本发明涉及车辆转向系统，具体涉及一种eps电机扭矩限制方法、转向系统、可读存储介质和车辆。
背景技术：
1、随着消费者对汽车安全性的关注度越来越高，叠加自动驾驶技术近几年的蓬勃发展，汽车行业对车辆零部件的功能安全需求呈现爆发式的增长，尤其是对于安全件，例如转向系统、制动系统。早期的电动助力转向系统并没有过多的考虑功能安全方面的需求，大部分的电动助力转向系统针对防止意外执行器功能和防止卡滞的安全目标的功能安全等级在asil b及以下。eps的请求扭矩计算模块通常是qm等级的，当请求扭矩计算模块发生故障时，系统并不一定能发现，此时可能会发生非预期的助力或者转向系统卡滞，导致车辆偏离车道或者失去横向控制功能，进而可能导致严重的事故发生，存在很大的潜在风险，又或者系统发现了之后会采取直接关闭整个系统的方式，此时电机提供的助力会全部取消，驾驶员则需要用手力进行补偿来控制车辆。如果驾驶员未及时介入，或者驾驶员的手力不足以控制车辆，仍然可能会发生事故。并且此时系统的可用性会降低，不能满足自动驾驶对转向系统的需求。
技术实现思路
1、本发明的目的就在于避免上述两种类型的问题，使得有足够的安全机制可以确保检测出请求扭矩计算模块的系统性故障，并且可以将请求扭矩值限制到安全可控的范围内，确保不会违背防止意外执行器功能和防止卡滞的安全目标，从而保证系统是安全可控的。
2、为解决上述技术问题，本发明提供的一种eps电机扭矩限制方法，执行level1计算和level2计算，所述level1计算中包括level1限制曲线计算，所述level2计算中包括level2限制曲线计算；
3、对level1计算和level2计算过程中的值进行合理性检查；对level1计算结果和level2计算结果进行交叉检查；
4、所述level1计算和level2计算的计算算法不同；
5、当level1计算和level2计算过程中的值通过合理性检查，且交叉检查也通过时，根据输入信号及level1限制曲线对输入的请求电机扭矩进行限制；所述输入信号包括扭杆扭矩、请求电机扭矩、扭杆扭矩偏移和电机转速；
6、当level1计算或level2计算过程中的值未通过合理性检查时，关闭eps系统助力；
7、当交叉检查未通过时，关闭eps系统助力。
8、优选地，所述level1计算采用整数型算法，所述level2计算采用浮点型算法。
9、优选地，在执行level1计算和level2计算前，对所述输入信号进行有效性检查，当任意一个输入信号为无效时，将无效的输入信号用预设的替代值替代。
10、优选地，在第一电机扭矩限制标定开关打开后，执行level1计算。
11、优选地，在第二电机扭矩限制标定开关打开后，执行level2计算。
12、优选地，所述level1限制曲线的计算方法为：
13、步骤s101，计算level1基础限制曲线；根据车速信号、助力曲线数据集通过插值计算得到当前车速下的助力曲线；根据车速信号、扭杆扭矩信号通过插值计算得到电机扭矩限制偏移量；将助力曲线与电机扭矩限制偏移量进行叠加，得到初步的限制曲线；检查启用扭杆扭矩偏移的功能开关是否打开，如果打开，将得到的初步的限制曲线根据输入的扭矩偏移量沿着x轴进行移动，得到level1基础限制曲线；如果未打开，初步的限制曲线即为level1基础限制曲线；
14、步骤s101，计算level1发电模式限制曲线；根据电机转速信号、发电模式限制数据集通过插值计算得到level1发电模式限制曲线；
15、步骤s103，计算level1融合限制曲线；将level1基础限制曲线与level1发电模式限制曲线放置到同一坐标系；在第一象限和第二象限，取level1基础限制曲线与level1发电模式限制曲线中较大的值作为level1融合限制曲线的上限值；在第三象限和第四象限，取level1基础限制曲线与level1发电模式限制曲线中较小的值作为level1融合限制曲线的下限值；
16、步骤s104，检测电机当前的工作模式，若电机处于发电模式，选择level1融合限制曲线作为后续步骤的输入，若电机处于驱动模式，选择level1基础限制曲线作为后续步骤的输入；
17、步骤s105，取上一步骤得到的结果中第一象限和第二象限的曲线作为上限值，取第三象限和第四象限的曲线作为下限值，上限值和下限值组合到一起成为level1限制曲线的边界值。
18、优选地，所述level2限制曲线的计算方法为：
19、步骤s201，计算level2基础限制曲线；将车速信号、助力曲线数据集转换为浮点型，根据车速信号、助力曲线数据集通过插值计算得到当前车速下的助力曲线；将扭杆扭矩信号转换为浮点型，根据车速信号、扭杆扭矩信号通过插值计算得到电机扭矩限制偏移量；将助力曲线与电机扭矩限制偏移量进行叠加，得到初步的限制曲线；检查启用扭杆扭矩偏移的功能开关是否打开，如果打开，将得到的初步的限制曲线根据输入的扭矩偏移量沿着x轴进行移动，得到level2基础限制曲线；如果未打开，初步的限制曲线即为level2基础限制曲线；
20、步骤s201，计算level2发电模式限制曲线；将电机转速信号、发电模式限制数据集转换为浮点型，根据电机转速信号、发电模式限制数据集通过插值计算得到level2发电模式限制曲线；
21、步骤s203，计算level2融合限制曲线；将level2基础限制曲线与level2发电模式限制曲线放置到同一坐标系；在第一象限和第二象限，取level2基础限制曲线与level2发电模式限制曲线中较大的值作为level2融合限制曲线的上限值；在第三象限和第四象限，取level2基础限制曲线与level2发电模式限制曲线中较小的值作为level2融合限制曲线的下限值；
22、步骤s204，检测电机当前的工作模式，若电机处于发电模式，选择level2融合限制曲线作为后续步骤的输入，若电机处于驱动模式，选择level2基础限制曲线作为后续步骤的输入；
23、步骤s205，取上一步骤得到的结果中第一象限和第二象限的曲线作为上限值，取第三象限和第四象限的曲线作为下限值，上限值和下限值组合到一起成为level2限制曲线的边界值。
24、优选地，所述level1计算中还包括level1积分偏差计算，所述level2计算中还包括level2积分偏差计算；
25、所述level1积分偏差计算是指对输入的请求电机扭矩信号和level1限制曲线的边界值的偏差进行积分，当请求电机扭矩超出level1限制曲线的边界值时，启动level1积分偏差的累加；当请求电机扭矩再次落入level1限制曲线的边界值内部时，启动level1积分偏差的累减；
26、所述level2积分偏差计算是指对输入的请求电机扭矩信号和level2限制曲线的边界值的偏差进行积分，当请求电机扭矩超出level2限制曲线的边界值时，启动level2积分偏差的累加；当请求电机扭矩再次落入level2限制曲线的边界值内部时，启动level2积分偏差的累减。
27、优选地，根据输入信号及level1限制曲线对输入的请求电机扭矩进行限制的方法为：检查电机扭矩限制类型的配置信息，若选择类型一，当请求电机扭矩超出level1限制曲线的边界值，并且level1积分偏差超过阈值时，将请求电机扭矩限制到助力曲线的值，得到level1验证电机扭矩；当请求电机扭矩再次落入level1限制曲线的边界值内部时，将level1验证电机扭矩逐渐恢复到输入的请求电机扭矩；若选择类型二，当请求电机扭矩超出level1限制曲线的边界值，并且积分偏差超过阈值时，将请求电机扭矩限制到边界值的预设百分比，得到level1验证电机扭矩；当请求电机扭矩再次落入level1限制曲线的边界值内部时，将level1验证电机扭矩逐渐恢复到输入的请求电机扭矩。
28、本发明还提供一种转向系统，包括：扭矩传感器、角度传感器、控制器、电机、电机位置传感器和机械装置；
29、所述扭矩传感器用于采集扭杆扭矩，经过处理可以得到扭杆扭矩和驾驶员手力矩；
30、所述角度传感器用于采集小齿轮转角，经过处理可以得到小齿轮转角和方向盘转角；
31、所述控制器包含处理器和存储器，所述存储器内存储有计算机可执行的程序；
32、所述处理器执行所述存储器内计算机可执行的程序，进而能执行前述的eps电机扭矩限制方法。
33、本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机可执行的程序，所述计算机可执行的程序被处理器执行时实现前述的eps电机扭矩限制方法。
34、本发明还提供一种车辆，包括前述的转向系统。
35、本发明达到的有益效果：针对目前市场上主流的电动助力转向产品尚不能完全满足整车提出的防止意外执行器功能和防止卡滞的安全目标达到asil d等级的功能安全需求，通过本发明所述的方法可以达到将整个系统asil等级提高到较高asil等级的目的，满足整车对电动助力转向系统功能安全方面的需求，从而避免当请求扭矩计算模块发生故障的时候，出现非预期的助力或者转向系统卡滞，导致车辆偏离车道或者失去横向控制功能，进而可能导致严重的事故发生的潜在风险。
1.一种eps电机扭矩限制方法，其特征在于，执行level1计算和level2计算，所述level1计算中包括level1限制曲线计算，所述level2计算中包括level2限制曲线计算；
2.根据权利要求1所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，所述level1计算采用整数型算法，所述level2计算采用浮点型算法。
3.根据权利要求1所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，在执行level1计算和level2计算前，对所述输入信号进行有效性检查，当任意一个输入信号为无效时，将无效的输入信号用预设的替代值替代。
4.根据权利要求1所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，在第一电机扭矩限制标定开关打开后，执行level1计算。
5.根据权利要求4所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，在第二电机扭矩限制标定开关打开后，执行level2计算。
6.根据权利要求2所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，所述level1限制曲线的计算方法为：
7.根据权利要求6所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，所述level2限制曲线的计算方法为：
8.根据权利要求7所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，所述level1计算中还包括level1积分偏差计算，所述level2计算中还包括level2积分偏差计算；
9.根据权利要求8所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，根据输入信号及level1限制曲线对输入的请求电机扭矩进行限制的方法为：
10.根据权利要求9所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，对level1计算过程中的值进行合理性检查的方法为：检查level1验证电机扭矩是否超出level1限制曲线的边界值，若超出则检查未通过，反之则通过；
11.根据权利要求9所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，对level1计算过程中的值进行合理性检查的方法为：将level1验证电机扭矩与输入的请求电机扭矩进行比较，检查level1验证电机扭矩是否大于输入的请求电机扭矩，若大于则检查未通过，反之则通过；
12.根据权利要求9所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，所述level1计算中还包括level1振动探测，所述level2计算中还包括level2振动探测；
13.根据权利要求9所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，对level1计算结果和level2计算结果进行交叉检查的方法为：对level1限制曲线和level2限制曲线进行交叉检查。
14.根据权利要求13所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，对level1限制曲线和level2限制曲线进行交叉检查的方法为：将level2限制曲线的上边界转换为整数型，计算其与level1限制曲线的上边界的偏差，若偏差大于预先定义的阈值并且持续时间超过预先定义的阈值，则交叉检查未通过，反之则通过。
15.根据权利要求13所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，对level1限制曲线和level2限制曲线进行交叉检查的方法为：将level1限制曲线的上边界转换为浮点型，计算其与level2限制曲线的上边界的偏差，若偏差大于预先定义的阈值并且持续时间超过预先定义的阈值，则交叉检查未通过，反之则通过。
16.根据权利要求13所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，对level1限制曲线和level2限制曲线进行交叉检查的方法为：将level2限制曲线的下边界转换为整数型，计算其与level1限制曲线的下边界的偏差，若偏差大于预先定义的阈值并且持续时间超过预先定义的阈值，则交叉检查未通过，反之则通过。
17.根据权利要求13所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，对level1限制曲线和level2限制曲线进行交叉检查的方法为：将level1限制曲线的下边界转换为浮点型，计算其与level2限制曲线的下边界的偏差，若偏差大于预先定义的阈值并且持续时间超过预先定义的阈值，则交叉检查未通过，反之则通过。
18.根据权利要求9所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，对level1计算结果和level2计算结果进行交叉检查的方法为：对level1积分偏差和level2积分偏差进行交叉检查。
19.根据权利要求18所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，对level1积分偏差和level2积分偏差进行交叉检查的方法为：将level2积分偏差转换为整数型，计算其与level1积分偏差的偏差，若偏差大于预先定义的阈值并且持续时间超过预先定义的阈值，则交叉检查未通过，反之则通过。
20.根据权利要求18所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，对level1积分偏差和level2积分偏差进行交叉检查的方法为：将level1积分偏差转换为浮点型，计算其与level2积分偏差的偏差，若偏差大于预先定义的阈值并且持续时间超过预先定义的阈值，则交叉检查未通过，反之则通过。
21.根据权利要求9所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，对level1计算结果和level2计算结果进行交叉检查的方法为：对level1验证电机扭矩和level2验证电机扭矩进行交叉检查。
22.根据权利要求21所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，对level1验证电机扭矩和level2验证电机扭矩进行交叉检查的方法为：将level2验证电机扭矩转换为整数型，计算其与level1验证电机扭矩的偏差，若偏差大于预先定义的阈值并且持续时间超过预先定义的阈值，则交叉检查未通过，反之则通过。
23.根据权利要求21所述的eps电机扭矩限制方法，其特征在于，对level1验证电机扭矩和level2验证电机扭矩进行交叉检查的方法为：将level1验证电机扭矩转换为浮点型，计算其与level2验证电机扭矩的偏差，若偏差大于预先定义的阈值并且持续时间超过预先定义的阈值，则交叉检查未通过，反之则通过。
24.一种转向系统，包括：扭矩传感器、角度传感器、控制器、电机、电机位置传感器和机械装置；
25.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机可执行的程序，所述计算机可执行的程序被处理器执行时实现如权利要求1至23中任意一项所述的eps电机扭矩限制方法。
26.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求24所述的转向系统。
