[发明专利]一种应用于自动驾驶的多模式转向系统及方法

权利要求书

1.一种应用于自动驾驶的多模式转向系统，其特征在于，包括：

前轮转向单元，后轮转向单元和转向ECU单元，在所述前轮转向单元与后轮转向单元之间连接转向ECU单元，所述转向ECU单元根据CAN总线传递过来的车速信号、横摆角速度信号、方向盘转角信号和前轮转角信号进行判定，工作在前轮转向模式、后轮转向模式、四轮转向模式或蟹行转向模式，其中，

前轮转向模式：前轮转向电机满载提供大扭矩，后轮转向电机不工作；

后轮转向模式：前轮转向电机提供助力扭矩，后轮转向电机满载工作；

四轮转向模式：前后轮转向电机均满载工作，但是前后电机旋转方向相反；

蟹行转向模式：前后轮转向电机均满载工作，但是前后电机旋转方向相同。

2.根据权利要求1所述的应用于自动驾驶的多模式转向系统，其特征在于，所述前轮转向单元包括：方向盘、方向盘转角传感器、转矩传感器、转向输入轴、前轮齿轮齿条转向器、前轮转向电机、前轮转向横拉杆、前轮轮胎，所述方向盘、方向盘转角传感器、转矩传感器、转向输入轴、前轮齿轮齿条转向器、前轮转向横拉杆、前轮轮胎依次相连。

3.根据权利要求1所述的应用于自动驾驶的多模式转向系统，其特征在于，所述转矩传感器通过扭杆连接在转向输入轴。

4.根据权利要求3所述的应用于自动驾驶的多模式转向系统，其特征在于，所述后轮转向单元包括：后轮转向电机、后轮转角传感器、后轮齿轮齿条转向器、后轮转向横拉杆、后轮轮胎，所述后轮转向电机、后轮转角传感器、后轮齿轮齿条转向器、后轮转向横拉杆、后轮轮胎依次相连。

5.根据权利要求2所述的应用于自动驾驶的多模式转向系统，其特征在于，所述转矩传感器通过柔性联轴器与转向输入轴连接。

6.根据权利要求2所述的应用于自动驾驶的多模式转向系统，其特征在于，所述转向输入轴与前轮转向电机通过蜗轮蜗杆机构连接。

7.根据权利要求1所述的应用于自动驾驶的多模式转向系统，其特征在于，所述转向ECU单元包括：转向ECU、前轮转角传感器、后轮转角传感器，组合传感器；

所述前轮转角传感器与后轮转角传感器，用于将前、后轮的转角传递到转向传感器形成闭环；

所述组合传感器，用于将测量的横摆角速度信号和侧向加速度信号传递给转向ECU。

8.一种应用于自动驾驶的多模式转向方法，其特征在于，包括：

首先，提供一前轮转向单元，后轮转向单元和转向ECU单元，在所述前轮转向单元与后轮转向单元之间连接转向ECU单元；

然后，所述转向ECU单元根据CAN总线传递过来的车速信号、横摆角速度信号、方向盘转角信号和前轮转角信号进行判定，工作在前轮转向模式、后轮转向模式、四轮转向模式或蟹行转向模式，其中，

前轮转向模式：前轮转向电机满载提供大扭矩，后轮转向电机不工作；

后轮转向模式：前轮转向电机提供助力扭矩，后轮转向电机满载工作；

四轮转向模式：前后轮转向电机均满载工作，但是前后电机旋转方向相反；

蟹行转向模式：前后轮转向电机均满载工作，但是前后电机旋转方向相同。

9.根据权利要求8所述的应用于自动驾驶的多模式转向方法，其特征在于，所述转向ECU根据CAN总线传递过来的车速信号、横摆角速度信号、方向盘转角信号、前轮转角信号决定前轮转向电机的电压信号和后轮转向电机的电压信号。

10.根据权利要求8所述的应用于自动驾驶的多模式转向方法，其特征在于，

前轮转向电机的电压信号使前轮转向电机产生转矩，并与方向盘输入的转角经过前轮转向器融合后，再经过前轮横拉杆，前轮轮胎，得到前轮转角；

后轮转向电机的电压信号使后轮转向电机产生转矩，通过后轮转向器，再经过后轮横拉杆，到后轮轮胎，得到后轮转角。