自动驾驶汽车线控转向系统的制作技术
自动驾驶车辆的转向控制方法、设备及系统的制作技术
图片简介:本申请介绍了一种自动驾驶车辆的转向控制方法、装置及系统，方法包括：获取自动驾驶车辆的当前位置、当前方向及当前行驶速度；将当前位置及当前方向与目标轨迹进行对比，得到横向误差和航向误差；根据横向误差、航向误差、当前行驶速度及自动驾驶车辆的轴距和前视距离，得到自动驾驶车辆的目标角速率；利用角速率测量元件获取自动驾驶车辆的当前角速率，根据目标角速率与当前角速率的差值对自动驾驶车辆进行转向控制。
本申请公开的上述技术方案，利用自动驾驶车辆的角速率作为反馈值进行转向控制，在该过程中角速率测量元件的安装位置并不受限，因此，则可以尽量避免出现损坏和掉落等情况，从而可以提高自动驾驶车辆转向控制的控制效果。
技术要求1.一种自动驾驶车辆的转向控制方法，其特征在于，包括：获取自动驾驶车辆的当前位置、当前方向和当前行驶速度；将所述当前位置及所述当前方向与所述自动驾驶车辆的目标轨迹进行对比，得到横向误差和航向误差；根据所述横向误差、所述航向误差、所述当前行驶速度及预先获取到的所述自动驾驶车辆的轴距和前视距离，得到所述自动驾驶车辆的目标角速率；利用角速率测量元件获取所述自动驾驶车辆的当前角速率，并得到所述目标角速率与所述当前角速率的差值；根据所述差值对所述自动驾驶车辆进行转向控制。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆的转向控制方法，其特征在于，根据所述横向误差、所述航向误差、所述当前行驶速度及预先获取到的所述自动驾驶车辆的轴距和前视距离，得到所述自动驾驶车辆的目标角速率，包括：利用得到所述自动驾驶车辆车轮的目标角度；利用得到所述自动驾驶车辆的目标角速率；其中，λ为所述自动驾驶车辆车轮的目标角度，L为所述自动驾驶车辆的轴距，d为所述横向误差，ψ为所述航向误差，F为所述前视距离，v为所述当前行驶速度，δ为所述自动驾驶车辆的目标角速率。
3.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆的转向控制方法，其特征在于，所述角速率测量元件具体为陀螺仪，且所述陀螺仪的一个轴被配置为所述自动驾驶车辆的天向轴。
线控转向系统工作原理
线控转向系统工作原理线控转向系统是一种被广泛应用于汽车技术中的创新技术。
它采用电子信号传输的方式，将车辆驾驶员的转向操作转化为车辆实际转向的动作。
这项技术通过电子信号的传输实现了驾驶员和车辆之间的无线联系，为车辆的操控性、稳定性和安全性带来了明显的提升。
线控转向系统主要由三个主要组成部分构成：转向传感器、转向控制单元和转向执行器。
转向传感器是整个系统的核心部件。
它负责感知驾驶员转动方向盘的动作，并将其转化为电子信号传输给控制单元。
转向传感器通常采用压力传感器或角位传感器，它们能够准确地感测到方向盘的角度和转向力的大小。
转向控制单元是系统的控制中枢。
它接收来自转向传感器的信号，并根据这些信号判断驾驶员的意图，然后发送相应的指令给转向执行器。
控制单元通常由微处理器和电路板组成，它能够实现信号处理、指令判断和数据传输等功能。
转向执行器是系统的执行机构。
它接收来自控制单元的指令，将电子信号转化为机械动作驱动车辆转向。
转向执行器通常由电动助力转向机构、电机和转向放大器等部件组成，能够实现精确、高效的转向反应。
在工作过程中，当驾驶员转动方向盘时，转向传感器感知到驾驶员的动作，并将这个信号传输给控制单元。
控制单元根据驾驶员的转向意图，通过发送相应的指令给转向执行器，使其按照驾驶员的意愿实现车辆的转向动作。
整个过程中，驾驶员只需要轻轻转动方向盘，系统会自动识别并执行相应的转向操作。
线控转向系统的工作原理简单而高效。
它不仅能够降低驾驶员的操作难度，还能够提高车辆的操控性和稳定性，并且对于车辆安全性的提升也起到了关键作用。
这项创新技术为汽车行业带来了新的发展机遇，将在未来得到更广泛的应用和推广。
自动驾驶系统及其自动驾驶转向控制设备的制作方法
本技术公开了一种自动驾驶转向控制装置，用于方向盘转向的农用机械，包括转向柱和转向控制机构，转向柱的转向轴与转向控制机构的转子通过套筒相连，套筒外周设有花键，转子具有沿轴向贯穿的安装孔，安装孔的侧壁具有用以与花键配合传动的键槽。
套筒和转子通过花键连接，装配过程中仅需将装有花键的套筒对应插入安装孔中即可，极大地提高了装配效率，简化了自动驾驶转向控制装置的结构。
同时花键与键槽的侧壁贴合传动，花键的受力面积大于现有技术中的螺栓，因而其传动强度也明显高于现有技术，保证了传动的稳定性。
本技术还提供了一种包括上述自动驾驶转向控制装置的自动驾驶系统，并具有传动稳定的优点。
技术要求1.一种自动驾驶转向控制装置，用于方向盘转向的农用机械，其特征在于，包括转向柱(9)和转向控制机构(5)，所述转向柱(9)的转向轴与所述转向控制机构(5)的转子通过套筒(12)相连，所述套筒(12)外周设有花键(3)，所述转子具有沿轴向贯穿的安装孔，所述安装孔的侧壁具有用以与所述花键(3)配合传动的键槽(11)。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶转向控制装置，其特征在于，还包括方向盘骨架(4)，所述方向盘骨架(4)中央具有沿厚度方向贯穿的过孔，所述套筒(12)穿过所述过孔连接所述方向盘骨架(4)与所述转子，所述过孔的侧壁具有用以与所述花键(3)配合传动的传动槽。
3.根据权利要求2所述的自动驾驶转向控制装置，其特征在于，所述套筒(12)具有沿轴向贯穿的通孔，所述转向柱(9)包括转向轴和套设于所述转向轴外周的轴套，所述转向轴穿过所述通孔，所述转向轴的上端与用以固定所述套筒(12)的紧固螺母(2)相连。
4.根据权利要求3所述的自动驾驶转向控制装置，其特征在于，还包括位于所述方向盘骨架(4)上方的方向盘上壳，所述方向盘上壳与所述方向盘骨架(4)卡接配合。
5.根据权利要求4所述的自动驾驶转向控制装置，其特征在于，所述方向盘骨架(4)具有沿径向延伸的支撑部，所述方向盘骨架(4)具有与所述支撑部卡接固定的卡接槽。
自动驾驶汽车的线控转向控制系统
自动驾驶汽车的线控转向控制系统发布时间：2021-03-02T04:48:07.699Z 来源：《中国科技人才》2021年第3期作者：刘琦[导读] 基于传统汽车电动助力转向系统的基本结构，文中设计转向角度控制器模块和扭矩控制器模块，实现线控转向控制系统，以用于自动驾驶汽车的自动转向控制。
东风小康汽车有限公司摘要：基于传统汽车电动助力转向系统的基本结构，文中设计转向角度控制器模块和扭矩控制器模块，实现线控转向控制系统，以用于自动驾驶汽车的自动转向控制。
其中转向角度控制器硬件使用STM32F4系列单片机，主要用于实时计算出转向扭矩值，实现转向角度的闭环控制；扭矩控制器模块主要由STM32单片机和扭矩信号生成电路构成，用于检测扭矩传感器输入及模拟扭矩传感器输出。
分别设计转向角度控制器软件和扭矩控制器软件，最后在某轿车上部署测试，车辆的转向角度控制快速精准，实现了自动驾驶车辆平台的转向控制功能。
关键词：自动驾驶汽车；线控转向系统；角度控制器；扭矩控制器引言：自从谷歌于2009年布局自动驾驶，自动驾驶技术引发了新一轮的产业热潮，且自动驾驶车辆在军事、工业、农业等各领域都有应用需求。
对于自动驾驶汽车，线控转向系统是无人驾驶汽车的重要执行机构，将驾驶意图中的转向信号通过电信号形形式发送到转向电机，由转向电机驱动转向轮。
传统驾驶汽车的转向控制是通过电动助力转向系统（ElectricPowerSteering，EPS）实现转向控制。
而电动助力转向系统是建立在传统机械转向系统的基础之上，由转向操纵机构、扭矩传感器、动力转向电动机转向传动机构转向角度传感器等系列机械和电子控制装置构成。
本设计根据目前的的。
而电动助力转向系统是建立在传统机械转向系统的基础之上，由转向操纵机构、扭矩传感器、动力转向电动机转向传动机构转向角度传感器等系列机械和电子控制装置构成。
本设计根据目前的电动助力转向系统的结构原理，设计线控转向控制系统，使汽车能根据实时的转向输入信息实现转向自动控制。
线控转向的工作过程
线控转向，也称为电子控制转向或线传转向，是一种先进的汽车转向技术。
与传统的机械转向系统相比，线控转向通过电子信号来控制和执行车辆的转向操作，提高了驾驶的安全性、舒适性和灵活性。
线控转向的工作过程可以分为以下几个步骤：
驾驶员输入：当驾驶员转动方向盘时，方向盘上的传感器会检测到驾驶员的输入信号，包括转动的角度和速度。
信号处理：转向控制系统接收到驾驶员的输入信号后，会进行信号处理和计算，确定车辆的目标转向角度和速度。
电子控制单元（ECU）决策：ECU根据车辆的当前状态、行驶环境等因素，对目标转向角度和速度进行修正和优化，以保证车辆的安全和稳定。
电机驱动：ECU将修正后的目标转向角度和速度发送给电机驱动系统。
电机驱动系统通过控制电机的电流和电压，来驱动转向机构的运动。
转向执行：电机驱动系统通过传动机构将电机的旋转运动转化为车轮的转向运动，从而实现车辆的转向。
在这个过程中，线控转向系统还需要通过传感器实时监测车轮的转向角度和速度，以确保转向的准确性和稳定性。
反馈控制：线控转向系统还具有反馈控制功能。
当车轮的实际转向角度与目标转向角度存在偏差时，系统会通过反馈控制算法来调整电机的输出，使车轮的转向角度逐渐逼近目标值。
这种反馈控制机制可以提高转向的精度和响应速度。
总的来说，线控转向系统通过电子控制技术来实现车辆的转向操作，具有更高的安全性、舒适性和灵活性。
线控转向系统研发生产方案(一)
线控转向系统研发生产方案一、实施背景随着汽车技术的不断发展，消费者对汽车驾驶体验的需求也在不断升级。
特别是在自动驾驶、电动化、网联化等趋势的推动下，汽车的驾驶控制系统已经从传统的机械液压系统转向了电子控制系统。
而其中，线控转向系统（SBW）作为新一代的汽车驾驶控制系统，其研发与生产成为了行业内的热点。
近年来，中国政府也出台了一系列政策，推动汽车产业的转型升级。
其中，线控转向系统的研发与生产被视为汽车产业未来发展的重要方向之一。
在此背景下，本方案旨在通过自主研发，推动线控转向系统的国产化生产，提升国内汽车产业的竞争力。
二、工作原理线控转向系统（SBW）是一种通过电信号来控制转向的装置。
在SBW中，方向盘与转向机之间没有传统的机械连接，而是通过电线进行信号传输。
当驾驶员转动方向盘时，SBW会通过传感器将信号传输到ECU（电子控制单元），然后ECU根据预设的算法对信号进行处理，最终控制电动机驱动转向机进行转向。
三、实施计划步骤1.技术研究：开展SBW的技术研究，包括传感器技术、ECU控制策略、电动机驱动技术等。
2.样品制作：根据技术研究结果，制作SBW样品。
3.试验验证：在实验室和实车上对SBW样品进行性能验证，包括转向灵敏度、响应速度、耐久性等。
4.批量生产：根据试验验证结果，对SBW进行优化改进后，开始批量生产。
5.市场推广：通过与汽车制造商合作，将SBW应用到汽车上，并进行市场推广。
四、适用范围本方案适用于各类乘用车、商用车等车辆的线控转向系统研发与生产。
五、创新要点1.采用先进的传感器技术，能够准确、快速地检测驾驶员的转向意图。
2.优化ECU控制策略，实现更快速、更精确的转向控制。
3.采用高效的电动机驱动技术，确保转向机的快速响应和稳定运行。
4.通过自主研发，掌握核心知识产权，为国内汽车产业的发展提供支持。
六、预期效果预计本方案的实施将带来以下效果：1.提高车辆的驾驶安全性：SBW能够更快地响应驾驶员的转向操作，缩短反应时间，从而提高驾驶安全性。
纯电动智能车辆线控转向系统设计与控制方法
实验验证
实验验证
为了验证所设计的纯电动智能车辆线控转向系统的有效性，需要进行实验验 证。实验流程包括以下步骤：
实验验证
1、搭建实验平台：组建纯电动智能车辆线控转向系统实验平台，包括车辆、 传感器、执行器、控制器等部件。
实验验证
2、数据采集：在实验过程中，通过传感器采集车辆的状态信息，如车速、角 速度、横摆角等。
实验验证
3、控制策略实施：根据所设计的控制策略，将控制指令发送给执行器，实现 线控转向系统的控制。
实验验证
4、实验结果分析：对实验数据进行整理和分析，对比不同控制策略下的实验 结果，评估所设计的纯电动智能车辆线控转向系统的性能。
实验验证
通过实验验证，可以证明所设计的纯电动智能车辆线控转向系统能够达到预 期效果。与传统的机械转向系统相比，线控转向系统具有更高的灵活性和可靠性， 能够更好地适应复杂路况和行驶需求。同时，应用PID控制、模糊控制或神经网 络控制等算法，可以进一步提高转向系统的性能和稳定性。
结论
结论
本次演示对纯电动智能车辆线控转向系统设计与控制方法进行了深入研究。 首先介绍了研究背景和研究现状，然后详细阐述了线控转向系统的设计方法，包 括系统架构、传感器、执行器、控制器等。接着介绍了PID控制、模糊控制和神 经网络控制等常用的控制方法，并分析了每种方法的优缺点。最后通过实验验证 了所设计的纯电动智能车辆线控转向系统的有效性。
系统设计
系统设计
在纯电动智能车辆线控转向系统设计方面，需要考虑到以下几个方面：
系统设计
1、系统架构：包括传感器、执行器、控器等部件的选型和布局。系统设计
2、传感器设计：为了实现精确的转向控制，需要选择合适的传感器来获取车 况信息。
线控转向的控制策略介绍
线控转向的控制策略介绍线控转向是一种由电子控制单元（ECU）通过电磁调节的方式控制驾驶员向左或向右转向的系统。
它主要通过控制车辆的方向盘和车轮转动来实现转向功能，具有精确度高、响应速度快、操控性好等优点。
线控转向的控制策略包括车辆动态模型建立、转向控制算法设计、系统参数辨识和控制性能评价等方面，下面将对其进行详细介绍。
首先，车辆动态模型的建立是进行转向控制策略设计的基础。
车辆动态模型主要包括车辆的横向运动和转向控制部分。
横向运动模型主要描述车辆的横向加速度和侧滑角度随时间变化的关系，一般采用基于差分方程的离散模型进行描述。
而转向控制部分主要包括转向角度、转向助力等变量的关系，通常使用动力学方程或力矩平衡方程描述。
通过建立准确的车辆动态模型，可以为转向控制策略的设计提供可靠的理论依据。
其次，转向控制算法的设计是线控转向的核心部分。
转向控制算法的设计旨在通过ECU对转向系统的电磁调节来实现精确的转向控制。
常见的转向控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法和神经网络控制算法等。
PID控制算法是一种经典的控制算法，通过调节比例、积分和微分三个参数来实现对转向系统的控制。
模糊控制算法是一种基于模糊逻辑的控制算法，通过设定一系列模糊规则来实现对转向系统的控制。
神经网络控制算法则是通过训练神经网络模型来实现对转向系统的控制。
通过选择合适的转向控制算法，可以实现对转向系统的精确控制。
然后，系统参数辨识是线控转向的关键环节。
系统参数辨识主要是通过对转向系统的回归分析来确定系统的关键参数。
常见的系统参数辨识方法包括最小二乘法、极大似然估计法和蒙特卡罗法等。
最小二乘法是一种通过最小化残差平方和来确定系统参数的方法，通过对实测数据进行拟合来估计系统参数值。
极大似然估计法则是一种通过最大化似然函数来确定系统参数的方法，通过统计学原理对系统参数进行估计。
蒙特卡罗法则是一种通过随机采样的方式对系统参数进行估计。
通过系统参数辨识，可以获得准确的系统模型，进而实现对转向过程的控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
本技术属于汽车转向系统中的线控转向系统技术领域，具体地说是一种自动驾驶汽车线控转向系统的设计。
该转向系统组成上包括主控制器、转向操纵机构、转向执行机构、横拉杆、转向轮、电磁离合器和车轮转角传感器等；本技术是一种结构简单的自动驾驶汽车线控转向系统，改进了目前已有的线控转向系统结构使其更好地应用在自动驾驶汽车上，保证自动驾驶汽车能实现前轮线控转向，并且在转向电机出现故障时，该系统可以转化为传统机械式转向系统，使汽车的转向具有良好的可控性和安全性，解决了线控转向系统目前存在的问题。
权利要求书1.一种自动驾驶汽车线控转向系统，其特征在于，该转向系统包括主控制器、横拉杆、转向轮、转向操纵机构、转向执行机构、常开式电磁离合器(11)和车轮转角传感器；所述转向操纵机构包括力感电机(5)、三级行星齿轮减速机构(6)、锥齿轮(7)、方向盘转距传感器(8)、方向盘转角传感器(9)和方向盘(10)；所述转向执行机构包括转向电机(1)、常闭式电磁离合器(2)、蜗轮蜗杆减速机构(3)、齿轮齿条转向器(4)；所述主控制器的输入与车轮转角传感器、方向盘转距传感器(8)、方向盘转角传感器(9)相连；所述主控制器的输出与转向操纵机构中的力感电机(5)相连；所述力感电机(5)的输出轴与三级行星齿轮减速机构(6)中的高速级太阳轮(601)连接；所述三级行星齿轮减速机构(6)的输出轴与锥齿轮(7)的输入轴连接；所述锥齿轮(7)的输出端与方向盘(10)的转向轴连接，其上有方向盘转矩传感器(8)和转角传感器(9)；所述齿轮齿条转向器(4)与横拉杆连接；所述横拉杆与转向轴的转向臂连接；所述转向轴与转向轮连接；所述常开式电磁离合器(11)的内花键与锥齿轮(7)输出轴的外花键连接；所述常闭式电磁离合器(2)的内花键与转向电机(1)输出轴上的外花键相啮合；所述蜗轮蜗杆减速机构(3)中的蜗杆轴(303)的外花键与常闭式电磁离合器(2)的内花键相啮合。
2.根据权利要求1所述一种自动驾驶汽车线控转向系统，其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速机构(3)还包括蜗杆(301)、蜗轮(302)、蜗轮轴(304)；所述蜗杆轴(303)与常闭式电磁离合器(2)相连；所述常闭式电磁离合器(2)与转向电机(1)相连；所述蜗杆(301)与蜗轮(302)相啮合；所述蜗轮轴(304)设置在蜗轮(302)的中间孔内通过平键与蜗轮(302)固定，蜗轮轴上有一部分为齿轮轴(401)；所述蜗轮轴(304)上齿轮轴(401)一侧的末端设置有滚针轴承。
3.根据权利要求3所述一种自动驾驶汽车线控转向系统，其特征在于，所述蜗轮轴(304)上蜗轮(302)处有一对深沟球轴承。
4.根据权利要求1所述一种自动驾驶汽车线控转向系统，其特征在于，所述三级行星齿轮减速机构(6)还包括高速级太阳轮(601)、高速级行星轮(602)、高速级行星架(603)、中速级太阳轮(604)、中速级行星轮(605)、中速级行星架(606)、低速级太阳轮(607)、低速级行星轮(608)、低速级行星架(609)和齿圈(610)；所述高速级行星轮(602)、中速级行星轮(605)和低速级行星轮(608)通过行星架上的短轴与高速级行星架(603)、中速级行星架(606)和低速级行星架(609)连接；所述高速级太阳轮(601)与高速级行星轮(602)相啮合；所述中速级太阳轮(604)与中速级行星轮(605)相啮合；所述低速级太阳轮(607)和低速级行星轮(608)相啮合；所述齿圈(610)的内齿与高速级行星轮(602)、中速级行星轮(605)和低速级行星轮(608)相啮合，外部固定在力感电机(5)的壳体上。
5.根据权利要求4所述一种自动驾驶汽车线控转向系统，其特征在于，所述高速级太阳轮(601)、中速级太阳轮(604)、低速级太阳轮(607)、高速级行星轮(602)、中速级行星轮(605)和低速级行星轮(608)的模数均相同，均采用直齿齿轮。
6.根据权利要求1所述一种自动驾驶汽车线控转向系统，其特征在于，所述齿轮齿条转向器(4)包括齿轮(401)和齿条(402)；所述齿轮(401)与齿条(402)相啮合；所述齿轮(401)采用斜齿轮；所述齿条(402)的两个端头与左右横拉杆端头连接在一起。
技术说明书一种自动驾驶汽车线控转向系统技术领域本技术属于汽车转向系统中的线控转向系统技术领域，具体的说是一种自动驾驶汽车线控转向系统。
背景技术随着汽车智能化水平的发展，汽车转向系统也从传统的机械式转向逐渐发展为液压助力转向、电控助力转向以及如今在自动驾驶汽车中常见的线控转向。
线控转向系统除了原始的方向盘和转向轮装置外，还增加了主控制器(ECU)、电动机、自动防故障系统、传感器等辅助机构。
转向时，主控制器ECU获得来自于车速、转速等传感器传来的数据信息，主控制器根据接收到的信息分别向转向电机和力感电机发送控制指令，使转向电机输出一定的转矩，并通过转向系统将动力传递到转向器，进而带动车轮转向。
力感电机输出的动力经减速器减速增扭后传到方向盘处，带动方向盘转动。
同时，转向执行机构还可以将车轮转角信息反馈给ECU，ECU将该信息输送到转向盘处使驾驶员更好地了解到路感信息。
和传统转向系统相比线控系统取消了一部分机械连接结构，因此更有利于降低整车重量；同时，只有在汽车转向时，转向电机处才有功率输出，更有利于减少能源消耗。
在法兰克福汽车博览会上，奔驰公司展示了其新一代应用线控转向技术的自动驾驶样车。
同年，由操纵杆操纵的线控转向系统被列为自动驾驶领域十大新技术之一。
2015年12 月,采用线控转向技术的百度无人车首次进行道路实测，在高速公路等多种复杂路况下通过了自动驾驶道路测试，最快时速度可以达到每小时100公里。
目前，线控转向系统大面积应用在自动驾驶汽车的转向系统中，主要是因为其减轻了驾驶员的操作，在各种不同的道路环境下，都能保证汽车准确可靠地进行转向，对提高整个系统的驾驶平顺性和道路交通安全性具有十分深远的研究意义。
如今，线控转向系统已经在船舶、飞机和许多工程机械中得到了广泛的应用，其在提高汽车的空间利用率、减少事故发生率等方面有着突出的优势。
技术内容本技术提供了一种结构简单的自动驾驶汽车线控转向系统，改进了目前已有的线控转向系统结构使其更好地应用在自动驾驶汽车上，保证自动驾驶汽车能实现前轮线控转向，并且在转向电机出现故障时，可以转化为传统机械式转向系统，使汽车的转向系统具有良好的可控性和安全性，解决了线控转向系统存在的问题。
本技术技术方案结合附图说明如下：一种自动驾驶汽车线控转向系统，该转向系统包括主控制器、横拉杆、转向轮、转向操纵机构、转向执行机构、常开式电磁离合器11和车轮转角传感器；所述转向操纵机构包括力感电机5、三级行星齿轮减速机构6、锥齿轮7、方向盘转距传感器8、方向盘转角传感器9和方向盘10；所述转向执行机构包括转向电机1、常闭式电磁离合器2、蜗轮蜗杆减速机构3、齿轮齿条转向器4；所述主控制器的输入与车轮转角传感器、方向盘转距传感器 8、方向盘转角传感器9相连；所述主控制器的输出与转向操纵机构中的力感电机5相连；所述力感电机5的输出轴与三级行星齿轮减速机构6中的高速级太阳轮601连接；所述三级行星齿轮减速机构6的输出轴与锥齿轮7的输入轴连接；所述锥齿轮7的输出端与方向盘10的转向轴连接，其上有方向盘转矩传感器8和转角传感器9；所述齿轮齿条转向器4 与横拉杆连接；所述横拉杆与转向轴的转向臂连接；所述转向轴与转向轮连接；所述常开式电磁离合器11的内花键与锥齿轮7输出轴的外花键连接；所述常闭式电磁离合器2的内花键与转向电机1输出轴上的外花键相啮合；所述蜗轮蜗杆减速机构3中的蜗杆轴303的外花键与常闭式电磁离合器2的内花键相啮合。
所述蜗轮蜗杆减速机构3还包括蜗杆301、蜗轮302、蜗轮轴304；所述蜗杆轴303与常闭式电磁离合器2相连；所述常闭式电磁离合器2与转向电机1相连；所述蜗杆301与蜗轮302相啮合；所述蜗轮轴304设置在蜗轮302的中间孔内通过平键与蜗轮302固定，蜗轮轴上有一部分为齿轮轴401；所述蜗轮轴304上齿轮轴401一侧的末端设置有滚针轴承。
所述蜗轮轴304上蜗轮302处有一对深沟球轴承。
所述三级行星齿轮减速机构6还包括高速级太阳轮601、高速级行星轮602、高速级行星架603、中速级太阳轮604、中速级行星轮605、中速级行星架606、低速级太阳轮607、低速级行星轮608、低速级行星架609和齿圈610；所述高速级行星轮602、中速级行星轮 605和低速级行星轮608通过行星架上的短轴与高速级行星架603、中速级行星架606和低速级行星架609连接；所述高速级太阳轮601与高速级行星轮602相啮合；所述中速级太阳轮604与中速级行星轮605相啮合；所述低速级太阳轮607和低速级行星轮608相啮合；所述齿圈610的内齿与高速级行星轮602、中速级行星轮605和低速级行星轮608相啮合，外部固定在力感电机5的壳体上。
所述高速级太阳轮601、中速级太阳轮604、低速级太阳轮607、高速级行星轮602、中速级行星轮605和低速级行星轮608的模数均相同，均采用直齿齿轮。
所述齿轮齿条转向器4包括齿轮401和齿条402；所述齿轮401与齿条402相啮合；所述齿轮401采用斜齿轮；所述齿条402的两个端头与左右横拉杆端头连接在一起。
本技术的有益效果为：1.本技术中在转向操纵机构和转向传动机构之间有一个常开式电磁离合器，正常工作时它是断开的，当系统发生故障时闭合。
保证了汽车在正常情况下，通过线控的方式实现转向；当系统中任一部件发生故障时，通过传统机械方式实现汽车转向。
保证了自动驾驶汽车在任何情况下都能正常转向，符合汽车设计时对转向系统有转向稳定性的要求。
2.本技术中，转向盘和转向轮的转动分别由转向电机和力感电机来控制。
转向轮处减速机构采用蜗轮蜗杆减速机构，减速比更大；转向盘处减速机构采用三级行星排减速机构，效率高，占用空间体积小，减速比更大。
3.与传统机械式转向系统相比，省去了机械连接结构，简化了生产工艺和制造过程，更有利于降低整车的重量，避免了正面碰撞时转向系统对驾驶员的二次伤害以及减小了底盘的震动，提高了驾驶舒适性。
4.该系统中，转向电机和力感电机由控制器ECU控制，其输出的转矩、转速数值是经过计算的，有利于节约电机输出的能源，保证只有在汽车需要转向时电机处才有功率输出，这样更有利于减少能源消耗，对环境更加友好；5.本技术采用两个电磁离合器，一个位于转向电机和蜗轮蜗杆减速器之间，采用常闭式电磁离合器，确保线控转向系统只在特定的车速范围内起作用。
当高于规定车速时，离合器分离，暂停助力作用。