[发明专利]一种智能车辆转向机构及其控制方法

权利要求书

1.一种智能车辆转向机构，其特征在于，包括方向盘（1）、扭矩传感器（2）、转向输入轴（3）、模式离合器（4）、蜗轮蜗杆减速机构（5）、转向输出轴（6）、旋转编码器（7）、电动机（8）、安全离合器（9）、转向齿轮（10）、转向齿条（11）、控制器（12）；

方向盘（1）经扭矩传感器（2）与转向输入轴（3）相连；

转向输入轴（3）经模式离合器（4）与蜗轮蜗杆减速机构（5）中的蜗杆相连接，电动机（8）的输出轴经安全离合器（9）与蜗轮蜗杆减速机构（5）中的蜗轮相连接；

扭矩传感器（2）、模式离合器（4）、旋转编码器（7）、电动机（8）及安全离合器（9）均与控制器（12）相连；

转向输出轴（6）与转向齿轮（10）相连，转向齿轮（10）与转向齿条（11）啮合。

2.根据权利要求1所述的智能车辆转向机构，其特征在于，所述模式离合器（4）为常合型单片干式电磁离合器。

3.根据权利要求2所述的智能车辆转向机构，其特征在于，所述安全离合器（9）为常开型刚性电磁离合器。

4.根据权利要求3所述的智能车辆转向机构，其特征在于，所述电动机（8）为直流无刷力矩型伺服电机。

5.一种智能车辆转向机构控制方法，其特征在于，采用基于权利要求1-4任一项所述的智能车辆转向机构，通过模式选择开关设定模式离合器的工作方式；选择模式离合器对应工况的控制方法对控制器进行控制，从而完成对车辆转向机构的控制。

6.根据权利要求5所述的智能车辆转向机构控制方法，其特征在于，当通过模式选择开关将控制模式设定为无人驾驶自动控制模式时，控制器（12）采用位置伺服控制算法实施控制；当通过模式选择开关将控制模式设定为人工控制模式时，控制器（12）采用力矩控制算法实施控制。

7.根据权利要求6所述的智能车辆转向机构控制方法，其特征在于，当通过模式选择开关将控制模式设定为无人驾驶自动控制模式时，控制器（12）根据从驾驶决策终端接收到的转向指令，根据转向指令的方向对转向信号灯进行控制。

8.根据权利要求7所述的智能车辆转向机构控制方法，其特征在于，还包括系统故障控制，控制器根据故障的等级决定是否将安全离合器分离；所述系统故障包括电机过流、电机失效、扭矩传感器失效、车速信号故障、系统供电电压故障；当系统发生故障时，控制器将通过工作指示灯和CAN总线输出相应的故障闪码和故障代码。