CN114715268A - 一种车辆的主动转向系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆的主动转向系统及方法，以及一种计算机可读存储介质。该主动转向系统包括：作动器，适于根据主动转向指令沿车桥的延伸方向进行伸缩；位移机构，连接所述作动器的第一端，适于随所述作动器的伸缩驱动而沿所述车桥的延伸方向进行直线往复位移；转向连杆，其第一端旋转连接所述位移机构，而其第二端旋转连接转向节臂的第一端，用于实现所述位移机构与所述转向节臂的联动；以及所述转向节臂，其第二端通过转向主销连接车辆的轮毂，用于带动所述轮毂转向。本发明能够缩小主动转向执行作动器的执行行程，以降低转向控制的响应延时，从而提高转向控制的实时性。

Description

一种车辆的主动转向系统及方法

技术领域

本发明涉及车辆的转向技术，尤其涉及一种车辆的主动转向系统，以及一种控制车辆主动转向的方法。

背景技术

车辆的转向系统(Steering System)是用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置的总称，包括传统的机械转向系统及新型的电子主动转向系统。

请参考图1，图1示出了一种传统的机械转向系统的转向原理示意图。如图1所示，传统的机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源。当车辆需要转向时，驾驶员对转向盘1施加一个转向力矩。该力矩通过转向轴2、转向万向节3和转向传动轴4输入转向器5。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向摇臂6，再经过转向直拉杆7传给固定于左转向节9上的转向节臂8，使左转向节和它所支承的左转向轮偏转。为了使右转向节13及其支承的右转向轮随之偏转相应角度，该机械转向系统还需要设置转向梯形。该转向梯形由固定在左、右转向节上的梯形臂10、12和两端与梯形臂10、12作球铰链连接的转向横拉杆11组成。

新型的电子主动转向系统取消了转向盘1到转向直拉杆7的机械传动机构，而是在转向节臂8上增设主动转向执行作动器，并通过电子信号的形式控制执行作动器带动转向梯形偏转，以实现车桥两端转向轮的协同偏转。然而，由于转向横拉杆11连接两个转向节臂8，难以布置执行作动器。若将执行作动器布置在转向节臂8上，又会导致执行位移大的缺陷，存在执行行程长、响应延时长的缺陷，从而导致转向控制的实时性达不到控制要求。

对于自动驾驶车辆，尤其是长轴距、多编组车辆，主动转向控制的控制精度及实时性尤为重要。一旦转向控制的实时性达不到控制要求，就容易导致车辆发生碰撞事故，从而危害车辆的行驶安全。为了克服现有技术存在的上述缺陷，本邻域亟需一种车辆转向技术，用于缩小主动转向执行作动器的执行行程，以降低转向控制的响应延时，从而提高转向控制的实时性。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种车辆的主动转向系统、一种控制车辆主动转向的方法，以及一种计算机可读存储介质，用于缩小主动转向执行作动器的执行行程，以降低转向控制的响应延时，从而提高转向控制的实时性。

本发明提供的上述车辆的主动转向系统，包括：作动器，适于根据主动转向指令沿车桥的延伸方向进行伸缩；位移机构，连接所述作动器的第一端，适于随所述作动器的伸缩驱动而沿所述车桥的延伸方向进行直线往复位移；转向连杆，其第一端旋转连接所述位移机构，而其第二端旋转连接转向节臂的第一端，用于实现所述位移机构与所述转向节臂的联动；以及所述转向节臂，其第二端通过转向主销连接车辆的轮毂，用于带动所述轮毂转向。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述主动转向系统还可以包括固定支座。所述作动器的第二端可以通过所述固定支座固定安装于所述车桥。所述位移机构可以包括导向件和位移件。所述导向件可以通过所述固定支座安装于所述车桥，并沿所述车桥的延伸方向延伸。所述位移件可以安装于所述导向件，适于随所述作动器的伸缩驱动而沿所述导向件的延伸方向进行直线往复位移。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述作动器包括但不限于油缸作动器或电机作动器。所述位移机构包括但不限于导轨滑块、滚珠丝杠或齿轮齿条。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述作动器及所述位移机构可以安装于所述车桥的同一侧，以利于所述作动器驱动所述位移机构进行所述直线往复位移。所述同一侧可以包括所述车桥的前侧、后侧、上侧或下侧。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述位移机构可以分别旋转连接两根所述转向连杆的第一端，适于随所述作动器的伸缩驱动而进行所述直线往复位移，以带动两根所述转向连杆进行协同旋转。两根所述转向连杆的第二端可以分别旋转连接两根所述转向节臂的第一端，适于进行所述协同旋转以带动两根所述转向节臂进行协同联动。两根所述转向节臂的第二端可以分别通过两个所述转向主销连接配置于所述车桥的两个所述轮毂，适于进行所述协同联动以带动两个所述轮毂进行协同转向。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述主动转向系统可以包括两个所述作动器。两个所述作动器可以分别设置于所述位移机构的两侧，并适于根据所述主动转向指令沿车桥的延伸方向进行同步的反向伸缩，以共同驱动所述位移机构。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述主动转向系统还可以包括控制器。所述控制器可以配置为：根据整车控制器提供的控制指令，计算所述转向连杆绕所述位移机构的目标转角；根据所述目标转角制定所述主动转向指令，以控制所述作动器沿所述车桥的延伸方向进行对应量的伸缩；以及利用传感器采集所述位移机构的实际位移量，并向所述整车控制器进行执行情况反馈。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述控制器还可以配置为：对所述整车控制器提供的控制指令进行状态诊断；响应于所述控制指令为异常状态，将所述作动器锁定到转角为零的初始位置，并向所述整车控制器进行输入信号异常反馈；以及响应于所述控制指令为正常状态，制定所述主动转向指令以进行所述主动转向。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述状态诊断的步骤可以包括：将所述整车控制器提供的目标转角与预设的转角阈值进行对比；响应于所述目标转角大于所述转角阈值，则判断所述目标转角存在超限异常；以及响应于所述目标转角小于或等于所述转角阈值，则判断所述目标转角正常。

根据本发明的另一方面，本文还提供了一种控制车辆主动转向的方法。本发明提供的上述控制车辆主动转向的方法，可以利用上述任意一个实施例所提供的主动转向系统来控制轮毂旋转，以实现所述车辆的主动转向。

根据本发明的另一方面，本文还提供了一种计算机可读存储介质。本发明提供的上述计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。所述计算机指令被处理器执行时，可以实施上述实施例所提供的控制车辆主动转向的方法。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1示出了一种传统的机械转向系统的转向原理示意图。

图2A示出了根据本发明的一些实施例提供的主动转向系统的前视示意图。

图2B示出了根据本发明的一些实施例提供的主动转向系统的俯视示意图。

图3A示出了根据本发明的一些实施例提供的主动转向系统的前视示意图。

图3B示出了根据本发明的一些实施例提供的主动转向系统的俯视示意图。

图4A示出了根据本发明的一些实施例提供的单作动器主动转向系统的前视示意图。

图4B示出了根据本发明的一些实施例提供的单作动器主动转向系统的俯视示意图。

图5A示出了根据本发明的一些实施例提供的双作动器主动转向系统的前视示意图。

图5B示出了根据本发明的一些实施例提供的双作动器主动转向系统的俯视示意图。

图6示出了根据本发明的一些实施例提供的主动转向系统的控制方法的流程示意图。

附图标记：

1 转向盘；

2 转向轴；

3 转向万向节；

4 转向传动轴；

5 转向器；

6 转向摇臂；

7 转向直拉杆；

8 转向节臂；

9 转向节；

10、12 梯形臂；

11 转向横拉杆；

21 作动器；

22 位移机构；

231、232 转向连杆；

241、242 转向节臂；

251、252 转向主销；

261、262 轮毂总成；

271、272 固定支座；

311、312 作动器；

32 位移机构；

371、372 固定支座；

41 作动器；

42 位移机构；

471、472 固定支座；

511、512 作动器；

52 位移机构；

571、572 固定支座。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本发明的限制。

能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本发明一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。

如上所述，现有的主动转向系统保留了传统的转向梯形结构，通过在转向节臂8上增设主动转向执行作动器来控制转向节臂8带动转向梯形偏转，以实现车桥两端转向轮的协同偏转。该方案存在执行行程长、响应延时长的缺陷，从而导致转向控制的实时性达不到控制要求。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种车辆的主动转向系统、一种控制车辆主动转向的方法，以及一种计算机可读存储介质，用于缩小主动转向执行作动器的执行行程，以降低转向控制的响应延时，从而提高转向控制的实时性。

请参考图2A及图2B，图2A及图2B示出了根据本发明的一些实施例提供的主动转向系统的结构示意图。

如图2A及图2B所示，在本发明的一些实施例中，车辆的主动转向系统可以包括作动器21、位移机构22、两根转向连杆231、232、两根转向节臂241、242，以及配置于主动转向系统执行端的控制器(未绘示)。

上述作动器21可以选用油缸作动器或电机作动器。以油缸作动器为例，该油缸作动器21的第一端可以通过固定支座271固定安装于车桥的前侧，而其第二端可以连接位移机构22。在一些非限制性的实施例中，油缸作动器21可以通信连接上述执行端控制器。响应于整车控制器(Vehicle Control System，VCU)提供的转向给定信号，该执行端控制器可以根据该转向给定信号制定主动转向指令，并将制定的主动转向指令发送到油缸作动器21的比例伺服阀。该主动转向指令可以是指示控制油缸作动器21的目标伸缩量的硬线信号。油缸作动器21的比例伺服阀可以根据收到的主动转向指令调节油缸压力，从而驱动油缸作动器21的末端沿车桥的延伸方向进行伸长或收缩，从而带动位移机构22沿车桥的延伸方向进行直线往复位移。

上述位移机构22可以选用导轨滑块、滚珠丝杠或齿轮齿条。以导轨滑块为例，该导轨滑块22可以包括导向滑轨和位移滑块。该导向滑轨的两端可以分别通过固定支座271及固定支座272固定安装于车桥的前侧，并与车桥的延伸方向(即图2B中的左右方向)平行。该位移滑块可以通过限位卡槽安装于该导向滑轨，并连接上述作动器21可伸缩的末端。随着作动器21沿车桥延伸方向的来回伸缩，位移滑块可以在作动器21的可伸缩末端的驱动作用及限位卡槽的限位作用下，沿车桥的延伸方向进行直线往复位移，以带动两根转向连杆231、232围绕其第一端进行协同地旋转。

上述转向连杆231可以为硬质的力矩传输结构，其长度远大于作动器21的最大伸缩量。该转向连杆231第一端可以旋转连接位移滑块，而其第二端可以旋转连接转向节臂241的第一端。随着位移滑块沿车桥延伸方向的直线位移，转向连杆231将绕其第一端的连接点旋转，并通过其第二端的连接点带动转向节臂241围绕对应的转向主销251进行联动偏转，以实现对应车轮261的主动转向。

对应地，上述转向连杆232也可以为硬质的力矩传输结构，其第一端也可以旋转连接位移滑块，而其第二端可以旋转连接转向节臂242的第一端。随着位移滑块沿车桥延伸方向的直线位移，转向连杆232将绕其第一端的连接点旋转，并通过其第二端的连接点带动转向节臂242围绕对应的转向主销252进行联动偏转，以实现对应车轮262的主动转向。在一些实施例中，车轮261、262可以包括轮毂总成。该轮毂总成可以包括驱动执行机构及制动执行机构等相关的功能。

通过利用同一位移机构22的直线往复运动来带动两根转向连杆231、232进行协同地旋转，本发明提供的上述主动转向系统可以利用两根转向连杆231、232带动两根转向节臂241、242进行协同地联动，从而实现同一车桥的两个车轮261、262的协同转向(即两个车轮261、262围绕同一个瞬心转动)。通过采用该协同转向的技术方案，本发明能够有效地提升主动转向系统对上述转向给定信号的实现精度，使车辆的实际转角更接近转向给定信号指示的目标转角。因此，该方案能够高精度地完成转向给定信号的跟随实现，尤其适用于长轴距、多编组自动驾驶车辆的转向控制，可以保障长轴距、多编组自动驾驶车辆的行驶安全。

本领域的技术人员可以理解，上述采用两根转向连杆231、232及两根转向节臂241、242来实现两个车轮261、262的协同转向的方案，只是本发明提供的一种非限制性的案例，旨在清楚地展示本发明的主要构思，并提供一种便于公众实施具体方案，而非用于限制本发明的保护范围。可选地，在另一些实施例中，上述主动转向系统也可以只包括一根转向连杆和一根转向节臂，而是通过图1所示的转向横拉杆11来实现两个车轮261、262的协同转向，并取得对应的转向控制效果。

相比于现有技术直接利用执行作动器来带动转向节臂8进行车轮偏转的方案，本发明利用上述转向连杆231、232来实现上述转向节臂241、242偏转角度(即车轮转角)与位移机构22的直线位移的关联。这种联动的方案可以大幅地缩短作动器21执行主动转向所需的伸缩行程，能够以较小的直线位移实现同样的转角变化，从而有效地缩短转向执行系统的时间延迟，并大幅地提升转向控制的实时性。此外，通过缩短作动器21执行主动转向所需的伸缩行程，本发明还可以缩小油缸作动器的空间尺寸，以利于车辆底盘的空间布置。

在一些优选的实施例中，本发明提供的主动转向系统可以包括两个配合工作的作动器，用于共同驱动同一位移机构进行直线往复位移。请参考图3A及图3B，图3A及图3B示出了根据本发明的一些实施例提供的主动转向系统的结构示意图。

如图3A及图3B所示，在本发明的一些实施例中，主动转向系统可以包括两个作动器311、312。作动器311通过固定支座371固定安装于车桥前侧的左端，沿车桥向右延伸并连接位移机构32的左侧。作动器312通过固定支座372固定安装于车桥前侧的右端，沿车桥向左延伸并连接位移机构32的右侧。响应于执行端控制器(未绘示)制定的主动转向指令，作动器311可以根据收到的主动转向指令沿车桥的延伸方向进行收缩(或伸长)。同时，作动器312可以根据同一主动转向指令沿车桥的延伸方向同步地进行反向的伸长(或收缩)。藉此，两个作动器311、312可以共同驱动位移机构32沿车桥的延伸方向进行直线往复位移。通过采用上述双作动器的设计，本发明可以控制两个作动器311、312协同出力，使得作动器响应更加迅速以减少响应时间。此外，上述双作动器的设计还能够在任意一个作动器311或312出现故障时，利用另一个正常作动器312或311的冗余驱动来保障转向桥的主动转向功能。

更进一步地，当整车控制器(VCU)提供的转向给定信号指示车辆需要左转时，执行端控制器(未绘示)可以控制作动器311主动伸长，以推动位移机构32向右位移，并推动作动器312自然收缩。反之，当整车控制器(VCU)提供的转向给定信号指示车辆需要右转时，执行端控制器(未绘示)可以控制作动器312主动伸长，以推动位移机构32向左位移，并推动作动器311自然收缩。通过采用这种只以推力带动位移机构32进行直线往复位移的方案，本发明可以进一步克服作动器311、312在推力及拉力切换时的压力差所造成的行程误差，从而进一步提升主动转向控制的精度。

本领域的技术人员可以理解，上述将位移机构22、32安装于车桥前侧的方案只是本发明提供的一种非限制性的实施方式，旨在清楚地展示本发明的主要构思，并提供一种便于公众实施的具体方案，而非用于限制本发明的保护范围。可选地，在另一些实施例中，当车辆的底盘足够高时，位移机构也可以安装于车桥的上侧。对应地，作动器也可以与位移机构一起安装于车桥的上侧，以利于作动器驱动位移机构进行直线往复位移。

请参考图4A、4B、5A及5B，图4A及图4B示出了根据本发明的一些实施例提供的单作动器主动转向系统的结构示意图，而图5A及图5B示出了根据本发明的一些实施例提供的双作动器主动转向系统的结构示意图。

如图4A及图4B所示，在本发明的一些实施例中，位移机构42的导向件可以通过固定支座471及固定支座472固定安装于车桥的上侧，并与车桥的延伸方向(即图4B中的左右方向)平行。位移机构42的位移件可以通过限位结构安装于该导向件，并连接作动器41可伸缩的第一端。作动器41的第二端可以通过固定支座471固定安装于车桥的左端，沿车桥向右延伸并连接位移机构42的左侧。响应于执行端控制器(未绘示)制定的主动转向指令，作动器41可以根据收到的主动转向指令沿车桥的延伸方向进行收缩或伸长，以驱动位移机构42沿车桥的延伸方向进行直线往复位移，从而通过两根转向连杆及两根转向节臂来带动配置于本车桥的两个车轮协同偏转。

如图5A及图5B所示，在本发明的一些实施例中，主动转向系统可以包括两个作动器511、512。作动器511通过固定支座571固定安装于车桥上侧的左端，并沿车桥向右延伸并连接位移机构52的左侧。作动器512通过固定支座572固定安装于车桥上侧的右端，并沿车桥向左延伸并连接位移机构52的右侧。位移机构52的导向件可以通过固定支座571及固定支座572固定安装于车桥的上侧，并与车桥的延伸方向平行。位移机构52的位移件可以通过限位结构安装于该导向件，并分别连接作动器511及作动器512可伸缩的第一端。响应于执行端控制器(未绘示)制定的主动转向指令，作动器511可以根据收到的主动转向指令沿车桥的延伸方向进行收缩(或伸长)。同时，作动器512可以根据同一主动转向指令沿车桥的延伸方向同步地进行反向的伸长(或收缩)。藉此，两个作动器511、512可以共同驱动位移机构52沿车桥的延伸方向进行直线往复位移，从而通过两根转向连杆及两根转向节臂来带动配置于本车桥的两个车轮协同偏转。

可选地，在其他实施例中，位移机构及作动器也可以共同安装于车桥的后侧或下侧，以实现同样的技术效果。位移机构及作动器安装于车桥的后侧或下侧的方案与上述实施例的原理相同，在此不再赘述。

如上所述，在本发明的一些实施例中，主动转向系统还可以包括配置于执行端的控制器。该执行端控制器适于根据整车控制器(VCU)提供的控制指令控制作动器运行，从而驱动位移机构进行直线往复运动以带动转向连杆及转向节臂联动，进而实现车辆的主动转向。以下将结合一些主动转向系统的控制方法来描述该控制器的工作原理。本领域的技术人员可以理解，这些主动转向系统的控制方法只是本发明提供的一些非限制性的实施方式，旨在清楚地展示本发明的主要构思，并提供一些便于公众实施的具体方案，而非用于限制本发明的保护范围。

请参考图6，图6示出了根据本发明的一些实施例提供的主动转向系统的控制方法的流程示意图。

如图6所示，在本发明的一些实施例中，上述控制方法可以包括步骤：对整车控制器(VCU)提供的控制指令进行状态诊断。

上述状态诊断包括但不限于对整车控制器(VCU)提供的控制指令的转角超限诊断。具体来说，响应于收到整车控制器(VCU)提供的控制指令，执行端控制器可以首先根据该控制指令计算需要转向连杆绕位移机构旋转的目标转角。之后，执行端控制器可以该目标转角与预设的转角阈值进行对比。若该目标转角大于预设的转角阈值，则执行端控制器可以判断该目标转角存在超限异常，从而将作动器锁定到转角为零的初始位置以禁止车辆转向。同时，执行端控制器还可以向整车控制器(VCU)进行输入信号异常反馈，以供整车控制器(VCU)进行主动转向策略的修正。反之，若控制指令指示的目标转角小于或等于预设的转角阈值，则执行端控制器可以判断该目标转角正常。

本领域的技术人员可以理解，上述转角超限诊断的方案只是本发明提供的一种非限制性的实施方式，旨在清楚地展示本发明的主要构思，并提供一些便于公众实施的具体方案，而非用于限制本发明的保护范围。可选地，在另一些实施例中，执行端控制器还可以对主动转向系统的作动器、位移机构、转向连杆及转向节臂的运行状态进行状态诊断，并将诊断结果反馈到整车控制器(VCU)，以供整车控制器(VCU)进行主动转向策略的修正。

如图6所示，在本发明的一些实施例中，上述控制方法还可以包括步骤：响应于控制指令为正常状态，制定主动转向指令以进行车辆的主动转向。

具体来说，执行端控制器可以根据诊断正常的目标转角计算作动器的目标行程，并制定对应的主动转向指令。该主动转向指令可以是指示控制油缸作动器的目标伸缩量的硬线信号。油缸作动器的比例伺服阀可以根据该主动转向指令调节作动器的油缸压力，从而驱动油缸作动器沿车桥的延伸方向进行对应量的伸缩以执行车辆的主动转向。

在一些实施例中，上述位移机构上可以进一步配置有传感器。该传感器包括但不限于位移传感器或角度传感器。执行端控制器可以利用该传感器采集位移机构的实际位移量，并向整车控制器(VCU)进行实际执行情况的反馈。整车控制器(VCU)可以根据传感器采集的反馈数据进行车辆转角的闭环控制，以提升车辆转向的控制精度。在一些实施例中，执行端控制器可以控制作动器保持之前的伸缩量，以控制车辆保持原有的转角进行持续转向，直到整车控制器(VCU)提供下一步的控制指令。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

根据本发明的另一方面，本文还提供了一种计算机可读存储介质。本发明提供的上述计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。该计算机指令被上述执行端控制器的处理器执行时，可以实施上述实施例所提供的控制车辆主动转向的方法，以达到缩小主动转向执行作动器的执行行程、降低转向控制的响应延时的效果，从而提高转向控制的实时性。

本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

尽管上述的实施例所述的控制器可以通过软件与硬件的组合来实现。但是可以理解，该控制器也可以单独在软件或硬件中加以实施。对于硬件实施而言，该控制器可在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行上述功能的其它电子装置或上述装置的选择组合来加以实施。对软件实施而言，该控制器可以通过在通用芯片上运行的诸如程序模块(procedures)和函数模块(functions)等独立的软件模块来加以实施，其中每一个模块可以执行一个或多个本文中描述的功能和操作。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (11)

1.一种车辆的主动转向系统，其特征在于，包括：

作动器，适于根据主动转向指令沿车桥的延伸方向进行伸缩；

位移机构，连接所述作动器的第一端，适于随所述作动器的伸缩驱动而沿所述车桥的延伸方向进行直线往复位移；

转向连杆，其第一端旋转连接所述位移机构，而其第二端旋转连接转向节臂的第一端，用于实现所述位移机构与所述转向节臂的联动；以及

所述转向节臂，其第二端通过转向主销连接车辆的轮毂，用于带动所述轮毂转向。

2.如权利要求1所述的主动转向系统，其特征在于，还包括固定支座，所述作动器的第二端通过所述固定支座固定安装于所述车桥，

所述位移机构包括导向件和位移件，其中，所述导向件通过所述固定支座安装于所述车桥，并沿所述车桥的延伸方向延伸；所述位移件安装于所述导向件，适于随所述作动器的伸缩驱动而沿所述导向件的延伸方向进行直线往复位移。

3.如权利要求2所述的主动转向系统，其特征在于，所述作动器包括油缸作动器或电机作动器，和/或

所述位移机构包括导轨滑块、滚珠丝杠或齿轮齿条。

4.如权利要求2所述的主动转向系统，其特征在于，所述作动器及所述位移机构安装于所述车桥的同一侧，以利于所述作动器驱动所述位移机构进行所述直线往复位移，其中，所述同一侧包括所述车桥的前侧、后侧、上侧或下侧。

5.如权利要求1所述的主动转向系统，其特征在于，所述位移机构分别旋转连接两根所述转向连杆的第一端，适于随所述作动器的伸缩驱动而进行所述直线往复位移，以带动两根所述转向连杆进行协同旋转，

两根所述转向连杆的第二端分别旋转连接两根所述转向节臂的第一端，适于进行所述协同旋转以带动两根所述转向节臂进行协同联动，

两根所述转向节臂的第二端分别通过两个所述转向主销连接配置于所述车桥的两个所述轮毂，适于进行所述协同联动以带动两个所述轮毂进行协同转向。

6.如权利要求5所述的主动转向系统，其特征在于，包括两个所述作动器，两个所述作动器分别设置于所述位移机构的两侧，并适于根据所述主动转向指令沿车桥的延伸方向进行同步的反向伸缩，以共同驱动所述位移机构。

7.如权利要求1所述的主动转向系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器配置为：

根据整车控制器提供的控制指令，计算所述转向连杆绕所述位移机构的目标转角；

根据所述目标转角制定所述主动转向指令，以控制所述作动器沿所述车桥的延伸方向进行对应量的伸缩；以及

利用传感器采集所述位移机构的实际位移量，并向所述整车控制器进行执行情况反馈。

8.如权利要求7所述的主动转向系统，其特征在于，所述控制器还配置为：

对所述整车控制器提供的控制指令进行状态诊断；

响应于所述控制指令为异常状态，将所述作动器锁定到转角为零的初始位置，并向所述整车控制器进行输入信号异常反馈；以及

响应于所述控制指令为正常状态，制定所述主动转向指令以进行所述主动转向。

9.如权利要求8所述的主动转向系统，其特征在于，所述状态诊断的步骤包括：

将所述整车控制器提供的目标转角与预设的转角阈值进行对比；

响应于所述目标转角大于所述转角阈值，则判断所述目标转角存在超限异常；以及

响应于所述目标转角小于或等于所述转角阈值，则判断所述目标转角正常。

10.一种控制车辆主动转向的方法，其特征在于，利用如权利要求1～9中任一项所述的主动转向系统控制轮毂旋转，以实现所述车辆的主动转向。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时，实施如权利要求10所述的控制车辆主动转向的方法。

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