采用电动控制系统，右侧车轮采用液压控制系统，或者其中三个车轮采用电动控制系统，其余一个车轮采用液压控制系统，等等。关于某个车轮在何种状态下切换到哪个控制系统可以有不同的设定规则，本申请在下文将会结合一种优选的方案进行说明，这里暂时不展开说明。为了更好的展现本申请提供的方案，示例性的，下面给出两种不同的车轮组件可以切换到不同的控制系统进行工作进行举例说明。参阅图12，四个车轮中的每一个车轮对应的控制系统可以切换到液压控制系统进行工作。参阅图13，四个车轮中的两个车轮切换到电动控制系统进行工作，其余两个车轮切换到液压控制系统进行工作。

此外，因为本申请提供的控制系统是模块化的设计，比如看做第一模块，本申请提供的控制系统可以和现有的控制系统进行结合，可以实现应用于各类控制系统的冗余设计。参阅图14-a，为本申请提供的控制系统和常规控制系统进行结合的示意图。通过将常规控制系统的动力系统直接替换成本申请提供的控制系统，即能够实现动力系统的作用，又可以实现冗余备份。参阅图14-b，为本申请提供的控制系统和常规控制系统进行结合的另一种示意图，示例性的，本申请提供的控制系统的滚珠丝杠的输出端可以通过齿条连接在原系统上。通过常规控制系统的动力系统加上本申请提供的控制系统，实现三重冗余备份，比如当常规控制系统的电机出现故障时，可以切换到本申请提供的控制系统的电动控制系统或者液压控制系统，当本申请提供的电动控制系统出现故障时，可以切换到常规控制系统，或者本申请提供的液压控制系统，当本申请提供的液压控制系统出现故障时，可以切换到常规控制系统，或者本申请提供的电动控制系统。参阅图14-c，为另一种控制系统和本申请实施例提供的控制系统的结合示意图，本申请提供的控制系统的滚珠丝杠的输出端可以通过丝杠连接在原系统上。参阅图15，为本申请提供的控制系统和线控控制系统进行结合的示意图。方向盘组件可以和本申请提供的控制系统的ECU电连接。本申请提供的控制系统和线控控制系统结合后，使线控控制系统也具备了冗余设计，当电动控制系统出现故障时，可以切换到液压控制系统，当液压控制系统出现故障时，可以切换到电动控制系统。需要说明的是，非自动驾驶阶段，方向盘的转动信号传递到ECU，ECU根据接收到的方向盘信号，实现转向的控制,在自动驾驶阶段，ECU可以根据ADAS直接发送的指令实现转向的控制。

随着自动驾驶技术的快速发展，现有的传统或线控控制系统已经不能够满足自动驾驶的需求，本系统在保持当前系统基本结构与原理不变的情况下，将现有系统进行了性能和功能的提升，可以包含以下几点：本系统具有极高的适用性，可以在当前常用的各类助力控制系统中通过替换本申请提供的控制系统，或者增加本申请提供的控制系统，将当前常规系统提升为冗余系统，可以满足自动驾驶的基本要求。本申请提供的控制系统具有高度的集成度，将电控与液压两套系统的执行机构集成在一套结构中，实现了极小的空间占用率。本申请提供的控制系统中引入了液压系统，实现了液压转向模式下推力的极大提升。在整车中，本系统可以作为独立转向模块安装在无转向能力的轮胎上，与原始控制系统配合，形成独立转向，实现小半径转向，高速转向等模式。

以上对本申请提供的一种控制系统的结构进行了描述，本申请提供的方案通过总控制器，ECU与换向组件的配合，可以很好的适应于车辆的各种工况中。下面对本申请提供的一种控制方法进行说明。

参阅图16，为本申请实施例提供的一种控制方法的流程。

如图16所示，本申请实施例提供的一种控制方法，可以包括以下步骤：

1601、获取转向信号。

本申请有时也将转向信号称为转动信号，本申请并不对信号的名称进行限定，接收到该信号时，则启动转向本申请实施例提供的一种控制系统。

在一个可能的实施方式中，总控制器可以根据安装在方向盘上的传感器获取转向信号。即获取驾驶员操控方向盘的转角信号。总控制器可以依据该传感器发送的信号确定车辆的转向需求，并控制控制系统等工作以为车辆提供转向力。比如通过控制系统，实现每个车轮左转多少度，或者右转多少度。

在一个可能的实施方式中，在一个具体的实施方式中，比如在智能驾驶的场景中，转动信号还可以通过上层高级驾驶辅助系统(advanced driverassistant system，ADAS)指令获取。ADAS包括驾驶员辅助功能，例如预碰撞安全功能、自适应巡航控制功能和车道保持辅助功能。这些驾驶辅助功能被构造在同一车辆中，以帮助驾驶员躲避碰撞，跟随前面车辆或者将自身车辆保持在其车道内。在一个具体的实施方式中，转动信号还可以是其他的与车辆状态相关的信息，比如转动信号还可以是轮速信号，纵向加速度(车辆在当前时刻的行进方向为纵向)，横向加速度等等。

本申请中的总控制器也可以看做一种ECU。需要说明的是，在一个可能的实施方式中，可以将本申请中涉及的ECU理解为各种型号的处理器、个人电脑(personal computer，PC)、整车控制器(vehicle control unit，VCU)等。为了区分不同的ECU，再不特殊强调之时，本申请中的ECU指控制换向组件切换工作位置的ECU，但是应当理解，也可以将总控制器看做一种ECU。

1602、根据转向信号确定驱动车轮组件转向的方式。该方式包括电机组件驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩，旋转扭矩用于驱动车轮组件转向，以及电子控制单元ECU控制液压组件中的液体流入第一腔室或者第二腔室，以使第一腔室和第二腔室产生压强差，压强差使滚珠丝杠的螺母产生直线运动，以通过螺母驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩，旋转扭矩用于驱动车轮组件转向。

关于控制系统的结构可以参照图1-a至图15所描述的结构进行理解，这里不再展开描述。比如，参阅图1-a所示的结构，滚珠丝杠的一端连接电机组件，滚珠丝杠的另一端连接车轮组件，螺母组件和滚珠丝杠之间包括腔体，螺母组件和螺母通过连接件连接，连接件将腔体分割为第一腔室和第二腔室，第一腔室的通液口连接液压组件，第二腔室的通液口连接液压组件。

由图16所示的实施例可知，总控制器可以根据转动信号选择电动控制系统或者液压控制系统，关于控制系统的结构可以参照图1-a至图15所描述的结构进行理解。下面将结合一个优选的实施方式，对总控制如何根据转动信号确定选择电动控制系统还是液压控制系统进行说明。

参阅图17，为本申请实施例提供的另一种控制方法的流程示意图。

如图17所示，本申请实施例提供的另一种控制方法可以包括以下步骤：

1701、根据转向信号检测电机组件和液压组件是否正常工作。

当总控制器获取转向信号后，启动电机组件和液压组件的检测工作。

1702、确定电机组件的工作状态。

假设本申请提供的方案应用在车辆上，车辆的4个车轮分别是车轮A，车轮B，车轮C以及车轮D。其中车轮A装配有A控制系统，车轮B装配有B控制系统，车轮C装配有C控制系统，车轮D装配有D控制系统，控制系统A至控制系统D均为本申请实施例提供的控制系统。总控制器可以同时测试控制系统A至控制系统D中的电机组件是否正常工作，也可以逐一测试每个控制系统是否正常工作。

在一个可能的实施方式中，总控制器可以给控制系统A至控制系统D的电机组件发送指令(可以同时发送指令，也可以分别发送指令)，指示向某个方向转动某个角度。如果某个控制系统无法实现转动，则认为该电机组件无法正常工作，或者出现故障。

1703、确定液压组件的工作状态。

在一个可能的实施方式中，可以检测液压源的电机是否可以正常工作。

总控制器可以给控制系统A至控制系统D的ECU发送指令(可以同时发送指令，也可以分别发送指令)，指示向某个方向转动某个角度。如果某个控制系统无法实现转动，则认为该液压组件无法正常工作，或者出现故障。在一个可能的实施方式中，控制系统A至控制系统D可以共用一套液压组件，即共同一个ECU，则总控制可以向该ECU指令即可。本文对此不再重复赘述。

在一个可能的实施方式中，可以确定电机组件的工作状态为故障后，再确定液压组件的工作状态。即如果电机组件的工作状态为正常时，暂时不确定液压组件的工作状态。

在一个可能的实施方式中，确定电机组件的工作状态后，确认液压组件的工作状态，即不论电机组件的工作状态是正常还是故障，确认完电机组件的工作后，都要确认液压组件的工作状态。

在一个可能的实施方式中，如果电机组件的工作状态为正常，可以在步骤1704中确定电机组件无法输出足够的驱动力后确定液压组件的工作状态。

1704、如果电机组件的工作状态是正常的，则确定电机组件是否能够输出足够的驱动力。

当某个控制系统的电机组件可以驱动车轮转动，但是无法转动到指令指示的角度时(比如可以指示一个大角度的转角)，如果该控制系统的液压组件可以正常工作，则总控制器可以指示液压控制系统一同加入，以确定是否是电机组件输出的驱动力不足。比如，A控制系统中的电机组件可以驱动车轮A转向，但是无法达到指令指示的角度，则总控制发出指令，使A控制系统的液压控制系统工作，即A控制系统中的电动控制系统和液压控制系统共同工作，驱动车轮A转向。如果确定加入了液压控制系统之后，可以达到指令指示的转动角度，则确定是电机组件输出的驱动力不足。

1705、如果电机组件能够输出足够的驱动力，则通过电动控制系统驱动车轮转向。

总控制器确定通过电动控制系统驱动车轮转向时，则总控制器向ECU发送指令，使ECU控制换向组件切换到第一工作位置。比如，总控制器确定通过A控制系统的电动控制系统驱动车轮A转动，则总控制器向ECU发送指令，使ECU控制A控制系统中的换向组件切换到第一工作位置。关于第一工作位置的理解可以参照上文关于本申请提供的一种控制系统的结构的描述进行理解，这里不再重复赘述。需要说明的是，以下涉及控制系统的各器件之间的连接关系以及位置关系均参照上文图1-a至图15中关于控制系统的结构的描述进行理解，以下均不再重复赘述。

1706、如果电机组件不能够输出足够的驱动力，则通过混合控制系统驱动车轮转向。

即如果电动控制系统不能输出足够的驱动力，则电动控制系统和液压控制系统一起工作，共同驱动车轮转向。

1707、如果电机组件是故障的，且液压组件的工作状态是正常的，则确定通过液压控制系统驱动车轮转向。

即在一个优选的实施方式中，优先电动控制系统驱动车轮转向，以保证车轮在行驶过程中转向的敏捷性。当电动控制系统出现故障，无法驱动车轮控制系统时，则考虑通过液压控制系统驱动车轮转向。当转向力不足的情况下，可以采用混合控制系统，使电动控制系统和液压控制系统同时工作。

比如，如果确定A控制系统，B控制系统，C控制系统的电机组件的工作状态是正常的，且A控制系统的电机组件不能输出足够的驱动力，B控制系统和C控制系统能够输出足够的驱动力，D控制系统的电机组件的工作状态是故障的但是D控制系统的液压组件的工作状态时正常的。则采用混合控制系统驱动车轮A转向，即通过A控制系统中的电动控制系统，液压控制系统共同驱动车轮A转向，通过B控制系统的电动控制系统驱动车轮B转向，通过C控制系统的电动控制系统驱动车轮C转向，通过D控制系统的液压控制系统驱动车轮D转向。

为了更好的体现本方案，下面结合表1进行说明。假设本申请提供的方案应用在车辆上，针对车辆的每一个车轮分别装配本申请提供的控制系统，其中，每个车轮具备独立的电动控制系统，即表1中所示的电机组件1至电机组件4，每个车轮共用一套液压控制系统，即表1中所示的液压组件，具体结构可以参考图10至图13进行理解。

表1：

如表1中所示，在一个可能的实施方式中，只要电机组件正常，则无论液压组件是正常还是故障，优先采用电动控制系统。当电机组件故障，液压组件正常时，则可以切换到液压转动系统进行故障。如果电机组件正常，且液压组件正常，并且电机组件无法提供足够的驱动力时，则可以通过混合控制系统为车轮提供转向力，或存在一组到三组电机组件失效，剩余三套到一套电机正常，且液压组件正常，此时也可以通过混合控制系统为车轮提供转向力，此两种情况下，电动控制系统和液压控制系统共同工作。如果电机组件和液压组件都是故障状态，则确定控制系统失效。

总控制器确定要通过液压控制系统驱动车轮转向时，向ECU发送指令，使ECU控制所述换向组件切换到第二工作位置，或者使ECU控制所述换向组件切换到第三工作位置。需要说明的是，确定液压控制系统驱动车轮转向包括只通过液压控制系统驱动车轮转向，以及通过电动控制系统和液压控制系统共同驱动车轮转向。

1708、如果电机组件是故障的，且液压组件也是故障的，则确定控制系统无法正常工作。

参阅图18-a，为本申请实施例提供的一种控制方法的应用场景的示意图。驾驶员可以选择启动控制系统的检测，或者系统自动进行控制系统的检测。在状态检测时，会将每个独立的控制系统都进行检测，探测当前各个控制系统是否可以正常工作。如果任意系统的电动控制系统或者液压控制系统发生故障，可以发出报警或者提醒，提示用户危险性。如果双系统均发生故障，则系统被锁定，车辆无法启动，保证安全性。一般情况下，可以优选执行电控转向，以保证车辆在行驶过程中转向的敏捷性，在转向力不足情况下，执行混合转向，在电控转向故障状态下，可以执行液压转向。如图18-b，为本申请实施例提供的另一种控制方法的应用场景的示意图。当一个控制系统发生故障时，可以发出提示消息，提示用户将切换到另一套控制系统进行工作，比如某个车轮装配的控制系统中的电动控制系统出现故障时，可以提示用户将切换到液压转动系统进行工作。如图18-c，为本申请实施例提供的另一种控制方法的应用场景的示意图。当电动控制系统提供的驱动力不足时，可以发送提示消息，提示用户即将进入混合驱动模式。即电动控制系统和液压控制系统共同驱动车轮转向。

在一些可能的实施方式中，为了更获得更精确的转向结果，可以在车辆转向的过程中，形成闭环控制，不断的调整车辆的转向角度，以实现更好的转向效果，下面对此进行说明。

参阅图19，为本申请实施例提供的另一种控制方法的流程示意图。

如图19所示，本申请实施例提供的另一种控制方法可以包括以下步骤：

1901、根据转向信号确定目标转角。

假设本申请提供的方案应用在车辆上，车辆的4个车轮分别是车轮A，车轮B，车轮C以及车轮D。则根据转向信号确定车轮A至车轮D每个车轮的旋转方向以及旋转角度。比如，根据转向信号确定车轮A左转第一角度。

1902、确定接传感器的状态以及车轮的转角。

确定接收到转向信号时传感器的状态以及车轮的转角。比如本申请实施例在描述一种控制系统的结构时，介绍到本申请提供的控制系统包括传感器，比如扭矩传感器，用于获取滚珠丝杠输出的旋转扭矩，比如位移传感器，用于获取螺母组件的直线位移。在步骤1902中，当确定接收到转向信号后，确定本申请提供的控制系统中各个传感器的状态，比如确定传感器当前获取的数据。

1903、根据控制系统中电机组件以及液压组件的工作状态，确定驱动车轮组件转向的方式。

步骤1903可以参照图17对应的实施例中的步骤1701至步骤1708进行理解，此处不再重复赘述。

1904、驱动车轮组件转向后，检测车轮组件的转向角度。

当根据步骤1903确定了驱动车轮组件转向的方式后，比如确定通过电动控制系统驱动车轮组件，或者通过液压控制系统驱动车轮组件，或者同时通过电动控制系统和液压控制系统驱动车轮组件后，检测车轮组件的转向角度，并将当前的车轮组件的转向角度和目标转角进行比较，不断的调整车辆组件的转向角度，直到解决目标转角。即闭环控制各个电机转动角度或者各液压执行模块中螺母需要移动的方向和行程，输出转向扭矩，进行转向，同时将当前转交数据与目标进行对比矫正，并完成转向。举例说明，比如根据转向信号确定车轮A的目标转角是第一角度，且确定通过电动控制系统驱动车轮A转向，则通过电动控制系统驱动车轮A转向后，获取车轮A的转角角度，并和第一角度进行比对，直到车轮A的转角为第一角度，或者与第一角度的差值满足预设条件时，完成车轮A的转向。

需要说明的是，本申请在介绍控制系统以及控制方法时，多以车辆进行举例说明，但是本申请提供的控制系统不止可以安装在车辆上，由于本申请提供的控制系统具有高度的模块化的特点，本申请提供的一种控制系统可以作为模块化单元使用在其他旋转性工况和结构中，实现冗余备份功能，例如在机器人，工程机械，风电等领域都可以适用。

本申请实施例中还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有总控制器根据转向信号确定车轮组件转向的方式。当其在计算机上行驶时，使得计算机执行如前述图16、图17以及图19中所示实施例描述的方法中总控制器所执行的步骤。

本申请实施例中还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有ECU根据总控制器发送的指令切换换向组件的工作位置的方式。当其在计算机上行驶时，使得计算机执行如前述图16、图17以及图19中所示实施例描述的方法中ECU所执行的步骤。

本申请实施例中还提供一种包括计算机程序产品，当其在计算机上行驶时，使得计算机执行如前述图16、图17以及图19所示实施例描述的方法中总控制器所执行的步骤。

本申请实施例中还提供一种包括计算机程序产品，当其在计算机上行驶时，使得计算机执行如前述图16、图17以及图19所示实施例描述的方法中ECU所执行的步骤。

所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本申请提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。

请参阅图20，本申请还提供一种车辆的结构示意图，该车辆可以是轿车、客车、半挂车、越野车、专用汽车、载货汽车、牵引车、自卸汽车等，图20中的汽车仅为示意图，具体的该汽车可以是电动汽车，新能源汽车等等。该汽车上安装有上述图1-a至图15所描述的转动系统。该汽车可以包括传感器2001，ECU2002以及外围设备2003。当然还可以包括其他器件，比如还可以包括整车控制器(body control module，BCM)可以给ECU2002提供车辆发动机状态，速率，档位等信息。ECU2002可以根据传感器2001提供的信息，比如扭矩传感器，位移传感器提供的信息，按照图16至图19中所描述的ECU2002执行的动作控制流量调节组件的开度，此处的ECU包括总控制器。

车辆可以通过外围设备2003与传感器2001、其他车辆、其他计算机系统或用户之间进行交互。外围设备2003可包括无线通信系统、导航系统、麦克风和/或扬声器。用户可以通过外围设备2003的触摸屏幕，获取控制系统的工作状态，比如可以参照图18-a至图18-c进行理解。在其他情况中，外围设备2003可提供用于车辆与位于车内的其它设备通信的手段。例如，麦克风可从车辆的用户接收音频(例如，语音命令或其他音频输入)。类似地，扬声器可向车辆的用户输出音频。无线通信系统可以直接地或者经由通信网络来与一个或多个设备无线通信。例如，无线通信系统可使用3G蜂窝通信，例如如码分多址(code divisionmultiple access，CDMA)、EVD0、全球移动通信系统(global system for mobilecommunications，GSM)/是通用分组无线服务技术(general packet radio service，GPRS)，或者4G蜂窝通信，例如长期演进(long term evolution，LTE)，或者5G蜂窝通信。无线通信系统可利用WiFi与无线局域网(wireless local area network，WLAN)通信。在一些实施例中，无线通信系统可利用红外链路、蓝牙或ZigBee与设备直接通信。其他无线协议，例如各种车辆通信系统，例如，无线通信系统可包括一个或多个专用短程通信(dedicatedshort range communications，DSRC)设备，这些设备可包括车辆和/或路边台站之间的公共和/或私有数据通信。

Claims (36)

1.一种控制系统，其特征在于，包括：滚珠丝杠20，螺母组件30，液压组件40，以及电子控制单元ECU50，

所述螺母组件30和所述滚珠丝杠20的螺母201通过连接件13连接，所述螺母组件30和所述滚珠丝杠20之间包括腔体，所述连接件13将所述腔体分割为第一腔室11和第二腔室12，所述第一腔室11的通液口连接所述液压组件40，所述第二腔室12的通液口连接所述液压组件40；

所述ECU50用于控制所述液压组件40中的液体流入所述第一腔室11或者所述第二腔室12，以使所述第一腔室11和所述第二腔室12产生压强差，所述压强差使所述螺母201产生直线运动，以通过所述螺母201驱动所述滚珠丝杠20输出旋转扭矩。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括电机组件10和车轮组件60，

所述滚珠丝杠20的一端连接所述电机组件10，所述滚珠丝杠20的另一端连接所述车轮组件60，

所述电机组件10用于驱动所述滚珠丝杠20输出旋转扭矩，所述旋转扭矩用于驱动所述车轮组件60转向。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括换向组件70，所述ECU50与所述换向组件70电连接，用于控制所述换向组件70切换到第一工作位置，所述换向组件70在第一工作位置时，所述第一腔室11的通液口通过所述换向组件70连接所述液压组件40的油壶401，所述第二腔室12的出液口通过所述换向组件70连接所述油壶401；

所述旋转扭矩还用于通过所述螺母201使所述连接件13产生直线运动，使所述第一腔室11中的液体流入所述油壶401或者使所述第二腔室12中的液体流入所述油壶401。

4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述ECU50还用于控制所述换向组件70切换到第二工作位置，所述换向组件70在第二工作位置时，所述第一腔室11的通液口通过所述换向组件70连接所述液压组件40的液压源402，所述第二腔室12的通液口通过所述换向组件70连接所述油壶401；

所述液压源402中的液压液通过所述换向组件70流入所述第一腔室11，所述第一腔室11的压强大于所述第二腔室12的压强，使所述螺母201向着所述第二腔室12的方向产生直线运动，以通过所述螺母201驱动所述滚珠丝杠20输出所述第一旋转扭矩。

5.根据权利要求3或4所述的控制系统，其特征在于，所述ECU50还用于控制所述换向组件70切换到第三工作位置，所述换向组件70在第三工作位置时，所述第一腔室11的通液口通过所述换向组件70连接所述油壶401，所述第二腔室12的通液口通过所述换向组件70连接所述液压组件40的液压源402；

所述液压源402中的液压液通过所述换向组件70流入所述第二腔室12，所述第二腔室12的压强大于所述第一腔室11的压强，以使所述螺母向着所述第一腔室11的方向产生直线运动，以通过所述螺母驱动所述滚珠丝杠20输出所述第一旋转扭矩。

6.根据权利要求3至5任一项所述的控制系统，其特征在于，所述换向组件70是三位五通电磁阀700。

7.根据权利要求3至5任一项所述的控制系统，其特征在于，所述换向组件70包括第一两位两通常闭电磁阀701，两位两通常开电磁阀702，第二两位两通常闭电磁阀703以及至少一个三位三通常闭电磁阀704，

所述第一两位两通常闭电磁阀701的一端连接所述第一腔室11的通液口，所述第一两位两通常闭电磁阀701的另一端连接所述油壶401，所述第二两位两通常闭电磁阀703的一端连接所述第二腔室12的通液口，所述第二两位两通常闭电磁阀703的另一端连接所述油壶401，所述两位两通常开电磁阀702的一端连接所述第一腔室11的通液口，所述两位两通常开电磁阀702的另一端连接所述第二腔室12的通液口，所述三位三通常闭电磁阀704包括三种工作位置，所述三种工作位置中的每一种位置包括三个接口，每一种所述位置的所述三个接口之间的连通关系不同，所述三个接口之间的连通关系包括所述第一接口和所述第三接口连通，或者，所述第二接口和所述第三接口连通，或者，所述第一接口，所述第二接口和所述第三接口均不连通；所述三个接口中的所述第一接口用于连接所述第一腔室11的通液口，所述三个接口中的第二接口用于连接所述第二腔室12，所述三个接口中的所述第三接口用于连接所述液压源402。

8.根据权利要求1至7任一项所述的控制系统，其特征在于，所述螺母201和所述连接件13是一体成型的。

9.根据权利要求1至8任一项所述的控制系统，其特征在于，所述螺母组件30包括滑动件301和导轨302，所述滑动件301与所述导轨302滑动连接，所述滑动件301和所述连接件13是一体成型的，所述第一腔室11和所述第二腔室12的压强差使所述滑动件301沿着所述导轨产生直线运动。

10.根据权利要求1至9任一项所述的控制系统，其特征在于，所述液压组件40的油壶401和所述液压组件40的液压源402之间的通路上布置有单向阀，所述单向阀的导通方向是从所述油壶401到所述液压源402的方向。

11.根据权利要求1至10任一项所述的控制系统，其特征在于，所述第一腔室11由所述连接件13，所述滚珠丝杠20，所述螺母组件30以及第一挡板303组成，所述第一挡板303的两端安装有密封圈304，所述第一挡板303位于所述滚珠丝杠20和所述螺母组件30之间，所述第二腔室12由所述连接件13，所述滚珠丝杠20，所述螺母组件30以及第二挡板305组成，所述第二挡板305的两端安装有密封圈304，所述第二挡板305位于所述滚珠丝杠20和所述螺母组件30之间，所述第一挡板303通过第一安装板80转动连接在所述滚珠丝杠20上，所述第二挡板通过第二安装板90转动连接在在所述滚珠丝杠20上。

12.根据权利要求1至11任一项所述的控制系统，其特征在于，所述电机组件10包括电机101和变速器102，所述电机101通过所述变速器102驱动所述滚珠丝杠20输出旋转扭矩。

13.根据权利要求1至12任一项所述的控制系统，其特征在于，还包括角度扭矩传感器103，所述角度扭矩传感器103设置在所述滚珠丝杠20上，所述角度扭矩传感器103用于获取所述滚珠丝杠20输出的旋转扭矩。

14.根据权利要求1至13任一项所述的控制系统，其特征在于，还包括位移传感器306，所述位移传感器306设置在所述螺母组件30上，所述位移传感器306用于获取所述螺母组件30的直线位移。

15.一种控制方法，其特征在于，包括：

获取转向信号；

根据所述转向信号确定输出旋转扭矩的方式，所述方式包括电子控制单元ECU控制液压组件中的液体流入第一腔室或者第二腔室，以使所述第一腔室和所述第二腔室产生压强差，所述压强差使所述滚珠丝杠的螺母产生直线运动，以通过所述螺母驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩，

螺母组件和所述滚珠丝杠之间包括腔体，所述螺母组件和所述螺母通过连接件连接，所述连接件将所述腔体分割为所述第一腔室和所述第二腔室，所述第一腔室的通液口连接所述液压组件，所述第二腔室的通液口连接所述液压组件。

16.根据根据权利要求15所述的控制方法，其特征在于，所述方式还包括电机组件驱动所述滚珠丝杠输出旋转扭矩，所述旋转扭矩用于驱动所述车轮组件转向，

所述滚珠丝杠的一端连接所述电机组件，所述滚珠丝杠的另一端连接所述车轮组件。

17.根据权利要求16所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述转向信号检测所述电机组件和所述液压组件是否正常工作；

所述根据所述转向信号确定驱动车辆组件转向的方式，包括：

若所述电机组件正常工作，则确定通过所述电机组件驱动滚珠丝杠输出旋转扭矩。

18.根据权利要求17所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述旋转扭矩输出的驱动力不满足预设条件，且所述液压组件正常工作，则确定通过所述电机组件驱动滚珠丝杠输出第一旋转扭矩，且通过所述液压组件控制液压组件中的液体流入第一腔室或者第二腔室，以使所述第一腔室和所述第二腔室产生压强差，所述压强差使所述滚珠丝杠的螺母产生直线运动，以通过所述螺母驱动所述滚珠丝杠输出第二旋转扭矩，所述第一旋转扭矩和所述第二旋转扭矩共同驱动所述车轮组件转向。

19.根据权利要求16所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述转向信号检测所述电机组件和所述液压组件是否正常工作；

所述根据所述转向信号确定驱动车辆组件转向的方式，包括：

若所述电机组件故障，且所述液压组件正常工作，则确定通过所述液压组件控制液压组件中的液体流入第一腔室或者第二腔室，以使所述第一腔室和所述第二腔室产生压强差，所述压强差使所述滚珠丝杠的螺母产生直线运动，以通过所述螺母驱动所述滚珠丝杠输出旋转扭矩。

20.根据权利要求16所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述转向信号检测所述电机组件和所述液压组件是否正常工作；

若所述电机组件或者所述液压组件无法正常工作，则发送提示消息，所述提示消息用于指示所述电机组件故障，或者所述液压组件故障。

21.根据权利要求16至20任一项所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制换向组件切换到第一工作位置，所述换向组件和所述ECU电连接，所述换向组件在第一工作位置时，所述第一腔室的通液口通过所述换向组件连接所述液压组件的油壶，所述第二腔室的出液口通过所述换向组件连接所述油壶；

所述电机组件驱动所述滚珠丝杠输出旋转扭矩，所述旋转扭矩还用于通过所述螺母使所述连接件产生直线运动，所述第一腔室和所述第二腔室的体积随着所述连接件的直线运动而增大或者缩小。

22.根据权利要求21所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制所述换向组件切换到第二工作位置，所述换向组件在第二工作位置时，所述第一腔室的通液口通过所述换向组件连接所述液压组件的液压源，所述第二腔室的通液口通过所述换向组件连接所述油壶；

所述液压源中的液压液通过所述换向组件流入所述第一腔室，所述第一腔室的压强大于所述第二腔室的压强，使所述螺母向着所述第二腔室的方向产生直线运动，以通过所述螺母驱动所述滚珠丝杠输出第一旋转扭矩。

23.根据权利要求21或22所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制所述换向组件切换到第三工作位置，所述换向组件在第三工作位置时，所述第一腔室的通液口通过所述换向组件连接所述油壶，所述第二腔室的通液口通过所述换向组件连接所述液压组件的液压源；

所述液压源中的液压液通过所述换向组件流入所述第二腔室，所述第二腔室的压强大于所述第一腔室的压强，以使所述螺母向着所述第一腔室的方向产生直线运动，以通过所述螺母驱动所述滚珠丝杠输出第二旋转扭矩。

24.根据权利要求21至24任一项所述的控制方法，其特征在于，所述换向组件是三位五通电磁阀，所述三位五通电磁阀包括三种工作位置，

当所述换向组件切换到第一工作位置时，所述第一腔室11的通液口通过所述三位五通电磁阀700连接所述液压组件40的油壶401，所述第二腔室12的出液口通过所述三位五通电磁阀700连接所述油壶401；

当所述三位五通电磁阀切换到第二工作位置时，所述第一腔室11的通液口通过所述三位五通电磁阀700连接所述液压组件40的液压源402，所述第二腔室12的通液口通过所述三位五通电磁阀700连接所述油壶401；

当所述三位五通电磁阀切换到第三工作位置时，所述第一腔室11的通液口通过所述三位五通电磁阀700连接所述油壶401，所述第二腔室12的通液口通过所述三位五通电磁阀700连接所述液压组件40的液压源402。

25.根据权利要求21至23任一项所述的控制方法，其特征在于，所述换向组件包括至少一个两位两通常开电磁阀，至少两个两位两通常闭电磁阀以及至少一个三位三通常闭电磁阀，

所述至少两个两位两通常闭电磁阀中的第一两位两通常闭电磁阀的一端连接所述第一腔室的通液口，所述第一两位两通常闭电磁阀的另一端连接所述油壶，所述至少两个两位两通常闭电磁阀中的第二两位两通常闭电磁阀的一端连接所述第二腔室的通液口，所述第二两位两通常闭电磁阀的另一端连接所述油壶，所述两位两通常开电磁阀的一端连接所述第一腔室的通液口，所述两位两通常开电磁阀的另一端连接所述第二腔室的通液口，所述三位三通常闭电磁阀包括三种工作位置，所述三种工作位置中的每一种位置包括三个接口，每一种所述位置的所述三个接口之间的连通关系不同，所述三个接口之间的连通关系包括所述第一接口和所述第三接口连通，或者，所述第二接口和所述第三接口连通，或者，所述第一接口，所述第二接口和所述第三接口均不连通；所述三个接口中的所述第一接口用于连接所述第一腔室的通液口，所述三个接口中的第二接口用于连接所述第二腔室，所述三个接口中的所述第三接口用于连接所述液压源。

26.根据权利要求15至25任一项所述的控制方法，其特征在于，所述螺母和所述连接件是一体成型的。

27.根据权利要求15至26任一项所述的控制方法，其特征在于，所述螺母组件包括导轨和滑动件，所述滑动件与所述导轨滑动连接，所述滑动件和所述分割件是一体成型的，所述第一腔室和所述第二腔室的压强差使所述滑动件沿着所述导轨产生直线运动。

28.根据权利要求15至27任一项所述的控制方法，其特征在于，所述第一腔室由所述连接件，所述滚珠丝杠，所述螺母组件以及第一挡板组成，所述第一挡板的两端安装有密封圈，所述第一挡板位于所述滚珠丝杠和所述螺母组件之间，所述第二腔室由所述连接件，所述滚珠丝杠，所述螺母组件以及第二挡板组成，所述第二挡板的两端安装有密封圈，所述第二挡板位于所述滚珠丝杠和所述螺母组件之间，所述第一挡板通过第一板转动连接在所述滚珠丝杠上，所述第二挡板通过第二安装板转动连接在所述滚珠丝杠上。

29.根据权利要求16至26任一项所述的控制方法，其特征在于，所述电机组件包括电机和变速器，所述电机通过所述变速器驱动所述滚珠丝杠输出旋转扭矩。

30.根据权利要求15至27任一项所述的控制方法，其特征在于，还包括角度扭矩传感器，所述角度扭矩传感器设置在所述滚珠丝杠上，所述角度扭矩传感器用于获取所述滚珠丝杠输出的旋转扭矩。

31.根据权利要求15至28任一项所述的控制方法，其特征在于，还包括位移传感器，所述位移传感器设置在所述螺母组件上，所述位移传感器用于获取所述螺母组件的直线位移。

32.一种智能汽车，其特征在于，所述智能汽车包括控制系统，所述控制系统是权利要求1至权利要求14任一项所述的控制系统。

33.一种转向设备，其特征在于，所述转向设备包括控制系统，所述控制系统是权利要求1至权利要求14任一项所述的控制系统。

34.一种转向设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储计算机可读指令；

还包括，与所述存储器耦合的处理器，用于执行所述存储器中的计算机可读指令从而执行如权利要求15至31任一项所描述的方法。

35.一种计算机可读存储介质，其特征在于，当指令在计算机装置上运行时，使得所述计算机装置执行如权利要求15至31任一项所描述的方法。

36.一种计算机程序产品，当在计算机上运行时，使得计算机可以执行如权利要求15至31任一所描述的方法。

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