一种车辆转向故障判断方法及车辆与流程

本发明涉及车辆故障判断，更具体地，涉及一种车辆转向故障判断方法及车辆。

背景技术：

1、现有车辆的系统难以反馈车轮的实际转动角度，不利于精准控制。另外大部分的辅助驾驶和线控转向的研究也只是专注于电机电控部分，默认机械传动部分是可靠的。然而在实际的过程中，转向传动系统出现故障的可能性也不低，不能忽略，这些故障会使得车辆存在安全隐患。因而为了保障车辆的正常运行，对车辆转向机械传动部分进行故障判断至关重要。尤其在辅助驾驶的实施过程中，变得非常重要，尤其在高阶的辅助驾驶模式中。

技术实现思路

1、本发明为克服上述现有技术中缺乏对车辆转向传动机械故障判断，导致车辆安全隐患的问题，提供一种车辆转向故障判断方法及车辆。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种车辆转向故障判断方法，所述车辆包括方向盘，所述方向盘与左侧转向车轮之间连接有第一转向传动机构，包括以下步骤：

3、s100：根据三维仿真模型，得到方向盘转动角度与左侧转向车轮理论转向角度之间的第一理论关系，基于四轮定位系统，得到方向盘转动角度与左侧转向车轮标准转向角度之间的第一标准关系；

4、s200：基于第一理论关系与第一标准关系，得到所述方向盘各转动角度下，所述左侧转向车轮理论转向角度与左侧转向车轮标准转向角度之间的差值以得到误差带a；

5、s300：车辆行驶时，获取车辆运动状态下的方向盘转动角度以及左侧转向车轮实际转向角度；

6、s400：根据步骤s300获取的方向盘转动角度，基于第一理论关系，得到该方向盘转动角度下左侧转向车轮理论转向角度；

7、s500：根据步骤s300得到的左侧转向车轮实际转向角度以及步骤s400得到的左侧转向车轮理论转向角度计算左侧转向车轮实际转向角度与左侧转向车轮理论转向角度之间的第一偏差；

8、s600：判断步骤s500计算得到的第一偏差是否在步骤s200的误差带a内；

9、s700：如果是，则判断方向盘与左侧转向车轮之间的第一转向传动机构正常，如果否，则判断方向盘与左侧转向车轮之间的第一转向传动机构异常。

10、优选地，在所述步骤s700中，如判断方向盘与左侧转向车轮之间的第一转向传动机构异常，还进行如下步骤：

11、s701：方向盘转动θ角后，若左侧转向车轮转动方向与方向盘转动方向不同，则判断方向盘到左侧转向车轮之间的第一转向传动机构异常且有第一转向传动机构脱开，车辆发出故障警报，提示方向盘与左侧转向车轮之间第一转向传动机构出现脱开故障；

12、s702：再判断连接在左侧转向车轮与右侧转向车轮之间的第二转向传动机构是否异常；

13、s703：如果判断结果为异常，则发起故障报警并指示左侧转向车轮与右侧转向车轮之间的第二转向传动机构出现机械传动故障；否则，继续对驾驶模式进行判断。

14、优选地，在所述步骤s700中，如判断方向盘与左侧转向车轮之间的第一转向传动机构异常，还进行如下步骤：

15、方向盘转动θ角后，若左侧转向车轮转动方向与方向盘转动方向相同，此时判断方向盘与左侧转向车轮之间的第一转向传动机构发生故障，系统发送故障警报；

16、再判断连接在左侧转向车轮与右侧转向车轮之间的第二转向传动机构是否异常；如果判断结果为异常，则发起故障报警并指示左侧转向车轮与右侧转向车轮之间的第二转向传动机构出现机械传动故障；否则，继续对驾驶模式进行判断。

17、优选地，具体判断左侧转向车轮与右侧转向车轮之间的第二转向传动机构是否异常的步骤如下：

18、在所述步骤s100中，根据三维仿真模型，还得到左侧转向车轮理论转向角度与右侧转向车轮理论转向角度的第二理论关系；基于四轮定位系统，得到左侧转向车轮标准转向角度与右侧转向车轮标准转向角度之间的第二标准关系；

19、基于第二理论关系与第二标准关系，得到所述左侧转向车轮转向角度下，所述右侧转向车轮理论转向角度与右侧转向车轮标准转向角度之间的差值以得到误差带b；

20、在所述步骤s300中，还获取右侧转向车轮实际转向角度，根据步骤s300得到的左侧转向车轮实际转向角度，并基于第二理论关系得到右侧转向车轮理论转向角度，计算该右侧转向车轮理论转向角度与右侧转向车轮实际转向角度之间的第二偏差；

21、判断该第二偏差是否在误差带b范围内，如果在则判断第二转向传动机构正常；如第二偏差不在误差带b范围内，则判断第二转向传动机构异常。

22、优选地，左侧转向车轮与右侧转向车轮之间的第二转向传动机构正常，对驾驶模式进行判断，如在人工驾驶模式下，车辆进入线控转向模式，读取车辆行驶状态下的方向盘的实际转角，基于第一理论关系，获取对应方向盘的实际转角下的左侧转向车轮的转角理论值，将左侧转向车轮的转角理论值发送给转向驱动器，转向驱动器驱动安装在转向桥上的助力转向系统运转，所述助力转向系统带动左侧转向车轮以及右侧转向车轮转动；若在辅助驾驶模式下，则转入辅助驾驶模块进行后续操作。

23、优选地，所述方向盘与左侧转向车轮之间的第一转向传动机构发生的故障为转向直拉杆发生塑性变形、球头异常松动、磨损故障中的一种或多种。

24、本发明还提供一种车辆，用于实现上述的车辆转向故障判断方法，所述左侧转向车轮、右侧转向车轮安装在转向桥上，所述转向桥两侧的转向节上分别安装有用于监测左侧转向车轮、右侧转向车轮的转向角传感器，方向盘安装在方向管柱上，所述方向盘通过第一转向传动机构与转向桥的转向节臂相连，第一转向传动机构连接有监测方向盘角度及扭矩的角度扭矩传感装置，所述转向桥上安装有与转向驱动器电连接的助力转向系统，所述助力转向系统的输出端与转向桥的转向直拉臂相连；所述转向角传感器、角度扭矩传感装置以及转向驱动器分别连接有控制器；所述控制器包括储存模块以及偏差校验模块，所述储存模块用于储存第一理论关系、第一标准关系以及偏差带a，所述校验模块用于计算并校验第一偏差是否在误差带a内。

25、优选地，所述第一转向传动机构包括转向传动轴、转向垂臂以及第一转向拉杆，所述方向盘通过转向传动轴与角度扭矩传感装置相连，所述转向垂臂安装在角度扭矩传感装置的输出轴上，所述第一转向拉杆前端与转向垂臂连接，所述第一转向拉杆后端与所述转向节臂连接。

26、优选地，所述助力转向系统包括安装在所述转向桥上的减速机、壳体、导向环以及齿条，所述齿条设置有环形沟槽，所述导向环套设在所述环形沟槽上，所述壳体中设置有孔，所述导向环安装在所述孔中并与其滑动连接，所述减速机的输出轴上安装有齿轮，所述齿条与所述齿轮啮合，所述齿条的两端分别连接有第二转向拉杆，所述第二转向拉杆的另一端与所述转向直拉臂相连。

27、优选地，所述转向桥的主销设有圆柱凸台，所述圆柱凸台开设有凹槽结构，所述转向角传感器的转动环上设置有驱动凸块，所述驱动凸块安装在凹槽结构中，所述转向角传感器的本体安装在所述转向节上。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的车辆转向故障判断方法能够判断方向盘与左侧转向车轮之间的第一转向传动机构是否出现故障，从而可以为车辆的安全行驶提供保障。

29、本发明的车辆能够判断左侧转向车轮与方向盘之间的第一转向传动机构是否出现故障，从而保证车辆的安全行驶。