圖1 線控轉向系統結構示意圖

（三）六相雙冗余電機高精度控制問題

1、控制方案

執行器控制方案：采用主+輔控制方案。以A系統作為主控模塊，同步通過片間通信將A系統計算的目標電流傳遞給給B系統。最終A系統控制三相電機輸出50%助力、B系統控制三相電機輸出50%助力。當其中一個系統故障時，另外一個系統以整套系統的50%助力輸出繼續工作。

路感控制方案：采用主+冗余備份控制方案。以A系統作為主控模塊，B系統工作在待機模式下(電機無輸出)。A系統以100%的出力需求工作。當A系統發生故障時，平穩切換到B系統，B系統以100%的出力需求工作。

2、片間通信

線控轉向系統沒有機械連接，對電控單元的設計有了更高的要求，對駕駛員的舒適度及安全性都有比較大的影響。線控轉向系統的路感模塊及執行器模塊均采用冗余設計方案，與此同時雙機數據交互的要求除了快速性外，更重要的是數據的準確性及安全性。

主從控制模式時，從機的控制目標電流依賴于主機系統，這對片間數據的快速性及安全性提出了更高的要求。除此之外，雙機的運行信息及狀態的交互也尤為重要。

現有的片間通信多數存在抗干擾性差、極限工況時片間通信容易誤報故障、誤處理成降級運行等問題。為解決現有問題，本研究課題采用一種線控轉向系統片間通信數據識別融合處理的方法。該技術方案在冗余系統進行數據交互時分別針對通信、通信數據采用方法1和方法2識別處通信和數據的有效性，并對數據的有效性等進行校驗，結合冗余通信的方案提高數據準確性。與此同時采用一種的數據恢復機制，從而降低了雙系統降級的概率。

• SPI通信：A系統作為主機、B系統作為從機；頻率設置支持1MHZ ~ 10MHZ，本方案采用1MHZ。單幀數據長度為32bits，SPI通信用于傳遞電機控制的數據及A系統的狀態信息。

• CAN通信：采用CANFD，用于傳遞主機電機目標電流、本機運行狀態作為冗余設計，數據波特率支持500kbps。單幀數據長度支持8bytes、16bytes。。。。64bytes。

（四）線控功能邏輯

1、整車的配置包括人駕模式、自動駕駛模式，人駕模式下轉向執行模塊按照轉向盤模塊的控制命令執行，自動駕駛模型下轉向執行模塊按照自動駕駛域控制器的控制命令執行。本研究客戶重點研究人駕模式下的工作模式，下圖所示：

1) 供電正常后線控系統的控制器激活、執行初始化及自檢。

2) 自檢通過且收到整車ready信號后，路感執行上電對齊模式；如果沒有收到整車ready則待機，自檢不通過則進入故障模式。

3) 在一定時間內，路感的轉向角度和執行器的轉向角度的差值在設定閾值內，則判定上電對齊（方向盤與車輪）通過；如果超過設定時間角度差大于設定閾值，則判定上電對齊未通過，路感保持待機。（由于方向盤與底盤部分無機械連接，為確保方向盤與車輪的對應關系，需要先進行與底盤執行器的中位對齊操作）。

4) 上電對齊通過后，路感和執行器均進入模式仲裁。上電對齊不通過則進入故障模式，通過整車報文發出警示。

5) 滿足人駕模式條件時進入人駕模式。

6) 人駕模式下，執行器響應路感發送的角度控制命令，路感隨著駕駛員的操作和車速的變化而動作。

（五）驗證

1、臺架驗證