[发明专利]用于自主车辆的转向系统和方法

说明书

一种用于自主车辆(12)的转向系统(10)，包括：转向机构(20)，该转向机构(20)具有小齿轮(34)和齿条(36)，转向机构(20)被构造成将小齿轮件(34)的旋转转换成齿条(36)的运动，齿条(36)被构造成影响自主车辆(12)的转向轮(28)的位置，由此影响自主车辆(12)的横向位置；方向盘(18)，该方向盘(18)由自主车辆(12)的操作者向小齿轮(34)提供机械输入；转向致动器(24)，该转向致动器向转向机构(20)施加扭矩，由此引起齿条(36)的运动，齿条(36)的运动影响自主车辆(12)的转向轮(28)的位置；以及可变联接构件(26)，该可变联接构件(26)操作地位于转向致动器(24)和转向机构(20)之间，并且被构造成改变能够从转向致动器(24)传递到转向机构(20)的扭矩。

技术领域

本发明涉及自主车辆，尤其涉及用于自主车辆的转向系统，包括用于操作转向系统的方法。

发明背景

自主车辆和包括先进的驾驶辅助系统的车辆包括转向系统，该转向系统负责在至少一些车辆操作模式中在无汽车操作者物理输入的情况下使车辆转向，即，使车辆横向定向。这些车辆的转向系统例如包括致动器，例如电动机，该电动机定位例如齿轮齿条式转向器的转向机构，而转向机构又定位车辆的转向轮以改变车辆的横向位置或方向。然而，在某些情况下，对于这些车辆可期望保持操作者以传统方式转向车辆的惯常转向输入，即方向盘。当仅由转向致动器负责转向车辆时，通常方向盘被反向驱动，即方向盘在没有机动车辆的操作者输入的情况下由于转向机构和方向盘之间的机械链接而转动。在由转向致动器引起的方向盘的旋转速度和角度运动的大小相对较低的操作模式中，例如当车辆在道路上按固定线路行驶时，反向驱动的方向盘可能不会存在问题，但是，在由转向致动器引起的方向盘的旋转速度和角度运动的大小相对较高的操作模式中，例如在停车操纵过程中或在规避操作过程中，可能存在危险。授予Markfort的美国专利第8002075号公开了一种可用于自主车辆的转向系统。Markfort的转向系统包括位于方向盘和转向机构之间的离合器，其允许方向盘在自主操作的过程中与转向机构脱离，并且在自主操作之外与转向机构联接。但是，Markfort的转向系统未消除在自主操作过程中车辆的操作者接触到高速转动的或大角度移位转动的方向盘的危险，Markfort的转向系统设想仅需要两种操作状态，即，自主的和手动的。然而，希望转向系统基于会遇到的特定驱动情况具有更大的灵活性。

需要一种最小化或消除上述一个或多个缺点的用于自主车辆的转向系统。

发明内容

简而言之，一种用于自主车辆的转向系统包括：转向机构，转向机构具有转向机构输入件和转向机构输出件，该转向机构被构造成将转向机构输入件的旋转转换成转向机构输出件的运动，转向机构输出件被构造成影响自主车辆的转向轮的位置，由此影响自主车辆的横向位置；方向盘，方向盘由自主车辆的操作者向转向机构输入件提供机械输入；转向致动器，转向致动器向转向机构施加扭矩，由此引起转向机构输出件的运动，转向机构输出件的运动影响自主车辆的转向轮的位置；以及可变联接构件，可变联接构件操作地位于转向致动器和转向机构之间，并且被构造成改变能从转向致动器传递到转向机构的扭矩。

还提供了一种用于操作自主车辆的转向系统的方法，其中转向系统包括：转向机构，转向机构具有转向机构输入件和转向机构输出件，转向机构被构造成将转向机构输入件的旋转转换成转向机构输出件的运动，转向机构输出件构造成影响自主车辆的转向轮的横向位置；方向盘，该方向盘由自主车辆的操作者向转向机构的输入件提供机构输入；转向致动器，该转向致动器向转向机构施加扭矩，由此引起转向机构输出件的运动，该运动影响自主车辆的转向轮的位置；以及可变联接构件，该可变联接构件操作地在转向致动器和转向机构之间。该方法包括调整可变联接构件，以改变能够从转向致动器传递到转向机构的扭矩。

通过阅读下面仅通过非限制性示例并参考附图给出对本发明的优选实施例的详细描述中，本发明进一步的特征和优点将会显得更清楚。

附图说明

将参考附图来进一步描述本发明，其中：