[发明专利]一种转向柱管和转向系统及车辆

权利要求书

1.一种转向系统，其特征在于，包括转向柱管、检测机构、路感电机(6)和电子控制单元(12)；

所述转向柱管包括外筒(2)、内筒(3)、转向柱管主轴(11)、锁止装置a(9)、锁止装置b(7)、离合器(8)、固定装置(1)和滚珠轴承(10)；所述内筒(3)位于外筒(2)的内部；所述转向柱管主轴(11)从上向下依次穿过外筒(2)和内筒(3)顶部的通孔，且所述转向柱管主轴(11)的末端与内筒(3)的内壁螺纹连接；所述锁止装置a(9)与外筒(2)和转向柱管主轴(11)连接；所述锁止装置b(7)与内筒(3)和转向柱管主轴(11)连接；所述离合器(8)与外筒(2)和内筒(3)连接；所述固定装置(1)用于与车辆的车架连接；所述滚珠轴承(10)与外筒(2)和固定装置(1)连接；所述路感电机(6)与转向柱管的外筒(2)连接；

所述检测机构用于检测信号，所述信号包括模式选择信号、前轮转角信号、方向盘转角信号、方向盘转矩信号、车速信号、路感电机的转角信号和路感电机的转矩信号；

所述电子控制单元(12)分别与检测机构、路感电机(6)和转向柱管的锁止装置a(9)、锁止装置b(7)、离合器(8)连接；所述电子控制单元(12)根据检测机构检测到的信号包括模式选择信号、前轮转角信号、方向盘转角信号、方向盘转矩信号、车速信号、路感电机的转角信号和路感电机的转矩信号，判断转向系统需要执行的模式是人工操纵模式、自动驾驶模式或者自动驾驶模式切换为人工操纵模式，控制路感电机(6)、转向柱管的锁止装置a(9)、锁止装置b(7)和离合器(8)的工作。

2.根据权利要求1所述的转向系统，其特征在于，还包括减速机构(4)；

所述路感电机(6)与减速机构(4)的一端连接，减速机构(4)的另一端与转向柱管的外筒(2)连接。

3.根据权利要求1所述的转向系统，其特征在于，所述锁止装置a(9)和锁止装置b(7)为电磁锁止装置；

所述锁止装置a(9)的锁止执行部件安装在外筒(2)通孔的内壁，锁止部件安装在转向柱管(11)上；

所述锁止装置b(7)的锁止执行部件安装在内筒(3)通孔的内壁，锁止部件安装在转向柱管(11)上。

4.一种根据权利要求1所述转向系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述电子控制单元(12)根据检测机构检测到的信号包括模式选择信号、前轮转角信号、方向盘转角信号、方向盘转矩信号、车速信号、路感电机的转角信号和路感电机的转矩信号，判断转向系统需要执行的模式是人工操纵模式、自动驾驶模式或者自动驾驶模式切换为人工操纵模式，控制路感电机(6)、转向柱管的锁止装置a(9)、锁止装置b(7)和离合器(8)的工作。

5.根据权利要求4所述的转向系统控制方法，其特征在于，所述人工操纵模式的控制具体为：

所述电子控制单元(12)根据检测机构检测到的信号包括前轮转角信号、方向盘转角信号、方向盘转矩信号、车速信号、路感电机的转角信号和路感电机的转矩信号，控制锁止装置a(9)使外筒(2)与转向柱管主轴(11)锁止，控制离合器(8)使外筒(2)与内筒(3)分离，控制锁止装置b(7)使内筒(3)与转向柱管主轴(11)结合，控制路感电机(6)带动外筒(2)旋转，外筒(2)带动转向柱管主轴(11)旋转。

6.根据权利要求4所述的转向系统控制方法，其特征在于，所述自动驾驶模式的控制具体为：

所述电子控制单元(12)根据检测机构检测到的信号包括自动驾驶模式的信号、路感电机的转角信号和路感电机的转矩信号，控制锁止装置a(9)使外筒(2)与转向柱管主轴(11)分离，控制离合器(8)使外筒(2)与内筒(3)结合，控制锁止装置b(7)使内筒(3)与转向柱管主轴(11)分离，控制路感电机(6)带动外筒(2)顺时针旋转，外筒(2)带动内筒(3)顺时针旋转，使转向柱管主轴(11)沿着轴向向下移动，从而使得转向柱管主轴(11)得以收缩。