用于自主駕駛車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和用于讓其轉(zhuǎn)向的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于自主駕駛車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和讓車輛轉(zhuǎn)向的方法。主控制器向次轉(zhuǎn)向總成發(fā)送信號(hào)，以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處于第一模式時(shí)運(yùn)行在第一階段和在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處在第二模式時(shí)運(yùn)行在第二階段運(yùn)行，以讓車輛轉(zhuǎn)向。主控制器向摩擦裝置發(fā)送信號(hào)，以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處在第一模式且次轉(zhuǎn)向總成處在第一階段時(shí)促動(dòng)到脫開位置，和向摩擦裝置發(fā)送信號(hào)以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處在第二模式且次轉(zhuǎn)向總成處在第二階段時(shí)促動(dòng)到接合位置以將方向盤固定在最初位置，以允許次轉(zhuǎn)向總成讓車輛轉(zhuǎn)向。
【專利說明】用于自主駕駛車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和用于讓其轉(zhuǎn)向的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于自主駕駛車輛(autonomously driven vehicle)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和操縱自主駕駛車輛的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]自主駕駛車輛被開發(fā)出來，以在沒有人類司機(jī)讓車輛轉(zhuǎn)向時(shí)為車輛提供導(dǎo)航駕駛。各種部件(例如視覺傳感器)被開發(fā)出來，以沿道路引導(dǎo)自主駕駛車輛，識(shí)別周圍的車輛且將車輛保持在其路線中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種用于自主駕駛車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括主轉(zhuǎn)向總成，主轉(zhuǎn)向總成包括可旋轉(zhuǎn)的方向盤。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括與主轉(zhuǎn)向總成通信且具有第一模式和第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)一步包括與動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器通信的主控制器。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括與主控制器通信的次轉(zhuǎn)向總成，從而主控制器向次轉(zhuǎn)向總成發(fā)送信號(hào)以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處于第一模式時(shí)運(yùn)行在第一階段，和在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處于第二模式時(shí)處于第二階段，以讓車輛轉(zhuǎn)向。進(jìn)而，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括聯(lián)接到主轉(zhuǎn)向總成的摩擦裝置。摩擦裝置在釋放主轉(zhuǎn)向總成以允許方向盤旋轉(zhuǎn)的脫開位置和接合主轉(zhuǎn)向總成以將方向盤固定在最初位置的接合位置之間可動(dòng)。主控制器與摩擦裝置通信以向摩擦裝置發(fā)送信號(hào)，以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處在第一模式且次轉(zhuǎn)向總成處在第一階段時(shí)時(shí)促動(dòng)到脫開位置，和向摩擦裝置發(fā)送信號(hào)以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處在第二模式且次轉(zhuǎn)向總成處在第二階段時(shí)促動(dòng)到接合位置以將方向盤固定在最初位置，以允許次轉(zhuǎn)向總成讓車輛轉(zhuǎn)向。
[0004]本發(fā)明還提供一種操控自主駕駛車輛的方法。方法包括確定動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處于第一模式和不同于第一模式的第二模式中的一個(gè)。主控制器發(fā)出信號(hào)表明動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處于第一模式。響應(yīng)于處于第一模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器，經(jīng)由主控制器向次轉(zhuǎn)向總成發(fā)送信號(hào)以運(yùn)行在第一階段，從而主轉(zhuǎn)向總成讓車輛轉(zhuǎn)向。響應(yīng)于處于第一模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器，經(jīng)由主控制器向摩擦裝置發(fā)送信號(hào)以運(yùn)行在脫開位置，從而主轉(zhuǎn)向總成的方向盤可旋轉(zhuǎn)。主控制器發(fā)出信號(hào)表明動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處于第二模式。響應(yīng)于處于第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器，經(jīng)由主控制器向次轉(zhuǎn)向總成發(fā)送信號(hào)以從第一階段切換為運(yùn)行在第二階段，從而次轉(zhuǎn)向總成讓車輛轉(zhuǎn)向。響應(yīng)于處于第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器，摩擦裝置被從脫開位置促動(dòng)到接合位置。在摩擦裝置處于接合位置以將方向盤固定在最初位置時(shí)主轉(zhuǎn)向總成與摩擦裝置接合，從而次轉(zhuǎn)向總成在處于第二階段時(shí)讓車輛轉(zhuǎn)向。
[0005]本發(fā)明提供操控自主駕駛車輛的另一方法。在車輛的主轉(zhuǎn)向總成中發(fā)生中斷時(shí)，次轉(zhuǎn)向總成運(yùn)行在第二階段以讓車輛轉(zhuǎn)向。在次轉(zhuǎn)向總成處于第二階段以讓車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，主轉(zhuǎn)向總成接合摩擦裝置，以將方向盤固定在最初位置。
[0006]因而，該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供用在用于自主駕駛車輛的主轉(zhuǎn)向總成的備用系統(tǒng)，其在一定的情況下允許次轉(zhuǎn)向總成讓車輛轉(zhuǎn)向，例如，在主轉(zhuǎn)向總成中發(fā)生中斷時(shí)。例如，次轉(zhuǎn)向總成將轉(zhuǎn)動(dòng)車輛的后車輪，以讓車輛轉(zhuǎn)向，而摩擦裝置將方向盤固定在最初位置，從而前車輪不旋轉(zhuǎn)。
[0007]附圖中的詳細(xì)的描述和顯示是對(duì)本發(fā)明的支持和描述，而本發(fā)明的范圍僅通過權(quán)利要求限定。盡管已經(jīng)對(duì)執(zhí)行本發(fā)明的較佳模式進(jìn)行了詳盡的描述但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可得知在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的用來實(shí)施本發(fā)明的許多替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是用于自主駕駛車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的示意性俯視圖。
[0009]圖2是主轉(zhuǎn)向總成的示意性透視圖。
[0010]圖3是讓圖1和2的車輛轉(zhuǎn)向的方法的示意性流程圖。
[0011]圖4是讓圖1和2的車輛轉(zhuǎn)向的方法的示意性流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]參見附圖，其中相同的附圖標(biāo)記幾幅圖中指示相同的部件，圖1顯示了用于自主駕駛車輛12的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10。進(jìn)而，如圖3和4所示，本發(fā)明還提供讓自主駕駛車輛12轉(zhuǎn)向的方法1000、2000，其將在下文描述。具體說，本文公開的讓車輛12轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10和方法1000、2000在一定的情況下提供用于車輛12主轉(zhuǎn)向的備用系統(tǒng)。例如，該備用系統(tǒng)可在車輛12的主轉(zhuǎn)向發(fā)生中斷(interruption)時(shí)啟用。
[0013]通常，自主駕駛車輛12可沿道路、街道等運(yùn)動(dòng)和停止，而不被人或在司機(jī)座位中的人控制或轉(zhuǎn)向。換句話說，目的地可被輸入或編程到自主駕駛車輛12的計(jì)算機(jī)中且車輛12將沿道路(一個(gè)或多個(gè))等使其本身行駛且達(dá)到期望位置，而不需要人類司機(jī)手動(dòng)地讓車輛12轉(zhuǎn)向。應(yīng)理解，各種傳感器、控制器等可用于將自主駕駛車輛12保持在道路上的期望路線中。
[0014]參見圖1和2，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10包括主轉(zhuǎn)向總成14。主轉(zhuǎn)向總成14沿道路(一個(gè)或多個(gè))等對(duì)車輛12進(jìn)行轉(zhuǎn)向或引導(dǎo)，以達(dá)到期望位置。主轉(zhuǎn)向總成14可包括許多部件且這些部件中的一些在下文描述。例如，主轉(zhuǎn)向總成14包括可旋轉(zhuǎn)的方向盤16。從而方向盤16可繞縱向軸線18旋轉(zhuǎn)。通常，方向盤16被司機(jī)用于讓非自主駕駛車輛轉(zhuǎn)向。在一些情況，如下文所述的本文描述的，本文描述的自主駕駛車輛12的方向盤16可被抓持，以手動(dòng)地讓車輛12轉(zhuǎn)向。例如，方向盤16可被司機(jī)接觸或抓持，以在一些情況下手動(dòng)地讓車輛12轉(zhuǎn)向，例如在車輛12的主轉(zhuǎn)向中斷時(shí)，如下文所述的。
[0015]轉(zhuǎn)到圖2，主轉(zhuǎn)向總成14可包括可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向柱20。從而轉(zhuǎn)向柱20可繞縱向軸線18旋轉(zhuǎn)。通常，方向盤16附接到轉(zhuǎn)向柱20從而方向盤16和轉(zhuǎn)向柱20共同旋轉(zhuǎn)。因此，方向盤16和轉(zhuǎn)向柱20中的一個(gè)的旋轉(zhuǎn)造成方向盤16和轉(zhuǎn)向柱20中的另一個(gè)旋轉(zhuǎn)。換句話說，方向盤16和轉(zhuǎn)向柱20 —致地旋轉(zhuǎn)?？蛇x地，轉(zhuǎn)向柱20可以是傾斜和/或伸縮轉(zhuǎn)向柱20。從而轉(zhuǎn)向柱20可相對(duì)于司機(jī)的座位傾斜，例如向上和向下，以將方向盤16定位在期望位置。進(jìn)而，轉(zhuǎn)向柱20可相對(duì)于司機(jī)座位伸縮，例如來回伸縮，以將方向盤16定位在期望位置。
[0016]通常，轉(zhuǎn)向柱20可包括聯(lián)接到車輛12的支架22，以支撐轉(zhuǎn)向柱20。換句話說，支架22附接或安裝到車輛12且支撐轉(zhuǎn)向柱20，從而轉(zhuǎn)向柱20可獨(dú)立于支架22旋轉(zhuǎn)。例如，在一些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向柱20可相對(duì)于支架22。傾斜和/或伸縮。應(yīng)理解，轉(zhuǎn)向柱20可包括未在本文具體描述的其他部件。
[0017]繼續(xù)參考圖2，主轉(zhuǎn)向總成14可包括操作性地聯(lián)接到轉(zhuǎn)向柱20的中間軸24，從而中間軸24和轉(zhuǎn)向柱20共同旋轉(zhuǎn)。換句話說，轉(zhuǎn)向柱20和中間軸24—致地旋轉(zhuǎn)。因此，方向盤16、轉(zhuǎn)向柱20和中間軸24 —致地旋轉(zhuǎn)。應(yīng)理解，中間軸24可通過萬向節(jié)26或任何其他合適部件(一個(gè)或多個(gè))操作性地聯(lián)接到轉(zhuǎn)向柱20。
[0018]此外，繼續(xù)參考圖2，主轉(zhuǎn)向總成14可包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)28，其操作性地聯(lián)接到中間軸24，中間軸24設(shè)置在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)28和轉(zhuǎn)向柱20之間。中間軸24可通過萬向節(jié)30或任何其他合適部件(一個(gè)或多個(gè))操作性地聯(lián)接到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(steering gear mechanism)28。因此，例如，中間軸24的遠(yuǎn)端具有萬向節(jié)26、30。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)28將在后文進(jìn)一步描述。
[0019]轉(zhuǎn)到圖1，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10還包括與主轉(zhuǎn)向總成14通信且具有第一模式和第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器(power steering controller)32。因此,動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32聯(lián)接到主轉(zhuǎn)向總成14且監(jiān)測(cè)主轉(zhuǎn)向總成14。通常，第一和第二模式彼此不同。例如，第一模式可以是在主轉(zhuǎn)向總成14用在第一操作狀態(tài)時(shí)而第二模式可以是在主轉(zhuǎn)向總成14用在第二操作狀態(tài)時(shí)。第一操作狀態(tài)可以是車輛12在運(yùn)行而司機(jī)沒有抓持方向盤16時(shí)。第二操作狀態(tài)可以是在車輛12要被司機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)，例如在已經(jīng)在車輛12的主轉(zhuǎn)向中出現(xiàn)中斷時(shí)，例如主轉(zhuǎn)向總成14中的中斷。在后文進(jìn)一步描述第一和第二操作狀態(tài)。可選地，動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32可設(shè)置在動(dòng)力轉(zhuǎn)向模塊中，所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向模塊聯(lián)接到主轉(zhuǎn)向總成14。動(dòng)力轉(zhuǎn)向模塊可裝有其他轉(zhuǎn)向部件，例如傳感器等，或本文未具體描述的部件。
[0020]如示意性地在圖1所示的，動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32可實(shí)施為與車輛12的各種部件通信的數(shù)字計(jì)算機(jī)裝置或多個(gè)這樣的裝置。在結(jié)構(gòu)上，動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32可包括至少一個(gè)微處理器34以及足夠的實(shí)體非瞬時(shí)存儲(chǔ)器36，例如只讀存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器(ROM)、閃存存儲(chǔ)器、光學(xué)存儲(chǔ)器、額外的磁性存儲(chǔ)器等。動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32還可包括任何所需的隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)、電可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、高速時(shí)鐘、模擬-數(shù)字(A/D)和/或數(shù)字-模擬(D/A)電路和任何輸入/輸出電路或裝置以及合適的信號(hào)調(diào)制和緩沖電路。用于執(zhí)行讓車輛12轉(zhuǎn)向的方法1000、2000的指令記錄在存儲(chǔ)器36中且經(jīng)由微處理器(一個(gè)或多個(gè))34按照需要執(zhí)行。
[0021]轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10進(jìn)一步包括與動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32通信的主控制器38。如示意性地在圖1所示的，主控制器38可實(shí)施為與車輛12的各種部件通信的數(shù)字計(jì)算機(jī)裝置或多個(gè)這樣的裝置。在結(jié)構(gòu)上，主控制器38可包括至少一個(gè)微處理器40以及足夠的實(shí)體的非瞬時(shí)存儲(chǔ)器42，例如只讀存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器(ROM)、閃存存儲(chǔ)器、光學(xué)存儲(chǔ)器、額外的磁性存儲(chǔ)器等。主控制器38還可包括任何所需的隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)、電可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、高速時(shí)鐘、模擬-數(shù)字(A/D)和/或數(shù)字-模擬(D/A)電路和任何輸入/輸出電路或裝置以及合適的信號(hào)調(diào)制和緩沖電路。用于執(zhí)行讓車輛12轉(zhuǎn)向的方法1000、2000的指令記錄在存儲(chǔ)器42中且經(jīng)由微處理器(一個(gè)或多個(gè))40按照需要執(zhí)行?？蛇x地，主控制器38可設(shè)置在控制器模塊和其他部件中，例如傳感器等，或本文未具體描述的部件可設(shè)置在控制器模塊中。
[0022]此外，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10包括與主控制器38通信的次轉(zhuǎn)向總成44，從而主控制器38向次轉(zhuǎn)向總成44發(fā)出信號(hào)，以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第一模式時(shí)運(yùn)行在第一階段(firstphase)和在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第二模式時(shí)運(yùn)行在第二階段，以讓車輛12轉(zhuǎn)向。例如，在主轉(zhuǎn)向總成14用在第一操作狀態(tài)從而車輛12在司機(jī)沒有抓持方向盤16時(shí)被轉(zhuǎn)向時(shí)，在次轉(zhuǎn)向總成44處在第一階段且動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第一模式時(shí)，次轉(zhuǎn)向總成44可被啟動(dòng)或促動(dòng)，以協(xié)助主轉(zhuǎn)向總成14來讓車輛12轉(zhuǎn)向，或次轉(zhuǎn)向總成44可被停用或不啟用，從而次轉(zhuǎn)向總成44不協(xié)助主轉(zhuǎn)向總成14讓車輛12轉(zhuǎn)向。因此，在次轉(zhuǎn)向總成44運(yùn)行在第一階段且動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于第一模式時(shí)，主轉(zhuǎn)向總成14在司機(jī)沒有接觸方向盤16的情況下讓車輛12轉(zhuǎn)向。
[0023]在一些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10可包括與次轉(zhuǎn)向總成44和主控制器38通信的后轉(zhuǎn)向控制器45。通常,次轉(zhuǎn)向總成44通過后轉(zhuǎn)向控制器45與主控制器38通信。信號(hào)可通過后轉(zhuǎn)向控制器45通信到次轉(zhuǎn)向總成44。如示意性地在圖1所示的，后轉(zhuǎn)向控制器45可實(shí)施為與車輛12的各種部件通信的數(shù)字計(jì)算機(jī)裝置或多個(gè)這樣的裝置。在結(jié)構(gòu)上，后轉(zhuǎn)向控制器45可包括至少一個(gè)微處理器47以及足夠的實(shí)體的非瞬時(shí)存儲(chǔ)器49，例如只讀存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器(ROM)、閃存存儲(chǔ)器、光學(xué)存儲(chǔ)器、額外的磁性存儲(chǔ)器等。后轉(zhuǎn)向控制器45還可包括任何所需的隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)、電可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、高速時(shí)鐘、模擬-數(shù)字(A/D)和/或數(shù)字-模擬(D/A)電路和任何輸入/輸出電路或裝置以及合適的信號(hào)調(diào)制和緩沖電路。用于執(zhí)行讓車輛12轉(zhuǎn)向的方法1000、2000的指令記錄在存儲(chǔ)器49中且經(jīng)由微處理器(一個(gè)或多個(gè))47按照需要執(zhí)行?？蛇x地，后轉(zhuǎn)向控制器45可設(shè)置在控制器模塊和其他部件中，例如傳感器等，或本文未具體描述的部件可設(shè)置在控制器模塊中。
[0024]主控制器38向次轉(zhuǎn)向總成44發(fā)送信號(hào)以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第一模式時(shí)使其處于第一階段，和向次轉(zhuǎn)向總成44發(fā)送信號(hào)以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于第二模式時(shí)使其處于第二階段，以讓車輛12轉(zhuǎn)向。因此，在主轉(zhuǎn)向總成14讓車輛12轉(zhuǎn)向(在第一操作狀態(tài)下)，次轉(zhuǎn)向總成44可被停用或可不啟用，以協(xié)助主轉(zhuǎn)向總成14讓車輛12轉(zhuǎn)向。換句話說，主轉(zhuǎn)向總成14首先在主轉(zhuǎn)向總成14中沒有中斷時(shí)讓車輛12轉(zhuǎn)向，且次轉(zhuǎn)向總成44可選地在該狀態(tài)下協(xié)助主轉(zhuǎn)向總成14。從而，在主轉(zhuǎn)向總成14被中斷(在第二操作狀態(tài)下)時(shí)，次轉(zhuǎn)向總成44接管對(duì)車輛12的轉(zhuǎn)向且主轉(zhuǎn)向總成14不對(duì)車輛12轉(zhuǎn)向進(jìn)行轉(zhuǎn)向。因此，在主轉(zhuǎn)向總成14用在第二操作狀態(tài)時(shí)，次轉(zhuǎn)向總成44將讓車輛12轉(zhuǎn)向直到司機(jī)抓持方向盤16。
[0025]次轉(zhuǎn)向總成44可包括與主控制器38通信的促動(dòng)器46。更具體地，后轉(zhuǎn)向控制器45與促動(dòng)器46通信。因此，促動(dòng)器46通過后轉(zhuǎn)向控制器45與主控制器38通信。從而促動(dòng)器46與后轉(zhuǎn)向控制器45通信,從而后轉(zhuǎn)向控制器45向促動(dòng)器46發(fā)送信號(hào)以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第一模式時(shí)運(yùn)行在第一階段和在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第二模式時(shí)運(yùn)行在第二階段。主控制器38可向促動(dòng)器46發(fā)送信號(hào)，以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第一模式時(shí)運(yùn)行在第一階段，從而促動(dòng)器46可選地被促動(dòng)以協(xié)助主轉(zhuǎn)向總成14讓車輛12轉(zhuǎn)向。進(jìn)而，主控制器38可向促動(dòng)器46發(fā)送信號(hào)，以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第二模式時(shí)運(yùn)行在第二階段，從而促動(dòng)器46被促動(dòng)以讓車輛12轉(zhuǎn)向。另外，在如在后文進(jìn)一步描述的一定的條件下，主控制器38可向促動(dòng)器46發(fā)送信號(hào)以返回到運(yùn)行在第一階段。促動(dòng)器46可以是電動(dòng)機(jī)、電機(jī)械馬達(dá)、液壓裝置、氣動(dòng)裝置或任何其他合適的促動(dòng)器。
[0026]參見圖1和2，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10還包括聯(lián)接到主轉(zhuǎn)向總成14的摩擦裝置48。摩擦裝置48在釋放主轉(zhuǎn)向總成14以允許方向盤16旋轉(zhuǎn)的脫開位置和接合主轉(zhuǎn)向總成14以將方向盤16固定在最初位置的接合位置之間可動(dòng)。主控制器38與摩擦裝置48通信以向摩擦裝置48發(fā)送信號(hào)，以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第一模式且次轉(zhuǎn)向總成44處在第一階段時(shí)促動(dòng)到脫開位置，和向摩擦裝置48發(fā)送信號(hào)以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第二模式且次轉(zhuǎn)向總成44處在第二階段以允許次轉(zhuǎn)向總成44讓車輛12轉(zhuǎn)向時(shí)促動(dòng)到接合位置，以將方向盤16固定在最初位置。因此，在摩擦裝置48處在脫開位置時(shí)，方向盤16可繞縱向軸線18自由地或不受限制地旋轉(zhuǎn)。進(jìn)而，在摩擦裝置48處在接合位置時(shí)，方向盤16被固定在最初位置，從而方向盤16不能自由地旋轉(zhuǎn)，且因此方向盤16的旋轉(zhuǎn)被限制。應(yīng)理解，通過摩擦裝置48施加到主轉(zhuǎn)向總成14的力或摩擦的量可被調(diào)整按照期望調(diào)整或改變。
[0027]如圖1和2所示，摩擦裝置48可在各種位置聯(lián)接到主轉(zhuǎn)向總成14。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，摩擦裝置48聯(lián)接到轉(zhuǎn)向柱20，從而在處于接合位置時(shí)摩擦裝置48接合轉(zhuǎn)向柱20，以將方向盤16固定到最初位置。作為另一例子，在一個(gè)實(shí)施例中，摩擦裝置48聯(lián)接到中間軸24，從而在處于接合位置時(shí)摩擦裝置48接合中間軸24，以將方向盤16固定在最初位置中。作為另一例子，在一個(gè)實(shí)施例，摩擦裝置48聯(lián)接到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)28，從而在處于接合位置時(shí)摩擦裝置48接合轉(zhuǎn)向裝置，以將方向盤16固定在最初位置。通常，在上述位置中的一個(gè)中，一個(gè)摩擦裝置48聯(lián)接到主轉(zhuǎn)向總成14。應(yīng)理解，在一個(gè)或多個(gè)上述位置中，多于一個(gè)的摩擦裝置48可聯(lián)接到主轉(zhuǎn)向總成14。進(jìn)而，摩擦裝置48僅出于展示的目的示意性地顯示在圖1和2中且可以具有任何合適構(gòu)造，例如離合器、緩沖器、磁性裝置、電磁裝置、摩擦板、制動(dòng)設(shè)備(例如制動(dòng)鉗和轉(zhuǎn)子制動(dòng)器)、傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)的摩擦裝置等。
[0028]繼續(xù)參考圖1，主轉(zhuǎn)向總成14可包括主齒條齒輪裝置50，其操作性地聯(lián)接到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)28且向外延伸到彼此相反的遠(yuǎn)端。通常，第一車輪52和第二車輪54操作性地聯(lián)接到主齒條齒輪裝置50的相應(yīng)遠(yuǎn)端。換句話說,第一和第二車輪52、54操作性地聯(lián)接到主齒條齒輪裝置50。因此，在方向盤16或轉(zhuǎn)向柱20旋轉(zhuǎn)時(shí)，相應(yīng)地，主齒條齒輪裝置50運(yùn)動(dòng)以讓第一和第二車輪52、54樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)，且讓車輛12沿期望方向運(yùn)動(dòng)。
[0029]進(jìn)而，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)28可包括電動(dòng)機(jī)56，以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第一模式時(shí)，響應(yīng)于方向盤16的旋轉(zhuǎn)而協(xié)助讓主齒條齒輪裝置50運(yùn)動(dòng)，以讓第一和第二車輪52、54樞轉(zhuǎn)且讓車輛12轉(zhuǎn)向。因此，電動(dòng)機(jī)56操作性地聯(lián)接到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)28和主齒條齒輪裝置50，以協(xié)助讓方向盤16旋轉(zhuǎn)。從而轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)28的促動(dòng)使得電動(dòng)機(jī)56被促動(dòng)，以協(xié)助讓主齒條齒輪裝置50運(yùn)動(dòng)，且由此讓第一和第二車輪52、54相應(yīng)運(yùn)動(dòng)。通常，動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32與電動(dòng)機(jī)56通信；和由此,動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32可向電動(dòng)機(jī)56發(fā)送信號(hào)，以選擇性地促動(dòng)。從而電動(dòng)機(jī)56用作用于主轉(zhuǎn)向總成14的動(dòng)力轉(zhuǎn)向協(xié)助。
[0030]次轉(zhuǎn)向總成44可包括次齒條齒輪裝置58，其向外延伸到彼此相反的遠(yuǎn)端。通常，第三車輪60和第四車輪62操作性地聯(lián)接到次齒條齒輪裝置58的相應(yīng)遠(yuǎn)端。促動(dòng)器46操作性地聯(lián)接到次齒條齒輪裝置58，從而在次轉(zhuǎn)向總成44處在第二階段且動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第二模式時(shí)，促動(dòng)器46的促動(dòng)讓次齒條齒輪裝置58運(yùn)動(dòng)，以讓第三和第四車輪60、62樞轉(zhuǎn)，以讓車輛12轉(zhuǎn)向。換句話說，在促動(dòng)器46被促動(dòng)時(shí)，次齒條齒輪裝置58運(yùn)動(dòng)，以讓第三和第四車輪60、62樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)，以讓車輛12轉(zhuǎn)向。通常，第一和第二車輪52、54設(shè)置在車輛12的前部64附近且第三和第四車輪60、62設(shè)置在車輛12的后部66附近。例如，主轉(zhuǎn)向總成14可讓第一和第二車輪52、54或車輛12的前車輪樞轉(zhuǎn)，且次轉(zhuǎn)向總成44可讓第三和第四車輪60、62或車輛12的后車輪樞轉(zhuǎn)。因此，獨(dú)立于讓第三和第四車輪60、62樞轉(zhuǎn)的次轉(zhuǎn)向總成44，主轉(zhuǎn)向總成14用于讓第一和第二車輪52、54樞轉(zhuǎn)。類似地，獨(dú)立于讓第一和第二車輪52、54樞轉(zhuǎn)的主轉(zhuǎn)向總成14，次轉(zhuǎn)向總成用于讓第三和第四車輪60、62樞轉(zhuǎn)。促動(dòng)器46可在任何合適位置聯(lián)接到車輛12，以與次齒條齒輪裝置58協(xié)作。應(yīng)理解，任何合適的次轉(zhuǎn)向總成44可操作性地聯(lián)接到第三和第四車輪60、62或后車輪，且利用次齒條齒輪裝置58是一個(gè)合適的例子。
[0031]在摩擦裝置48處在接合位置使得方向盤16固定在最初位置時(shí)且在促動(dòng)器46啟動(dòng)或促動(dòng)時(shí)，促動(dòng)器46造成次齒條齒輪裝置58來回運(yùn)動(dòng)，以讓車輛12轉(zhuǎn)向。由于對(duì)方向盤16進(jìn)行促動(dòng)以進(jìn)行自調(diào)的扭矩，在次轉(zhuǎn)向總成44運(yùn)行在第二階段時(shí)將方向盤16保持在最初位置能防止或最小化方向盤16的旋轉(zhuǎn)。在通過允許前車輪自調(diào)而次轉(zhuǎn)向總成44使得車輛12轉(zhuǎn)向時(shí)，方向盤16的旋轉(zhuǎn)可通過次齒條齒輪裝置58抵消第三和第四車輪60、62(后車輪)的運(yùn)動(dòng)；因此，方向盤16被固定在最初位置，以使得這樣的抵消最小化。從而在方向盤16固定在最初位置時(shí)，這模擬了司機(jī)保持或抓持方向盤16的動(dòng)作。由此，在第三和第四車輪60、62(后車輪)樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)以讓車輛12轉(zhuǎn)向時(shí)第一和第二車輪52、54(前車輪)保持在一定的位置。
[0032]動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32可檢測(cè)主轉(zhuǎn)向總成14是否在第一或第二操作狀態(tài)下工作。從而動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32向主控制器38發(fā)送信號(hào)表明主轉(zhuǎn)向總成14在第一和第二操作狀態(tài)哪一個(gè)下工作。例如，如果動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32檢測(cè)電動(dòng)機(jī)56未促動(dòng)成協(xié)助主齒條齒輪裝置50和由此協(xié)助方向盤16,則動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32向主控制器38發(fā)送信號(hào)表明主轉(zhuǎn)向總成14運(yùn)行在第二操作狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)56可以是車輛12的主轉(zhuǎn)向裝置的一部分，因此，如果動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32檢測(cè)到電動(dòng)機(jī)56的功能有中斷，則動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32將向主控制器38發(fā)送信號(hào)表明備用系統(tǒng)用于讓車輛12轉(zhuǎn)向。應(yīng)理解，車輛12的主轉(zhuǎn)向裝置可包括電動(dòng)機(jī)56、主齒條齒輪裝置50、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)28、中間軸24和轉(zhuǎn)向柱20中的一個(gè)或多個(gè)。簡(jiǎn)單地說，車輛12的主轉(zhuǎn)向裝置通常包括主轉(zhuǎn)向總成14。
[0033]參見圖1，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10可進(jìn)一步包括接觸傳感器68，其聯(lián)接到方向盤16以檢測(cè)方向盤16上的接觸。通常，接觸傳感器68與主控制器38通信。在一定的條件下，接觸傳感器68與主控制器38通信，從而方向盤16上的接觸向主控制器38發(fā)送信號(hào)，以通信到次轉(zhuǎn)向總成44以從第二階段切換回到第一階段，和通信到摩擦裝置48以從接合位置向回切換到脫開位置。簡(jiǎn)單地說，在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第二模式時(shí)，一旦在方向盤16上檢測(cè)到司機(jī)的接觸，則方向盤16不被固定在最初位置而是司機(jī)可旋轉(zhuǎn)方向盤16，以讓車輛12轉(zhuǎn)向。應(yīng)理解，如果方向盤16被接觸但是接觸傳感器68未向主控制器38發(fā)送表明該接觸的信號(hào)，則通過摩擦裝置48施加到主轉(zhuǎn)向總成14的摩擦可被司機(jī)克服(override),從而司機(jī)可讓車輛12轉(zhuǎn)向。換句話說，被施加到主轉(zhuǎn)向總成14的摩擦可將方向盤16固定在最初位置同時(shí)還允許司機(jī)克服該摩擦和轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤16，以讓車輛12轉(zhuǎn)向(如果在方向盤16已經(jīng)被觸摸后摩擦裝置48仍保持在接合位置的話)。進(jìn)而，通常，如果摩擦裝置48不從接合位置切換到脫開位置，則再次地，通過摩擦裝置48施加到主轉(zhuǎn)向總成14的摩擦可被司機(jī)克服，從而司機(jī)可轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤16，以讓車輛12轉(zhuǎn)向。此外，通常，如果在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第二模式時(shí)摩擦裝置48保持在脫開位置而不是切換到接合位置，則次轉(zhuǎn)向總成44仍然將切換到第二階段且讓車輛12轉(zhuǎn)向；和在這種情況下，次轉(zhuǎn)向總成44將補(bǔ)償需要自調(diào)的前車輪。
[0034]繼續(xù)參考圖1，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10可進(jìn)一步包括與接觸傳感器68和主控制器38通信的方向盤控制器70。因此，在一些實(shí)施例中，在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第二模式且在方向盤16上檢測(cè)到接觸時(shí)，接觸傳感器68將該接觸通信到方向盤控制器70，且方向盤控制器70向主控制器38表明接觸已經(jīng)被接觸傳感器68檢測(cè)到。因此，接觸傳感器68和主控制器38可直接彼此通信如圖1中在它們之間的虛線示出的，或接觸傳感器68和主控制器38可通過方向盤控制器70彼此通信，如圖1中從接觸傳感器68到方向盤控制器70和主控制器38的實(shí)線示出的。
[0035]如示意性地在圖1所示的，方向盤控制器70可實(shí)施為與車輛12的各種部件通信的數(shù)字計(jì)算機(jī)裝置或多個(gè)這樣的裝置。在結(jié)構(gòu)上，方向盤控制器70可包括至少一個(gè)微處理器72以及足夠的實(shí)體非瞬時(shí)存儲(chǔ)器74，例如只讀存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器(ROM)、閃存存儲(chǔ)器、光學(xué)存儲(chǔ)器、額外的磁性存儲(chǔ)器等。方向盤控制器70還可包括任何所需的隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)、電可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、高速時(shí)鐘、模擬-數(shù)字(A/D)和/或數(shù)字-模擬(D/A)電路和任何輸入/輸出電路或裝置以及合適的信號(hào)調(diào)制和緩沖電路。用于執(zhí)行讓車輛12轉(zhuǎn)向的方法1000、2000的指令記錄在存儲(chǔ)器74中且經(jīng)由微處理器(一個(gè)或多個(gè))72按照需要執(zhí)行?？蛇x地，方向盤控制器70可設(shè)置在方向盤模塊和其他部件中，例如傳感器等，或本文未具體描述的部件可設(shè)置在方向盤模塊中。
[0036]此外，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10可包括與主控制器38通信的制動(dòng)器系統(tǒng)76。更具體地，制動(dòng)器系統(tǒng)76可包括與主控制器38通信的制動(dòng)控制器78。制動(dòng)器系統(tǒng)76可進(jìn)一步包括與主控制器38通信的制動(dòng)裝置80。更具體地，制動(dòng)控制器78可與主控制器38和制動(dòng)裝置80通信。換句話說，制動(dòng)裝置80可通過制動(dòng)控制器78與主控制器38通信。
[0037]如示意性地在圖1所示的，制動(dòng)控制器78可實(shí)施為與車輛12的各種部件通信的數(shù)字計(jì)算機(jī)裝置或多個(gè)這樣的裝置。在結(jié)構(gòu)上，制動(dòng)控制器78可包括至少一個(gè)微處理器82以及足夠的實(shí)體非瞬時(shí)存儲(chǔ)器84，例如只讀存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器(ROM)、閃存存儲(chǔ)器、光學(xué)存儲(chǔ)器、額外的磁性存儲(chǔ)器等。制動(dòng)控制器78還可包括任何所需的隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)、電可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、高速時(shí)鐘、模擬-數(shù)字(A/D)和/或數(shù)字-模擬(D/A)電路和任何輸入/輸出電路或裝置以及合適的信號(hào)調(diào)制和緩沖電路。用于執(zhí)行讓車輛12轉(zhuǎn)向的方法1000、2000的指令記錄在存儲(chǔ)器84中且經(jīng)由微處理器(一個(gè)或多個(gè))82按照需要執(zhí)行。應(yīng)理解，促動(dòng)器46可通過后轉(zhuǎn)向控制器45和另一模塊或控制器(例如制動(dòng)模塊或制動(dòng)控制器78)與主控制器38通信，如從后轉(zhuǎn)向控制器45到制動(dòng)控制器78的虛線所表示的。因此，例如，主控制器38可與制動(dòng)控制器78通信，以提供到促動(dòng)器46的指令。
[0038]通常，在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第一模式時(shí)，制動(dòng)裝置80可運(yùn)行在第一制動(dòng)階段以對(duì)車輛12制動(dòng)。例如，在主轉(zhuǎn)向總成14工作在第一操作狀態(tài)車輛12在方向盤16沒有被司機(jī)抓持的情況下轉(zhuǎn)向時(shí)，制動(dòng)裝置80運(yùn)行在第一制動(dòng)階段，以停止車輛12的運(yùn)動(dòng)、讓車輛12減速和防止車輛12運(yùn)動(dòng)，從而。因此，在制動(dòng)裝置80運(yùn)行在第一制動(dòng)階段時(shí)，在司機(jī)沒有接觸方向盤16的情況下主轉(zhuǎn)向總成14讓車輛12轉(zhuǎn)向。
[0039]可選地，在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第二模式時(shí)，制動(dòng)裝置80可運(yùn)行在第二制動(dòng)階段，以協(xié)助車輛12的轉(zhuǎn)向。進(jìn)而，例如，在主轉(zhuǎn)向總成14工作站第二操作狀態(tài)從而車輛12應(yīng)被司機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)，制動(dòng)裝置80可運(yùn)行在第二制動(dòng)階段以協(xié)助車輛12的轉(zhuǎn)向或沿道路引導(dǎo)車輛12。具體說，在次轉(zhuǎn)向總成44于第二階段下讓車輛12轉(zhuǎn)向時(shí)，制動(dòng)裝置80可穩(wěn)定車輛12的運(yùn)動(dòng)或調(diào)整車輛12的運(yùn)動(dòng)。簡(jiǎn)單地說，在車輛12的主轉(zhuǎn)向總成14已經(jīng)中斷時(shí)，次轉(zhuǎn)向總成44和制動(dòng)裝置80可協(xié)作以讓車輛12轉(zhuǎn)向。主控制器38與制動(dòng)控制器78通信，以向制動(dòng)控制器78發(fā)送信號(hào)表明制動(dòng)裝置80應(yīng)運(yùn)行在哪個(gè)制動(dòng)階段。因此，制動(dòng)控制器78響應(yīng)于主控制器38向制動(dòng)裝置80發(fā)送信號(hào)以運(yùn)行在第一和第二制動(dòng)階段中的一個(gè)。
[0040]轉(zhuǎn)到圖1，制動(dòng)裝置80可包括操作性地聯(lián)接到第一車輪52的第一制動(dòng)器86和操作性地聯(lián)接到第二車輪54的第二制動(dòng)器88。進(jìn)而，制動(dòng)裝置80還可包括操作性地聯(lián)接到第三車輪60的第三制動(dòng)器90和操作性地聯(lián)接到第四車輪62的第四制動(dòng)器92。應(yīng)理解，可針對(duì)具有主和次轉(zhuǎn)向總成14、44的車輛12使用任何合適數(shù)量的車輪52、54、60、62。例如，第一和第二車輪52、54可以是3或4輪車輛12的前車輪，主轉(zhuǎn)向總成14操作性地聯(lián)接到前車輪。作為另一例子，第一車輪52可以是前車輪，主轉(zhuǎn)向總成14操作性地聯(lián)接到前車輪，且第二車輪54可以是2或3輪車輛12的后車輪，次轉(zhuǎn)向總成44操作性地聯(lián)接到后車輪(一個(gè)或多個(gè))。作為又一例子，第三和第四車輪60、62可以是3或4輪車輛12的后車輪，次轉(zhuǎn)向總成44操作性地聯(lián)接到后車輪。
[0041]進(jìn)而，制動(dòng)器系統(tǒng)76可包括與第一車輪52的第一制動(dòng)器86和制動(dòng)控制器78通信的第一傳感器94，用于在制動(dòng)裝置80處在第二制動(dòng)階段且次轉(zhuǎn)向總成44在第二階段下讓車輛12轉(zhuǎn)向時(shí)選擇性地促動(dòng)第一制動(dòng)器86。此外，制動(dòng)器系統(tǒng)76可包括與第二車輪54的第二制動(dòng)器88和制動(dòng)控制器78通信的第二傳感器96，用于在制動(dòng)裝置80處在第二制動(dòng)階段且次轉(zhuǎn)向總成44在第二階段下讓車輛12轉(zhuǎn)向時(shí)選擇性地促動(dòng)第二制動(dòng)器88。因此，第一和第二傳感器94、96每一個(gè)與制動(dòng)控制器78通信,從而制動(dòng)控制器78向第一和/或第二傳感器94、96發(fā)送信號(hào)表明第一和/或第二制動(dòng)器86,88哪一個(gè)要被促動(dòng)。從而在制動(dòng)裝置80處在第二制動(dòng)階段時(shí)，主轉(zhuǎn)向總成14工作在第二操作狀態(tài)，從而車輛12被處在第二階段的次轉(zhuǎn)向總成44轉(zhuǎn)向，直到司機(jī)抓持方向盤16，如下文所述的。因此，可選地，第一和第二傳感器94、96中之一或兩者可與第一和第二制動(dòng)器86、88通信，以選擇性地促動(dòng)，以協(xié)助處在第二階段的次轉(zhuǎn)向總成44讓讓車輛12沿道路轉(zhuǎn)向，直到司機(jī)抓持方向盤16。應(yīng)理解，第一和第二傳感器94、96還可用作防抱死制動(dòng)傳感器，以在例如在冰上滑動(dòng)時(shí)讓車輛12減速等。
[0042]另外，制動(dòng)器系統(tǒng)76可包括與第三車輪60的第三制動(dòng)器90和制動(dòng)控制器78通信的第三傳感器98，用于在制動(dòng)裝置80處在第二制動(dòng)階段且次轉(zhuǎn)向總成44在第二階段下讓車輛12轉(zhuǎn)向時(shí)選擇性地促動(dòng)第三制動(dòng)器90。制動(dòng)器系統(tǒng)76可進(jìn)一步包括與第四車輪62的第四制動(dòng)器92和制動(dòng)控制器78通信的第四傳感器100，用于在制動(dòng)裝置80處在第二制動(dòng)階段且次轉(zhuǎn)向總成44在第二階段下讓車輛12轉(zhuǎn)向時(shí)選擇性地促動(dòng)第四制動(dòng)器92。因此，第三和第四傳感器98、100每一個(gè)與制動(dòng)控制器78通信，從而制動(dòng)控制器78向第三和/或第四傳感器98、100發(fā)送信號(hào)表明第三和/或第四制動(dòng)器90、92哪一個(gè)應(yīng)被促動(dòng)。從而在制動(dòng)裝置80處在第二制動(dòng)階段時(shí)，主轉(zhuǎn)向總成14工作在第二操作狀態(tài)，從而車輛12被處在第二階段的次轉(zhuǎn)向總成44轉(zhuǎn)向，直到司機(jī)抓持方向盤16，如上所述。因此，可選地，第一和第四傳感器98、100中之一或兩者可與第三和第四制動(dòng)器90、92通信，以選擇性地促動(dòng)，以協(xié)助處在第二階段的次轉(zhuǎn)向總成44沿道路讓車輛12轉(zhuǎn)向，直到司機(jī)抓持方向盤16。應(yīng)理解，第三和第四傳感器98、100還可用作防抱死制動(dòng)傳感器，以在例如在冰上滑動(dòng)時(shí)減慢車輛12。可選地，制動(dòng)控制器78和/或第一、第二、第三和第四傳感器94、96、98、100可設(shè)置在制動(dòng)模塊中。還應(yīng)理解，其他制動(dòng)部件(例如傳感器等)或本文未具體描述的部件可設(shè)置在制動(dòng)模塊中。
[0043]制動(dòng)控制器78可向第一、第二、第三和第四傳感器94、96、98、100中的至少一個(gè)發(fā)送信號(hào)，以在制動(dòng)裝置80處在第二制動(dòng)階段時(shí)促動(dòng)相應(yīng)第一、第二、第三和第四制動(dòng)器86、88、90、92，以協(xié)助處于第二階段時(shí)的次轉(zhuǎn)向總成44讓車輛12轉(zhuǎn)向。換句話說，在第一傳感器94被發(fā)送信號(hào)時(shí),第一制動(dòng)器86被促動(dòng),且在第二傳感器96被發(fā)送信號(hào)時(shí),第二制動(dòng)器88被促動(dòng)等。在摩擦裝置48處于接合位置從而方向盤16固定在最初位置時(shí)，且在第一、第二、第三和第四制動(dòng)器86、88、90、92中的一個(gè)或多個(gè)被促動(dòng)時(shí)，形成或產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)偏航力矩，以在處于第二制動(dòng)階段時(shí)協(xié)助讓車輛12轉(zhuǎn)向。換句話說，一個(gè)或多個(gè)制動(dòng)器扭矩偏航力矩可通過制動(dòng)器系統(tǒng)76產(chǎn)生，以在制動(dòng)裝置80處在第二制動(dòng)階段時(shí)協(xié)助車輛12的轉(zhuǎn)向。由于促動(dòng)方向盤16進(jìn)行自調(diào)的扭矩的存在，在制動(dòng)裝置80處在第二制動(dòng)階段時(shí)將方向盤16保持在最初位置能防止或最小化方向盤16的旋轉(zhuǎn)。在制動(dòng)裝置80處在第二制動(dòng)階段時(shí)，通過允許前車輪自調(diào)，方向盤16的旋轉(zhuǎn)可抵消通過86、88、90、92形成的偏航運(yùn)動(dòng)。因此，方向盤16被固定在最初位置以使得這樣的抵消最小化。從而在方向盤16固定在最初位置時(shí)，這模擬了司機(jī)保持或抓持方向盤16的動(dòng)作。由此，將方向盤16固定在最初位置允許制動(dòng)裝置80以最小的方向盤16的影響來協(xié)助車輛12的轉(zhuǎn)向。
[0044]參見圖3，本發(fā)明還提供讓自主駕駛車輛12轉(zhuǎn)向的方法1000，如上簡(jiǎn)要描述的。方法1000包括確定(步驟1002)動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第一模式和不同于第一模式的第二模式中的一個(gè)。如上所述，第一模式可以是主轉(zhuǎn)向總成14工作在第一操作狀態(tài)時(shí)，而第二模式可以是主轉(zhuǎn)向總成14工作在第二操作狀態(tài)時(shí)。還如上所述，例如，在方向盤16沒有被司機(jī)抓持的情況下車輛12被操作時(shí)發(fā)生第一操作狀態(tài)，且在車輛12要被司機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)發(fā)生第二操作狀態(tài)。
[0045]方法1000還包括向主控制器38發(fā)送信號(hào)(步驟1004)表明動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第一模式，和向主控制器38發(fā)送信號(hào)(步驟1006)表明動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第二模式。因此，主控制器38和動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32彼此持續(xù)通信，從而主控制器38從動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32持續(xù)接收信號(hào)，以指示動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于哪個(gè)模式。取決于動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于哪個(gè)模式，將確定車輛12是運(yùn)行在第一操作狀態(tài)還是第二操作狀態(tài)。
[0046]在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第一模式且主轉(zhuǎn)向總成14工作在第一操作狀態(tài)時(shí)，在該狀態(tài)下，方法1000進(jìn)一步包括經(jīng)由主控制器38向次轉(zhuǎn)向總成44發(fā)送信號(hào)(步驟1008)，以響應(yīng)于處在第一模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32而運(yùn)行在第一階段，從而主轉(zhuǎn)向總成14讓車輛12轉(zhuǎn)向。換句話說，在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第一模式時(shí)，處在第一階段的次轉(zhuǎn)向總成44可選地被促動(dòng)以協(xié)助主轉(zhuǎn)向總成14讓車輛12轉(zhuǎn)向。更具體地，經(jīng)由主控制器38向次轉(zhuǎn)向總成44發(fā)送信號(hào)(步驟1008)以響應(yīng)于處于第一模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32而運(yùn)行在第一階段可包括，經(jīng)由與主控制器38通信的后轉(zhuǎn)向控制器45向次轉(zhuǎn)向總成44發(fā)送信號(hào)，以響應(yīng)于處于第一模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32而運(yùn)行在第一階段，從而主轉(zhuǎn)向總成14讓車輛12轉(zhuǎn)向。在第一操作狀態(tài)，主轉(zhuǎn)向總成14首先讓車輛12轉(zhuǎn)向且可選地被處于第一階段的次轉(zhuǎn)向總成44協(xié)助，以讓車輛12轉(zhuǎn)向。
[0047]進(jìn)而，方法1000包括經(jīng)由主控制器38向摩擦裝置48發(fā)送信號(hào)(步驟1010)，以響應(yīng)于處于第一模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32在脫開位置中運(yùn)行,從而主轉(zhuǎn)向總成14的方向盤16可旋轉(zhuǎn)。換句話說，在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于第一模式時(shí)，摩擦裝置48不接合主轉(zhuǎn)向總成14，從而主轉(zhuǎn)向總成14讓車輛12轉(zhuǎn)向。通常，次轉(zhuǎn)向總成44和摩擦裝置48每一個(gè)持續(xù)與主控制器38通信，從而主控制器38持續(xù)發(fā)送信號(hào)表明次轉(zhuǎn)向總成44應(yīng)運(yùn)行在哪個(gè)階段和摩擦裝置48應(yīng)運(yùn)行于哪個(gè)位置。在處于第一階段時(shí)且動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32保持在第一模式時(shí)次轉(zhuǎn)向總成44可被停用或啟用。進(jìn)而，在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32保持在第一模式時(shí)摩擦裝置48保持在脫開位置。
[0048]在次轉(zhuǎn)向總成44處于第一階段且摩擦裝置48處在脫開位置時(shí)，方向盤16可旋轉(zhuǎn)。簡(jiǎn)單地說，在摩擦裝置48處在脫開位置時(shí)，方向盤16可繞縱向軸線18自由地或不受限制地旋轉(zhuǎn)。從而在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第一模式時(shí)，主轉(zhuǎn)向總成14運(yùn)行在第一操作狀態(tài)，從而車輛12在司機(jī)沒有抓持方向盤16的情況下被轉(zhuǎn)向，在處于第一階段時(shí)次轉(zhuǎn)向總成44可選地協(xié)助主轉(zhuǎn)向總成14。因此，例如，在電動(dòng)機(jī)56協(xié)助主齒條齒輪裝置50的運(yùn)動(dòng)，且由此協(xié)助方向盤16的旋轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32將保持在第一模式且車輛12將繼續(xù)行駛到其目的地而沒有司機(jī)的手動(dòng)轉(zhuǎn)向。
[0049]在主控制器38已經(jīng)被發(fā)送信號(hào)表明動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第二模式且主轉(zhuǎn)向總成14工作在第二操作狀態(tài)時(shí)，在該狀態(tài)下，動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32已經(jīng)從第一模式切換到第二模式。例如，動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32可在電動(dòng)機(jī)56未促動(dòng)成讓主齒條齒輪裝置50運(yùn)動(dòng)時(shí)從第一模式切換到第二模式。換句話說，第二模式可在車輛12的動(dòng)力轉(zhuǎn)向中存在中斷時(shí)發(fā)生，例如主轉(zhuǎn)向總成14中的中斷。因此，在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第二模式時(shí)，司機(jī)手動(dòng)地讓車輛12轉(zhuǎn)向，如下文所述的。通常，第一模式在第二模式之前發(fā)生。
[0050]方法1000進(jìn)一步包括經(jīng)由主控制器38向次轉(zhuǎn)向總成44發(fā)送信號(hào)(步驟1012)，以響應(yīng)于處于第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32從第一階段切換成運(yùn)行在第二階段，從而次轉(zhuǎn)向總成44讓車輛12轉(zhuǎn)向。更具體地，經(jīng)由主控制器38向次轉(zhuǎn)向總成44發(fā)送信號(hào)(步驟1012)以響應(yīng)于處于第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32從第一階段切換成運(yùn)行在第二階段可包括，經(jīng)由與主控制器38通信的后轉(zhuǎn)向控制器45向次轉(zhuǎn)向總成44發(fā)送信號(hào)，以響應(yīng)于處于第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32從第一階段切換成運(yùn)行在第二階段，從而次轉(zhuǎn)向總成44讓車輛12轉(zhuǎn)向。更具體地，響應(yīng)于處于第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32經(jīng)由后轉(zhuǎn)向控制器45向次轉(zhuǎn)向總成44發(fā)送信號(hào)以從第一階段切換成運(yùn)行在第二階段可包括，響應(yīng)于處于第二階段的次轉(zhuǎn)向總成44和處于第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32，經(jīng)由后轉(zhuǎn)向控制器45向促動(dòng)器46發(fā)送信號(hào)，以讓次齒條齒輪裝置58運(yùn)動(dòng)。因此，如上所述，次轉(zhuǎn)向總成44與主控制器38持續(xù)通信，從而主控制器38持續(xù)發(fā)送信號(hào)表明次轉(zhuǎn)向總成44應(yīng)運(yùn)行在第一階段還是第二階段。因此，方法1000可進(jìn)一步包括，在次轉(zhuǎn)向總成44處于第一和第二階段中的一個(gè)時(shí)，讓促動(dòng)器46促動(dòng)(步驟1014)，以讓次齒條齒輪裝置58運(yùn)動(dòng)，以樞轉(zhuǎn)第三和第四車輪60、62。更具體地，對(duì)促動(dòng)器46促動(dòng)(步驟1014)以讓次齒條齒輪裝置58運(yùn)動(dòng)成讓第三和第四車輪60、62樞轉(zhuǎn)可包括，對(duì)促動(dòng)器46進(jìn)行促動(dòng)，以在次轉(zhuǎn)向總成44處在第一階段時(shí)讓次齒條齒輪裝置58運(yùn)動(dòng)成讓第三和第四車輪60、62樞轉(zhuǎn)，以在方向盤16沒有被司機(jī)抓持的情況下協(xié)助主轉(zhuǎn)向總成14讓車輛轉(zhuǎn)向。進(jìn)而，對(duì)促動(dòng)器46促動(dòng)(步驟1014)以讓次齒條齒輪裝置58運(yùn)動(dòng)成讓第三和第四車輪60、62樞轉(zhuǎn)可包括，對(duì)促動(dòng)器46進(jìn)行促動(dòng)，以在車輛12的主轉(zhuǎn)向總成14發(fā)生中斷時(shí)且在次轉(zhuǎn)向總成44處在第二階段時(shí)讓次齒條齒輪裝置58運(yùn)動(dòng)成讓第三和第四車輪60、62樞轉(zhuǎn)。換句話說，在促動(dòng)器46被發(fā)送信號(hào)而處于第二階段時(shí)，促動(dòng)器46促動(dòng)成讓次齒條齒輪裝置58運(yùn)動(dòng)(如通過主控制器38指導(dǎo))。
[0051]方法1000還包括響應(yīng)于處在第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32將摩擦裝置48從脫開位置促動(dòng)(步驟1016)到接合位置。更具體地，響應(yīng)于處在第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32而將摩擦裝置48從脫開位置促動(dòng)(步驟1016)到接合位置可包括，經(jīng)由主控制器38向摩擦裝置48發(fā)送信號(hào)，以響應(yīng)于處在第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32而從脫開位置促動(dòng)到接合位置。如上所述，摩擦裝置48與主控制器38持續(xù)通信，從而主控制器38持續(xù)發(fā)出信號(hào)表明摩擦裝置48應(yīng)運(yùn)行在哪個(gè)位置。通常，在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于處于第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32經(jīng)由主控制器38向次轉(zhuǎn)向總成44發(fā)送信號(hào)(步驟1012)以從第一階段切換為運(yùn)行在第二階段以及響應(yīng)于處于第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32經(jīng)由主控制器38向摩擦裝置48發(fā)送信號(hào)以從脫開位置促動(dòng)到接合位置是通過與主控制器38通信而同時(shí)地發(fā)生的。更具體地，響應(yīng)于處于第二階段的次轉(zhuǎn)向總成44經(jīng)由后轉(zhuǎn)向控制器45向促動(dòng)器46發(fā)送信號(hào)以讓次齒條齒輪裝置58運(yùn)動(dòng)和響應(yīng)于處于第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32經(jīng)由主控制器38向摩擦裝置48發(fā)送信號(hào)以從脫開位置促動(dòng)到接合位置是通過與主控制器38的通信而同時(shí)地發(fā)生的。
[0052]進(jìn)而，方法1000包括在摩擦裝置48處于接合位置時(shí)將主轉(zhuǎn)向總成14與摩擦裝置48接合(步驟1018)，以將方向盤16固定在最初位置，從而在第二階段時(shí)次轉(zhuǎn)向總成44讓車輛12轉(zhuǎn)向。從而在一個(gè)實(shí)施例中，在摩擦裝置48處于接合位置時(shí)將主轉(zhuǎn)向總成14與摩擦裝置48接合(步驟1018)可包括，將轉(zhuǎn)向柱20與摩擦裝置48接合，以將方向盤16固定在最初位置。在另一實(shí)施例中，在摩擦裝置48處于接合位置時(shí)將主轉(zhuǎn)向總成14與摩擦裝置48接合(步驟1018)可包括，將中間軸24與摩擦裝置48接合，以將方向盤16固定在最初位置。在又一實(shí)施例中，在摩擦裝置48處于接合位置時(shí)將主轉(zhuǎn)向總成14與摩擦裝置48接合(步驟1018)可包括，將轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)28與摩擦裝置48接合，以將方向盤16固定在最初位置。
[0053]如上所述，在摩擦裝置48處于接合位置從而方向盤16被固定在最初位置時(shí)，次轉(zhuǎn)向總成44可讓車輛12轉(zhuǎn)向。因此，在促動(dòng)器46被啟動(dòng)或促動(dòng)時(shí)，促動(dòng)器46使得次齒條齒輪裝置58來回運(yùn)動(dòng)，以讓車輛12轉(zhuǎn)向。由于對(duì)方向盤16進(jìn)行促動(dòng)以進(jìn)行自調(diào)的扭矩，在次轉(zhuǎn)向總成44運(yùn)行在第二階段時(shí)將方向盤16保持在最初位置能防止或最小化方向盤16的旋轉(zhuǎn)。通過允許前車輪自調(diào)，在次轉(zhuǎn)向總成44運(yùn)行在第二階段以讓車輛12轉(zhuǎn)向時(shí)，方向盤16的旋轉(zhuǎn)可抵消后車輪的運(yùn)動(dòng)；因此，方向盤16被固定在最初位置以使得這樣的抵消最小化。從而，在方向盤16被固定時(shí)最初位置，這模擬了司機(jī)保持方向盤16以允許次轉(zhuǎn)向總成44在第二階段中讓車輛12轉(zhuǎn)向，直到司機(jī)實(shí)際接觸或抓持方向盤16，如下文所述的。由此，在摩擦裝置48處于接合位置而次轉(zhuǎn)向總成44處于第二階段時(shí)，隨著第三和第四車輪60、62(后車輪)樞轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)以讓車輛12轉(zhuǎn)向，第一和第二車輪52、54(前車輪)保持在一定的位置。
[0054]方法1000可進(jìn)一步包括將接觸傳感器68聯(lián)接(步驟1020)到方向盤16，接觸傳感器68與主控制器38通信。此外,方法1000可包括,在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于第二模式時(shí)經(jīng)由接觸傳感器68檢測(cè)(步驟1022)方向盤16上的接觸。方法1000還可包括在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于第二模式時(shí)經(jīng)由接觸傳感器68向主控制器38發(fā)送信號(hào)(步驟1024)表明在方向盤16上檢測(cè)接觸。例如，在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于第二模式時(shí)在司機(jī)接觸、接合或抓持方向盤16時(shí)，接觸傳感器68檢測(cè)方向盤16上的該接觸或抓持且向主控制器38發(fā)送信號(hào)表明方向盤16正被接觸或抓持。應(yīng)理解,可通過方向盤控制器70向主控制器38發(fā)送信號(hào)表明接觸傳感器68是否檢測(cè)方向盤16上的接觸。因此，經(jīng)由接觸傳感器68向主控制器38發(fā)送信號(hào)(步驟1024)表明接觸被檢測(cè)可包括，經(jīng)由方向盤控制器70向主控制器38發(fā)送信號(hào)表明通過接觸傳感器68在方向盤16上檢測(cè)接觸。直到在方向盤16上檢測(cè)接觸且被通信到主控制器38，次轉(zhuǎn)向總成44才會(huì)繼續(xù)運(yùn)行在第二階段以讓車輛12轉(zhuǎn)向且摩擦裝置48才會(huì)繼續(xù)運(yùn)行在接合位置。
[0055]在通過接觸傳感器68檢測(cè)接觸且司機(jī)已經(jīng)手動(dòng)接管對(duì)車輛12的轉(zhuǎn)向同時(shí)動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32保持在第二模式時(shí)，在該狀態(tài)下，方法1000可包括，在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于第二模式時(shí)，響應(yīng)于方向盤16上的接觸，經(jīng)由主控制器38向次轉(zhuǎn)向總成44發(fā)送信號(hào)(步驟1026)，以從第二階段向回切換到運(yùn)行在第一階段。更具體地，響應(yīng)于方向盤16上的接觸經(jīng)由主控制器38向次轉(zhuǎn)向總成44發(fā)送信號(hào)(步驟1026)以從第二階段向回切換到運(yùn)行在第一階段可包括，在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于第二模式時(shí)響應(yīng)于方向盤16上的接觸經(jīng)由與主控制器38通信的后轉(zhuǎn)向控制器45向次轉(zhuǎn)向總成44發(fā)送信號(hào)以從第二階段向回切換到運(yùn)行在第一階段。甚至更具體地，響應(yīng)于方向盤16上的接觸經(jīng)由后轉(zhuǎn)向控制器45向次轉(zhuǎn)向總成44發(fā)送信號(hào)以從第二階段向回切換到運(yùn)行在第一階段可包括，在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于第二模式時(shí)響應(yīng)于方向盤16上的接觸經(jīng)由后轉(zhuǎn)向控制器45向促動(dòng)器46發(fā)送信號(hào)，以將運(yùn)行從第二階段向回切換到第一階段。因此，在次轉(zhuǎn)向總成44切換回到第一階段時(shí)，次轉(zhuǎn)向總成44不再主要用于讓車輛12轉(zhuǎn)向。從而，例如，在次轉(zhuǎn)向總成44切換回到第一階段時(shí)，后車輪可選地協(xié)助讓車輛12轉(zhuǎn)向。
[0056]進(jìn)而，方法1000可包括在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于第二模式時(shí)響應(yīng)于方向盤16上的接觸將摩擦裝置48從接合位置促動(dòng)(步驟1028)回到脫開位置。更具體地，響應(yīng)于方向盤16上的接觸將摩擦裝置48從接合位置促動(dòng)(步驟1028)回到脫開位置可包括，在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于第二模式時(shí)，響應(yīng)于方向盤16上的接觸，經(jīng)由主控制器38向摩擦裝置48發(fā)送信號(hào)，以從接合位置促動(dòng)回到脫開位置。通常，在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于方向盤16上的接觸經(jīng)由后轉(zhuǎn)向控制器45向次轉(zhuǎn)向總成44發(fā)送信號(hào)以從第二階段切換回到運(yùn)行在第一階段和響應(yīng)于方向盤16上的接觸經(jīng)由主控制器38向摩擦裝置48發(fā)送信號(hào)以從接合位置促動(dòng)回到脫開位置是通過與主控制器38的通信同時(shí)發(fā)生的。更具體地，響應(yīng)于方向盤16上的接觸經(jīng)由后轉(zhuǎn)向控制器45向促動(dòng)器46發(fā)送信號(hào)以將運(yùn)行從第二階段切換回到第一階段和響應(yīng)于方向盤16上的接觸經(jīng)由主控制器38向摩擦裝置48發(fā)送信號(hào)以從接合位置促動(dòng)回到脫開位置通過主控制器38通信而同時(shí)發(fā)生。因此，在摩擦裝置48回到脫開位置時(shí)，司機(jī)可旋轉(zhuǎn)方向盤16以手動(dòng)地讓車輛12轉(zhuǎn)向，且在次轉(zhuǎn)向總成44回到在第一階段運(yùn)行時(shí)，可選地第三和第四車輪60、62可樞轉(zhuǎn)以協(xié)助讓車輛12轉(zhuǎn)向。
[0057]方法1000可進(jìn)一步包括在摩擦裝置48處在脫開位置時(shí)將主轉(zhuǎn)向總成14和摩擦裝置48脫開(步驟1030)，以在次轉(zhuǎn)向總成44返回到運(yùn)行在第一階段時(shí)允許方向盤16旋轉(zhuǎn)。從而在一個(gè)實(shí)施例中，將主轉(zhuǎn)向總成14與摩擦裝置48脫開(步驟1030)可包括，在摩擦裝置48處在脫開位置時(shí)將轉(zhuǎn)向柱20和摩擦裝置48脫開，以在次轉(zhuǎn)向總成44返回到運(yùn)行在第一階段時(shí)允許方向盤16旋轉(zhuǎn)。在另一實(shí)施例中，將主轉(zhuǎn)向總成14與摩擦裝置48脫開(步驟1030)可包括在摩擦裝置48處在脫開位置時(shí)將中間軸24與摩擦裝置48脫開，以在次轉(zhuǎn)向總成44返回到運(yùn)行在第一階段時(shí)允許方向盤16旋轉(zhuǎn)。在另一實(shí)施例中，將主轉(zhuǎn)向總成14與摩擦裝置48脫開(步驟1030)可包括，在摩擦裝置48處在脫開位置時(shí)將轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)28與摩擦裝置48脫開，以在次轉(zhuǎn)向總成44返回到運(yùn)行在第一階段時(shí)允許方向盤16旋轉(zhuǎn)。因此，如上所述，在摩擦裝置48處于脫開位置時(shí)，司機(jī)可讓方向盤16旋轉(zhuǎn)以手動(dòng)地讓車輛12轉(zhuǎn)向同時(shí)動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32保持在第二模式。從而在司機(jī)手動(dòng)地用方向盤16讓車輛12轉(zhuǎn)向時(shí)第一和第二車輪52、54樞轉(zhuǎn)，而在次轉(zhuǎn)向組件運(yùn)行在第一階段時(shí)第三和第四車輪60、62可選地可協(xié)助讓車輛12轉(zhuǎn)向。
[0058]可選地，方法1000可進(jìn)一步響應(yīng)于處于第一模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32經(jīng)由主控制器38向制動(dòng)裝置80發(fā)送信號(hào)(步驟1032)，以運(yùn)行在第一制動(dòng)階段。因此，通常，制動(dòng)裝置80與主控制器38持續(xù)通信從而主控制器38持續(xù)發(fā)送信號(hào)表明制動(dòng)裝置80運(yùn)行在哪個(gè)制動(dòng)階段。在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32保持在第一模式時(shí)制動(dòng)裝置80保持在第一制動(dòng)階段。因此，制動(dòng)裝置80用于在主轉(zhuǎn)向總成14運(yùn)行為讓車輛12轉(zhuǎn)向時(shí)減慢和停止車輛12，且由此，制動(dòng)裝置80處在第一制動(dòng)階段且動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處在第一模式。從而在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于第一模式時(shí)車輛12將繼續(xù)行駛到其目的地而沒有被司機(jī)的手動(dòng)轉(zhuǎn)向。
[0059]方法1000可選地進(jìn)一步包括響應(yīng)于處于第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32經(jīng)由主控制器38向制動(dòng)裝置80發(fā)送信號(hào)(步驟1034)，以從第一制動(dòng)階段切換以選擇性地運(yùn)行在第二制動(dòng)階段，從而在處于第二階段時(shí)制動(dòng)裝置80協(xié)助次轉(zhuǎn)向總成44讓車輛12轉(zhuǎn)向。更具體地，響應(yīng)于處于第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32經(jīng)由主控制器38向制動(dòng)裝置80發(fā)送信號(hào)(步驟1034)以從第一制動(dòng)階段切換為選擇性地運(yùn)行在第二制動(dòng)階段可包括，響應(yīng)于處于第二模式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32經(jīng)由主控制器38向制動(dòng)控制器78發(fā)送信號(hào)以啟動(dòng)制動(dòng)裝置80，以運(yùn)行在第二制動(dòng)階段。因此，如上所述，制動(dòng)裝置80與主控制器38持續(xù)通信，從而主控制器38持續(xù)發(fā)送信號(hào)表明制動(dòng)裝置80運(yùn)行在哪個(gè)制動(dòng)階段。應(yīng)理解,在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于第二模式時(shí)制動(dòng)裝置80可運(yùn)行在第一制動(dòng)階段。
[0060]進(jìn)而，方法1000可包括響應(yīng)于處于第二制動(dòng)階段的制動(dòng)裝置80促動(dòng)(步驟1036)第一、第二、第三和第四制動(dòng)器中的一個(gè)或多個(gè)，以協(xié)助次轉(zhuǎn)向總成44在第二階段中的車輛12轉(zhuǎn)向。因此，響應(yīng)于處于第二制動(dòng)階段的制動(dòng)裝置80促動(dòng)(步驟1036)第一、第二、第三和第四制動(dòng)器86、88、90、92中的一個(gè)或多個(gè)可包括，促動(dòng)第一、第二、第三和第四制動(dòng)器86、88、90、92中的一個(gè)或多個(gè)，以產(chǎn)生至少一個(gè)偏航力矩，以在車輛12的主轉(zhuǎn)向中發(fā)生中斷時(shí)，在第二階段中協(xié)助次轉(zhuǎn)向總成44讓車輛12轉(zhuǎn)向。在方向盤16上檢測(cè)接觸時(shí)，制動(dòng)裝置80向回切換到第一制動(dòng)階段，從而制動(dòng)裝置80不再協(xié)助對(duì)車輛12的轉(zhuǎn)向。從而例如在制動(dòng)裝置80處于第一制動(dòng)階段時(shí)，制動(dòng)器86、88、90、92可減慢或停止車輛12。應(yīng)理解，向制動(dòng)裝置80發(fā)送信號(hào)(步驟1034)和促動(dòng)(步驟1036)第一、第二、第三和第四制動(dòng)器86、88、90、92中的一個(gè)或多個(gè)可在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于第二模式時(shí)經(jīng)由接觸傳感器68向主控制器38發(fā)送信號(hào)(步驟1024)表明在方向盤16上檢測(cè)接觸之前發(fā)生。
[0061]本發(fā)明進(jìn)一步提供讓自主駕駛車輛12轉(zhuǎn)向的另一方法2000，如簡(jiǎn)要如上所述的。方法2000包括在車輛12的主轉(zhuǎn)向總成14中發(fā)生中斷時(shí)讓次轉(zhuǎn)向總成44運(yùn)行(步驟2002)在第二階段，以讓車輛12轉(zhuǎn)向。更具體地，在車輛12的主轉(zhuǎn)向總成14中發(fā)生中斷時(shí)，運(yùn)行(步驟2002)次轉(zhuǎn)向總成44以讓車輛12轉(zhuǎn)向可包括，促動(dòng)所述促動(dòng)器46，以讓次齒條齒輪裝置58運(yùn)動(dòng)，以樞轉(zhuǎn)車輛12的第三和第四車輪60、62(后車輪)，以讓車輛12轉(zhuǎn)向。簡(jiǎn)單地說，在主轉(zhuǎn)向總成14發(fā)生中斷時(shí)，次轉(zhuǎn)向總成44讓車輛12轉(zhuǎn)向。
[0062]方法2000還包括，在次轉(zhuǎn)向總成44處于第二階段以讓車輛12轉(zhuǎn)向時(shí)，將主轉(zhuǎn)向總成14與摩擦裝置48接合(步驟2004)以將方向盤16固定在最初位置。因此例如主轉(zhuǎn)向總成14樞轉(zhuǎn)第一和第二車輪52、54或前車輪，且此外，次轉(zhuǎn)向總成44樞轉(zhuǎn)第三和第四車輪60、62或后車輪。更具體地，在次轉(zhuǎn)向總成44運(yùn)行在第二階段以讓車輛12轉(zhuǎn)向時(shí)，將主轉(zhuǎn)向總成14與摩擦裝置48接合(步驟2004)以將方向盤16固定在最初位置可包括，將轉(zhuǎn)向柱20、中間軸24和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)28中的一個(gè)與摩擦裝置48接合，以將方向盤16固定在最初位置。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，將主轉(zhuǎn)向總成14與摩擦裝置48接合(步驟2004)可包括將轉(zhuǎn)向柱20與摩擦裝置48接合，以將方向盤16固定在最初位置。在另一實(shí)施例中，將主轉(zhuǎn)向總成14與摩擦裝置48接合(步驟2004)可包括將中間軸24與摩擦裝置48，以將方向盤16固定在最初位置。在另一實(shí)施例中，將主轉(zhuǎn)向總成14與摩擦裝置48接合(步驟2004)可包括將轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)28與摩擦裝置48，以將方向盤16固定在最初位置。
[0063]應(yīng)理解，圖3和4的流程圖所示的執(zhí)行方法1000、2000的順序或次序是出于展示的目的且其他順序或次序也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，將接觸傳感器68聯(lián)接(步驟1020)到方向盤16可在確定(步驟1002)動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于第一模式和不同于第一模式的第二模式中的一個(gè)之前發(fā)生。還應(yīng)理解，方法1000、2000可包括未在圖3和4的流程圖中具體示出的其他特征。此外，方法2000可包括方法1000的特征，例如確定動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器32處于第一模式和第二模式中的一個(gè)，主控制器38可發(fā)送信號(hào)和被發(fā)送信號(hào)，次轉(zhuǎn)向總成44可發(fā)送信號(hào)和被發(fā)送信號(hào)，摩擦裝置48可被發(fā)送信號(hào)和被促動(dòng)，接觸傳感器68可聯(lián)接到方向盤16和檢測(cè)/發(fā)送信號(hào)，主轉(zhuǎn)向總成14可被脫開，制動(dòng)裝置80和制動(dòng)控制器78每一個(gè)可發(fā)送信號(hào)和被發(fā)送信號(hào)，等。
[0064]盡管已經(jīng)對(duì)執(zhí)行本發(fā)明的較佳模式進(jìn)行了詳盡的描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可得知在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的用來實(shí)施本發(fā)明的許多替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種用于自主駕駛車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括: 主轉(zhuǎn)向總成，包括可旋轉(zhuǎn)的方向盤； 動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器，與主轉(zhuǎn)向總成通信且具有第一模式和第二模式； 主控制器，與動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器通信； 次轉(zhuǎn)向總成，與主控制器通信，從而主控制器向次轉(zhuǎn)向總成發(fā)出信號(hào)，以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處在第一模式時(shí)運(yùn)行在第一階段，和在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處在第二模式時(shí)運(yùn)行在第二階段運(yùn)行，以讓車輛轉(zhuǎn)向；和 摩擦裝置，聯(lián)接到主轉(zhuǎn)向總成且在釋放主轉(zhuǎn)向總成以允許方向盤旋轉(zhuǎn)的脫開位置和接合主轉(zhuǎn)向總成以將方向盤固定在最初位置的接合位置之間可動(dòng)，其中主控制器與摩擦裝置通信，以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處于第一模式且次轉(zhuǎn)向總成處于第一階段時(shí)向摩擦裝置發(fā)送信號(hào)以促動(dòng)到脫開位置，和在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處于第二模式且次轉(zhuǎn)向總成處于第二階段以允許次轉(zhuǎn)向總成讓車輛轉(zhuǎn)向時(shí)向摩擦裝置發(fā)送信號(hào)以促動(dòng)到接合位置，以將方向盤固定在最初位置。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中主轉(zhuǎn)向總成包括可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向柱，方向盤附接到轉(zhuǎn)向柱，從而方向盤和轉(zhuǎn)向柱共同旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中摩擦裝置聯(lián)接到轉(zhuǎn)向柱，從而在接合位置時(shí)摩擦裝置接合轉(zhuǎn)向柱，以將方向盤固定在最初位置。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中主轉(zhuǎn)向總成包括操作性地聯(lián)接到轉(zhuǎn)向柱的中間軸，從而中間軸和轉(zhuǎn)向柱共同旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中摩擦裝置聯(lián)接到中間軸，從而在接合位置時(shí)摩擦裝置接合中間軸，以將方向盤固定在最初位置。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中主轉(zhuǎn)向總成包括操作性地聯(lián)接到中間軸的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，中間軸設(shè)置在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向柱之間。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中摩擦裝置聯(lián)接到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，從而在接合位置時(shí)摩擦裝置接合轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，以將方向盤固定在最初位置。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中主轉(zhuǎn)向總成包括主齒條齒輪裝置，其操作性地聯(lián)接到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)且向外延伸到彼此相反的遠(yuǎn)端，第一車輪和第二車輪操作性地聯(lián)接到主齒條齒輪裝置的相應(yīng)遠(yuǎn)端，且其中，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)，以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處于第一模式時(shí)響應(yīng)于方向盤的讓第一和第二車輪樞轉(zhuǎn)和讓車輛轉(zhuǎn)向的旋轉(zhuǎn)而協(xié)助主齒條齒輪裝置運(yùn)動(dòng)，其中動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器與該電動(dòng)機(jī)通信。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中次轉(zhuǎn)向總成通過后轉(zhuǎn)向控制器與主控制器通信，且其中次轉(zhuǎn)向總成包括與后轉(zhuǎn)向控制器通信的促動(dòng)器，從而后轉(zhuǎn)向控制器向促動(dòng)器發(fā)送信號(hào)，以在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處在第一模式時(shí)運(yùn)行在第一階段和在動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處在第二模式時(shí)運(yùn)行在第二階段。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中次轉(zhuǎn)向總成包括向外延伸到彼此相反的遠(yuǎn)端的次齒條齒輪裝置，第三車輪和第四車輪操作性地聯(lián)接到次齒條齒輪裝置的相應(yīng)遠(yuǎn)端，且促動(dòng)器操作性地聯(lián)接到次齒條齒輪裝置，從而在次轉(zhuǎn)向總成處于第二階段且動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制器處于第二模式時(shí)促動(dòng)器的促動(dòng)讓次齒條齒輪裝置運(yùn)動(dòng)，以讓第三和第四車輪樞轉(zhuǎn)，以讓車輛轉(zhuǎn)向。
【文檔編號(hào)】B62D1/02GK104044629SQ201410094162
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月14日
【發(fā)明者】K.L.羅索爾, D.M.西德羅斯基, R.W.勒舒克, S.R.科洛斯, J.T.祖澤爾斯基, E.L.拉斐爾, Y-C.唐, S.R.帕斯特 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司