主动转向控制系统、方法及汽车

摘要

本发明属于自动驾驶及辅助驾驶技术领域，公开了一种主动转向控制系统、方法及汽车。所述系统包括依次连接的转角环控制回路、角速度环控制回路和电流环控制回路；其中，转角环控制回路，用于接收转向盘传感器输入的目标转角，将目标转角转换为转角控制信号，并发送至角速度环控制回路；角速度环控制回路，用于接收修正角速度，通过修正角速度对转角控制信号进行修正；电流环控制回路，用于接收修正后的转角控制信号，并将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值，根据驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转矩。通过上述方式，解决了现有技术自动驾驶控制系统的转向执行精度无法得到保障，无法满足更高精度的自动驾驶控制的技术问题。

权利要求

1.一种主动转向控制系统，其特征在于，所述系统包括依次连接的转角环控制回路、角速度环控制回路和电流环控制回路；其中，所述转角环控制回路，用于接收转向盘传感器输入的目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号，并发送至所述角速度环控制回路；

所述角速度环控制回路，用于接收修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控制信号进行修正，修正角速度的规划基于预设模型生成，所述预设模型为曲线加减速模型；

所述电流环控制回路，用于接收修正后的转角控制信号，并将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值，根据所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转矩；

其中，转角环控制回路包括转角传感器及转角控制器，所述转角控制器与所述转角传感器连接；其中，

所述转角传感器，用于接收转向盘传感器输入的目标转角，并将所述目标转角发送至所述转角控制器；

所述转角控制器，用于接收所述目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号；

所述转角控制器，还用于将转角控制信号发送至所述角速度环控制回路。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述角速度环控制回路包括角速度传感器及角速度控制器，所述转角控制器与所述角速度传感器连接，所述角速度传感器与所述角速度控制器连接；其中，

所述角速度传感器，用于接收修正角速度，并将所述修正角速度发送至所述角速度控制器；

所述角速度传感器，还用于接收所述转角控制信号并发送至所述角速度控制器；

所述角速度控制器，用于接收所述目标转角及所述修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控制信号进行修正。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电流环控制回路包括信号接收器、电流控制器及电机，所述信号接收器与所述电流控制器连接，所述电流控制器与所述电机连接；

其中，

所述信号接收器，用于接收修正后的转角控制信号并发送至所述电流控制器；

所述电流控制器，用于将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值；

所述电机，用于接收所述驱动电流值，根据所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转矩。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括转向机构，所述转向机构包括转向管柱，所述转向管柱与所述电机连接；其中，所述转向管柱，用于接收所述转向助力转矩，根据所述转向助力转矩实现转向。

5.一种主动转向控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：转角环控制回路接收转向盘传感器输入的目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号，并发送至角速度环控制回路；

角速度环控制回路接收修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控制信号进行修正，修正角速度的规划基于预设模型生成，所述预设模型为曲线加减速模型；

电流环控制回路接收修正后的转角控制信号，并将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值，根据所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转矩；

所述转角环控制回路包括转角传感器及转角控制器；所述转角环控制回路接收转向盘传感器输入的目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号，并发送至所述角速度环控制回路，包括：

所述转角传感器接收转向盘传感器输入的目标转角，并将所述目标转角发送至所述转角控制器；

所述转角控制器接收所述目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号；

所述转角控制器将转角控制信号发送至所述角速度环控制回路。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述角速度环控制回路包括角速度传感器及角速度控制器；所述角速度环控制回路接收修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控制信号进行修正的步骤，具体包括：所述角速度传感器接收修正角速度，并将所述修正角速度发送至所述角速度控制器；

所述角速度传感器接收所述转角控制信号并发送至所述角速度控制器；

所述角速度控制器接收所述目标转角及所述修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控制信号进行修正。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电流环控制回路包括信号接收器、电流控制器及电机；所述接收修正后的转角控制信号，并将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值，根据所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转矩的步骤，具体包括：

所述信号接收器接收修正后的转角控制信号并发送至所述电流控制器；

所述电流控制器将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值；

所述电机接收所述驱动电流值，根据所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转矩。

8.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求1至4中任一项所述的主动转向控制系统。

9.一种汽车，其特征在于，所述汽车应用如权利要求5至7中任一项所述的主动转向控制方法。

说明书

主动转向控制系统、方法及汽车

技术领域

[0001] 本发明涉及自动驾驶及辅助驾驶技术领域，尤其涉及一种主动转向控制系统、方法及汽车。

背景技术

[0002] 随着汽车行业的快速发展，汽车保有量逐步提升，道路安全事故频发。为了减少交通事故造成的严重伤亡，各汽车制造商正在不断加大对主动安全技术和智能化技术的研发
投入以提高汽车的安全性。随着先进驾驶辅助系统技术的不断升级完善并逐步向智能化发
展，汽车在不久的将来会实现自动驾驶。目前，自动驾驶的技术能力受限于执行层的性能影
响，随着自动驾驶的级别逐渐升高，自动驾驶的横纵向控制性能也在逐步提升，其对车辆执
行层的执行精度要求也会越来越高。转向、制动必须精确的响应上层的控制指令，同时实时
反馈本身的准确状态，这样自动驾驶控制系统才能实现精确控制。

[0003] 目前主流的横向控制系统均采用转矩的控制接口，即自动驾驶控制器根据车辆的实际位置与目标位置的横向偏差按照车辆动力学计算出车辆需转过的角度，通过标定的方
法将车辆需转动角度转换为人需采用多大的力矩转动方向盘，将该力矩值通过CAN的通信
方式发转向系统，转向系统接收该指令，实现转向。转向系统通过检测到转矩指令后按照无
刷电机的控制逻辑，对电机进行控制，将转矩转换为电机控制的PWM波，从而实现转向系统
对目标转矩的执行。但是该技术方案中转向系统的控制策略精确到较差，因转矩为标定量，
在转向系统的控制逻辑无信号可体现出转向实际执行的转矩，对于转矩的执行为开环控
制，因此转向执行精度无法得到保障无法满足更高精度的自动驾驶控制要求。

[0004] 上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

[0005] 本发明的主要目的在于提供一种主动转向控制系统、方法及汽车，旨在解决现有技术自动驾驶控制系统的转向执行精度无法得到保障，无法满足更高精度的自动驾驶控制
的技术问题。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种主动转向控制系统，所述系统包括依次连接的转角环控制回路、角速度环控制回路和电流环控制回路；其中，

[0007] 所述转角环控制回路，用于接收转向盘传感器输入的目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号，并发送至所述角速度环控制回路；

[0008] 所述角速度环控制回路，用于接收修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控制信号进行修正；

[0009] 所述电流环控制回路，用于接收修正后的转角控制信号，并将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值，根据所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转
矩。

[0010] 优选地，所述转角环控制回路包括转角传感器及转角控制器，所述转角控制器与所述转角传感器连接；其中，

[0011] 所述转角传感器，用于接收转向盘传感器输入的目标转角，并将所述目标转角发送至所述转角控制器；

[0012] 所述转角控制器，用于接收所述目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号；

[0013] 所述转角控制器，还用于将转角控制信号发送至所述角速度环控制回路。

[0014] 优选地，所述角速度环控制回路包括角速度传感器及角速度控制器，所述转角控制器与所述角速度传感器连接，所述角速度传感器与所述角速度控制器连接；其中，

[0015] 所述角速度传感器，用于接收修正角速度，并将所述修正角速度发送至所述角速度控制器；

[0016] 所述角速度传感器，还用于接收所述转角控制信号并发送至所述角速度控制器；

[0017] 所述角速度控制器，用于接收所述目标转角及所述修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控制信号进行修正。

[0018] 优选地，所述电流环控制回路包括信号接收器、电流控制器及电机，所述信号接收器与所述角速度控制器连接，所述信号接收器与所述电流控制器连接，所述电流控制器与
所述电机连接；其中，

[0019] 所述信号接收器，用于接收修正后的转角控制信号并发送至所述电流控制器；

[0020] 所述电流控制器，用于将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值；

[0021] 所述电机，用于接收所述驱动电流值，根据所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转矩。

[0022] 优选地，所述系统还包括转向机构，所述转向机构包括转向管柱，所述转向管柱与所述电机连接；其中，

[0023] 所述转向管柱，用于接收所述转向助力转矩，根据所述转向助力转矩实现转向。

[0024] 此外，为实现上述目的，本发明还提出一种主动转向控制方法，所述方法包括以下步骤：

[0025] 转角环控制回路接收转向盘传感器输入的目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号，并发送至所述角速度环控制回路；

[0026] 角速度环控制回路接收修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控制信号进行修正；

[0027] 电流环控制回路接收修正后的转角控制信号，并将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值，根据所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转矩。

[0028] 优选地，所述转角环控制回路包括转角传感器及转角控制器；所述转角环控制回路接收转向盘传感器输入的目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号，并发送至所
述角速度环控制回路的步骤，具体包括：

[0029] 所述转角传感器接收转向盘传感器输入的目标转角，并将所述目标转角发送至所述转角控制器；

[0030] 所述转角控制器接收所述目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号；

[0031] 所述转角控制器将转角控制信号发送至所述角速度环控制回路。

[0032] 优选地，所述角速度环控制回路包括角速度传感器及角速度控制器；所述角速度环控制回路接收修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控制信号进行修正的步骤，
具体包括：

[0033] 所述角速度传感器接收修正角速度，并将所述修正角速度发送至所述角速度控制器；

[0034] 所述角速度传感器接收所述转角控制信号并发送至所述角速度控制器；

[0035] 所述角速度控制器接收所述目标转角及所述修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控制信号进行修正。

[0036] 优选地，所述电流环控制回路包括信号接收器、电流控制器及电机；所述接收修正后的转角控制信号，并将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值，根据所述驱动
电流值输出相应大小和方向的转向助力转矩的步骤，具体包括：

[0037] 所述信号接收器接收修正后的转角控制信号并发送至所述电流控制器；

[0038] 所述电流控制器将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值；

[0039] 所述电机接收所述驱动电流值，根据所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转矩。

[0040] 此外，为实现上述目的，本发明还提出一种汽车，所述汽车包括如上文所述的主动转向控制系统，或者应用如上文所述的主动转向控制方法。

[0041] 本发明提供了一种主动转向控制系统，所述系统包括依次连接的转角环控制回路、角速度环控制回路和电流环控制回路；其中，所述转角环控制回路，用于接收转向盘传
感器输入的目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号，并发送至所述角速度环控制
回路；所述角速度环控制回路，用于接收修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控制
信号进行修正；所述电流环控制回路，用于接收修正后的转角控制信号，并将修正后的转角
控制信号转换为相应的驱动电流值，根据所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力
转矩。通过上述方式，解决了现有技术自动驾驶控制系统的转向执行精度无法得到保障，无
法满足更高精度的自动驾驶控制的技术问题。

附图说明

[0042] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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
发明的一些实施例，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
根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

[0043] 图1为本发明主动转向控制系统第一实施例的功能模块图；

[0044] 图2为本发明实施例转角环控制回路的功能模块图；

[0045] 图3为本发明实施例角速度环控制回路的功能模块图；

[0046] 图4为本发明实施例电流环控制回路的功能模块图；

[0047] 图5为本发明主动转向控制方法第一实施例的流程示意图；

[0048] 图6为本发明主动转向控制方法第二实施例的流程示意图；

[0049] 图7为本发明主动转向控制方法第三实施例的流程示意图；

[0050] 图8为本发明主动转向控制方法第四实施例的流程示意图。

[0051] 附图标号说明：

[0052] 标号 名称 标号 名称100 转角环控制回路 201 角速度传感器
200 角速度环控制回路 202 角速度控制器
300 电流环控制回路 301 信号接收器
101 转角传感器 302 电流控制器
102 转角控制器 303 电机

[0053] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0054] 应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0055] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基
于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其
他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0056] 需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该
特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

[0057] 另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第
二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可
以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现
相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护
范围之内。

[0058] 本发明提出一种主动转向控制系统。

[0059] 参照图1，在本发明实施例中，所述系统包括依次连接的转角环控制回路100、角速度环控制回路200和电流环控制回路300；其中，

[0060] 所述转角环控制回路100，用于接收转向盘传感器输入的目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号，并发送至所述角速度环控制回路200。

[0061] 本实施例中，所述转角环控制回路100可以包括转角传感器及转角控制器，所述转角控制器与所述转角传感器连接；其中，所述转角传感器，用于接收转向盘传感器输入的目
标转角，并将所述目标转角发送至所述转角控制器；所述转角控制器，用于接收所述目标转
角，将所述目标转角转换为转角控制信号；所述转角控制器，还用于将转角控制信号发送至
所述角速度环控制回路200。将车速传感器输入的车速和转向盘传感器输入的转向盘转角
进行计算和处理，以输出并形成一个总的转角控制信号发送给所述角速度环控制回路200。

[0062] 具体地，将所述目标转角转换为转角控制信号，可以通过获取实时车速和车辆的前转向轮的实际转角；利用所述实时车速和车辆的前转向轮的实际转角确定车辆的后转向
轮的目标转角；获取车辆的后转向轮的实际转角；计算所述车辆的后转向轮的目标转角和
车辆的后转向轮的实际转角的转角偏差；基于比例‑积分‑微分控制方式，根据所述转角偏
差生成脉冲宽度调制信号，所述脉冲宽度调制信号为转角控制信号。也可以采用其他方式
将所述目标转角转换为转角控制信号，本实施例对此不加以限制。

[0063] 所述角速度环控制回路200，用于接收修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控制信号进行修正。

[0064] 本实施例中，所述角速度环控制回路200包括角速度传感器及角速度控制器，所述转角控制器与所述角速度传感器连接，所述角速度传感器与所述角速度控制器连接；其中，
所述角速度传感器，用于接收修正角速度，并将所述修正角速度发送至所述角速度控制器；
所述角速度传感器，还用于接收所述转角控制信号并发送至所述角速度控制器；所述角速
度控制器，用于接收所述目标转角及所述修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控
制信号进行修正。

[0065] 需要说明的是，在转角控制的基础上增加角速度的闭环控制，针对角速度环增加前馈和反馈环的控制，使主动转向控制系统在转角响应过程中角速度可控且按照修正角速
度执行，提升主动转向控制系统对动态角度的跟随性能，使目标转角和修正角速度的变化
更加柔和。修正角速度的规划基于预设模型生成，所述预设模型可以为曲线加减速模型。

[0066] 所述电流环控制回路300，用于接收修正后的转角控制信号，并将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值，根据所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转
矩。

[0067] 本实施例中，所述电流环控制回路300包括信号接收器、电流控制器及电机，所述信号接收器与所述角速度控制器连接，所述角速度控制器与所述电机连接；其中，所述信号
接收器，用于接收修正后的转角控制信号并发送至所述电流控制器；所述电流控制器，用于
将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值；所述电机，用于接收所述驱动电流值，
根据所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转矩。

[0068] 本实施例提供了一种主动转向控制系统，所述系统包括依次连接的转角环控制回路100、角速度环控制回路200和电流环控制回路300；其中，所述转角环控制回路100，用于
接收转向盘传感器输入的目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号，并发送至所述
角速度环控制回路200；所述角速度环控制回路200，用于接收修正角速度，通过所述修正角
速度对所述转角控制信号进行修正；所述电流环控制回路300，用于接收修正后的转角控制
信号，并将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值，根据所述驱动电流值输出相
应大小和方向的转向助力转矩。通过上述方式，解决了现有技术自动驾驶控制系统的转向
执行精度无法得到保障，无法满足更高精度的自动驾驶控制的技术问题。

[0069] 进一步地，参照图2，图2为本发明实施例转角环控制回路的功能模块图；所述转角环控制回路100包括转角传感器101及转角控制器102，所述转角控制器102与所述转角传感
器101连接；其中，

[0070] 所述转角传感器101，用于接收转向盘传感器输入的目标转角，并将所述目标转角发送至所述转角控制器102；

[0071] 所述转角控制器102，用于接收所述目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号；

[0072] 所述转角控制器102，还用于将转角控制信号发送至所述角速度环控制回路200。

[0073] 需要说明的是，将所述目标转角转换为转角控制信号，可以通过获取实时车速和车辆的前转向轮的实际转角；利用所述实时车速和车辆的前转向轮的实际转角确定车辆的
后转向轮的目标转角；获取车辆的后转向轮的实际转角；计算所述车辆的后转向轮的目标
转角和车辆的后转向轮的实际转角的转角偏差；基于比例‑积分‑微分控制方式，根据所述
转角偏差生成脉冲宽度调制信号，所述脉冲宽度调制信号为转角控制信号。也可以采用其
他方式将所述目标转角转换为转角控制信号，本实施例对此不加以限制。

[0074] 进一步地，参照图3，图3为本发明实施例角速度环控制回路的功能模块图；所述角速度环控制回路200包括角速度传感器201及角速度控制器202，所述转角控制器102与所述
角速度传感器201连接，所述角速度传感器201与所述角速度控制器202连接；其中，

[0075] 所述角速度传感器201，用于接收修正角速度，并将所述修正角速度发送至所述角速度控制器202；

[0076] 所述角速度传感器201，还用于接收所述转角控制信号并发送至所述角速度控制器202；

[0077] 所述角速度控制器202，用于接收所述目标转角及所述修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控制信号进行修正。

[0078] 需要说明的是，在转角控制的基础上增加角速度的闭环控制，针对角速度环增加前馈和反馈环的控制，使主动转向控制系统在转角响应过程中角速度可控且按照修正角速
度执行，提升主动转向控制系统对动态角度的跟随性能，使目标转角和修正角速度的变化
更加柔和。修正角速度的规划基于预设模型生成，所述预设模型可以为曲线加减速模型。

[0079] 具体地，所述曲线加减速模型针对一段动态的转角过程，根据其转向的变化将转向角速度分解为不同的状态，具体公式如下：

[0080]

[0081] 其中Vs、Vm作为起始转速，Vs由主动转向系统硬件特性决定，Vm由主动转向控制系统设定，T1～T5为时间，a为加速度，其它车速根据时间和目标转角计算得出，输入主动转向
控制系统进行全闭环控制。

[0082] 进一步地，参照图4，图4为本发明实施例电流环控制回路的功能模块图；所述电流环控制回路300包括信号接收器301、电流控制器302及电机303，所述信号接收器301与所述
角速度控制器202连接，所述信号接收器301与所述电流控制器302连接，所述电流控制器
302与所述电机303连接；其中，

[0083] 所述信号接收器301，用于接收修正后的转角控制信号并发送至所述电流控制器302；

[0084] 所述电流控制器302，用于将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值；

[0085] 所述电机303，用于接收所述驱动电流值，根据所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转矩。

[0086] 需要说明的是，所述电流环控制回路300还可以包括电机矢量控制器，所述电机矢量控制器与所述电流控制器连接，所述电机矢量控制器与所述电机连接。

[0087] 进一步地，所述系统还包括转向机构，所述转向机构包括转向管柱，所述转向管柱与所述电机连接；其中，

[0088] 所述转向管柱，用于接收所述转向助力转矩，根据所述转向助力转矩实现转向。

[0089] 需要说明的是，所述系统还可以包括减速机构，所述减速机构与所述电机连接，所述减速机构与所述转向管柱连接。

[0090] 为实现上述目的，本发明实施例还提出一种主动转向控制方法，参照图5，图5为本发明主动转向控制方法第一实施例的流程示意图。

[0091] 本实施例中，所述主动转向控制方法包括以下步骤：

[0092] 步骤S10：转角环控制回路接收转向盘传感器输入的目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号，并发送至所述角速度环控制回路。

[0093] 需要说明的是，所述转角环控制回路可以包括转角传感器及转角控制器，所述转角控制器与所述转角传感器连接；其中，所述转角传感器，用于接收转向盘传感器输入的目
标转角，并将所述目标转角发送至所述转角控制器；所述转角控制器，用于接收所述目标转
角，将所述目标转角转换为转角控制信号；所述转角控制器，还用于将转角控制信号发送至
所述角速度环控制回路。将车速传感器输入的车速和转向盘传感器输入的转向盘转角进行
计算和处理，以输出并形成一个总的转角控制信号发送给所述角速度环控制回路。

[0094] 具体地，将所述目标转角转换为转角控制信号，可以通过获取实时车速和车辆的前转向轮的实际转角；利用所述实时车速和车辆的前转向轮的实际转角确定车辆的后转向
轮的目标转角；获取车辆的后转向轮的实际转角；计算所述车辆的后转向轮的目标转角和
车辆的后转向轮的实际转角的转角偏差；基于比例‑积分‑微分控制方式，根据所述转角偏
差生成脉冲宽度调制信号，所述脉冲宽度调制信号为转角控制信号。也可以采用其他方式
将所述目标转角转换为转角控制信号，本实施例对此不加以限制。

[0095] 步骤S20：角速度环控制回路接收修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控制信号进行修正。

[0096] 易于理解的是，所述角速度环控制回路包括角速度传感器及角速度控制器，所述转角控制器与所述角速度传感器连接，所述角速度传感器与所述角速度控制器连接；其中，
所述角速度传感器，用于接收修正角速度，并将所述修正角速度发送至所述角速度控制器；
所述角速度传感器，还用于接收所述转角控制信号并发送至所述角速度控制器；所述角速
度控制器，用于接收所述目标转角及所述修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控
制信号进行修正。

[0097] 需要说明的是，在转角控制的基础上增加角速度的闭环控制，针对角速度环增加前馈和反馈环的控制，使主动转向控制系统在转角响应过程中角速度可控且按照修正角速
度执行，提升主动转向控制系统对动态角度的跟随性能，使目标转角和修正角速度的变化
更加柔和。修正角速度的规划基于预设模型生成，所述预设模型可以为曲线加减速模型。

[0098] 步骤S30：电流环控制回路接收修正后的转角控制信号，并将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值，根据所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转矩。

[0099] 本实施例中，所述电流环控制回路包括信号接收器、电流控制器及电机，所述信号接收器与所述角速度控制器连接，所述角速度控制器与所述电机连接；其中，所述信号接收
器，用于接收修正后的转角控制信号并发送至所述电流控制器；所述电流控制器，用于将修
正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值；所述电机，用于接收所述驱动电流值，根据
所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转矩。

[0100] 本实施例通过转角环控制回路接收转向盘传感器输入的目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号，并发送至所述角速度环控制回路；角速度环控制回路接收修正角
速度，通过所述修正角速度对所述转角控制信号进行修正；电流环控制回路接收修正后的
转角控制信号，并将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值，根据所述驱动电流
值输出相应大小和方向的转向助力转矩。通过上述方式，解决了现有技术自动驾驶控制系
统的转向执行精度无法得到保障，无法满足更高精度的自动驾驶控制的技术问题。

[0101] 参考图6，图6为本发明主动转向控制方法第二实施例的流程示意图。

[0102] 基于上述第一实施例，本实施例主动转向控制方法在所述步骤S10，具体包括：

[0103] 步骤S101：所述转角传感器接收转向盘传感器输入的目标转角，并将所述目标转角发送至所述转角控制器。

[0104] 需要说明的是，所述转角环控制回路包括转角传感器及转角控制器，

[0105] 步骤S102：所述转角控制器接收所述目标转角，将所述目标转角转换为转角控制信号。

[0106] 需要说明的是，将所述目标转角转换为转角控制信号，可以通过获取实时车速和车辆的前转向轮的实际转角；利用所述实时车速和车辆的前转向轮的实际转角确定车辆的
后转向轮的目标转角；获取车辆的后转向轮的实际转角；计算所述车辆的后转向轮的目标
转角和车辆的后转向轮的实际转角的转角偏差；基于比例‑积分‑微分控制方式，根据所述
转角偏差生成脉冲宽度调制信号，所述脉冲宽度调制信号为转角控制信号。也可以采用其
他方式将所述目标转角转换为转角控制信号，本实施例对此不加以限制。

[0107] 步骤S103：所述转角控制器将转角控制信号发送至所述角速度环控制回路。

[0108] 本实施例通过所述转角传感器接收转向盘传感器输入的目标转角，并将所述目标转角发送至所述转角控制器；所述转角控制器接收所述目标转角，将所述目标转角转换为
转角控制信号；所述转角控制器将转角控制信号发送至所述角速度环控制回路。通过上述
方式，解决了现有技术自动驾驶控制系统的转向执行精度无法得到保障，无法满足更高精
度的自动驾驶控制的技术问题。

[0109] 参考图7，图7为本发明主动转向控制方法第三实施例的流程示意图。

[0110] 基于上述第一实施例，本实施例主动转向控制方法在所述步骤S20，具体包括：

[0111] 步骤S201：所述角速度传感器接收修正角速度，并将所述修正角速度发送至所述角速度控制器。

[0112] 需要说明的是，所述角速度环控制回路包括角速度传感器及角速度控制器，在转角控制的基础上增加角速度的闭环控制，针对角速度环增加前馈和反馈环的控制，使主动
转向控制系统在转角响应过程中角速度可控且按照修正角速度执行，提升主动转向控制系
统对动态角度的跟随性能，使目标转角和修正角速度的变化更加柔和。修正角速度的规划
基于预设模型生成，所述预设模型可以为曲线加减速模型。

[0113] 步骤S202：所述角速度传感器接收所述转角控制信号并发送至所述角速度控制器。

[0114] 步骤S203：所述角速度控制器接收所述目标转角及所述修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角控制信号进行修正。

[0115] 具体地，修正角速度的规划基于预设模型生成，所述预设模型可以为曲线加减速模型。所述曲线加减速模型针对一段动态的转角过程，根据其转向的变化将转向角速度分
解为不同的状态，具体公式如下：

[0116]

[0117] 其中Vs、Vm作为起始转速，Vs由主动转向系统硬件特性决定，Vm由主动转向控制系统设定，T1～T5为时间，a为加速度，其它车速根据时间和目标转角计算得出，输入主动转向
控制系统进行全闭环控制。

[0118] 本实施例通过所述角速度传感器接收修正角速度，并将所述修正角速度发送至所述角速度控制器；所述角速度传感器接收所述转角控制信号并发送至所述角速度控制器；
所述角速度控制器接收所述目标转角及所述修正角速度，通过所述修正角速度对所述转角
控制信号进行修正。通过上述方式，解决了现有技术自动驾驶控制系统的转向执行精度无
法得到保障，无法满足更高精度的自动驾驶控制的技术问题。

[0119] 参考图8，图8为本发明主动转向控制方法第四实施例的流程示意图。

[0120] 基于上述第一实施例，本实施例主动转向控制方法在所述步骤S30，具体包括：

[0121] 步骤S301：所述信号接收器接收修正后的转角控制信号并发送至所述电流控制器。

[0122] 需要说明的是，所述电流环控制回路包括信号接收器、电流控制器及电机。

[0123] 步骤S302：所述电流控制器将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值。

[0124] 步骤S303：所述电机接收所述驱动电流值，根据所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转矩。

[0125] 需要说明的是，所述电流环控制回路还可以包括电机矢量控制器，所述电机矢量控制器与所述电流控制器连接，所述电机矢量控制器与所述电机连接。所述电流环控制回
路还可以包括转向机构，所述转向机构包括转向管柱，所述转向管柱与所述电机连接；其
中，所述转向管柱，用于接收所述转向助力转矩，根据所述转向助力转矩实现转向。所述电
流环控制回路还可以包括还可以包括减速机构，所述减速机构与所述电机连接，所述减速
机构与所述转向管柱连接。

[0126] 本实施例通过所述信号接收器接收修正后的转角控制信号并发送至所述电流控制器；所述电流控制器将修正后的转角控制信号转换为相应的驱动电流值；所述电机接收
所述驱动电流值，根据所述驱动电流值输出相应大小和方向的转向助力转矩。通过上述方
式，解决了现有技术自动驾驶控制系统的转向执行精度无法得到保障，无法满足更高精度
的自动驾驶控制的技术问题。

[0127] 为实现上述目的，本发明还提出一种汽车，所述汽车包括如上文所述的主动转向控制系统，或者应用如上文所述的主动转向控制方法。该主动转向控制系统的具体结构参
照上述实施例，该主动转向控制方法的具体流程参照上述实施例，由于本汽车采用了上述
所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效
果，在此不再一一赘述。

[0128] 应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。

[0129] 需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者
全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。

[0130] 另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的主动转向控制方法，此处不再赘述。

[0131] 此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统
所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在
包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

[0132] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

[0133] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下
前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做
出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质
(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台
终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方
法。

[0134] 以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技
术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。