[发明专利]半分离转向系统

说明书

公开了一种半分离转向系统。所述转向系统可具有转向联动装置和控制器。当转向系统在预定相对旋转范围内进行操作时，所述控制器可被配置为通过电动机将转向运动传递至转向齿轮箱。转向系统在预定旋转极限处的操作使转向联动装置致动。一旦转向联动装置被致动，便直接通过转向联动装置将转向运动传递至转向齿轮箱。

技术领域

本公开涉及一种用于车辆的转向系统，具体地讲，涉及一种具有可分离的转向机构的转向系统。

背景技术

车辆中的转向系统可使用各种轴、齿轮、线缆和带轮将来自转向机构(诸如方向盘、轭、手柄、转向踏板或操纵杆)的转向输入传递到随后可使车辆转向的控制组件(诸如车轮、副翼、方向舵或其他操纵面)。转向系统可包括在转向机构和控制组件之间提供机械效益或动力辅助的系统。在汽车中，可使用齿轮箱将方向盘的旋转输入传递到车轮，并提供机械效益、动力辅助甚至可变传动比转向。

在汽车中使用的普通的齿轮箱包括齿条和小齿轮、循环球或者蜗杆和齿扇机构，以将方向盘的旋转运动转换成车轮的枢转运动。动力转向系统通过增加方向盘的转向力来帮助驾驶员使车辆转向。液压执行器或电动执行器可向转向机构添加受控能量，因此，无论在何种情况下，驾驶员都仅需要提供适度的力即可。执行器通常通过另外的齿轮组连接到转向系统。转向机构和控制组件之间的直接机械连接可提供用于使噪声、振动和振感通过的路径。

线控转向系统使转向机构和控制组件之间的直接机械连接分离并将传统的机械控制系统替换为电子控制系统。可通过利用系统(诸如电子稳定控制(ESC)系统、自适应巡航控制系统和车道辅助系统)提供计算机控制的转向干预来提高安全性。可通过提供驾驶员所需的运动范围和力的量以及控制位置的更大的灵活性来改进人体工效学。这种灵活性还显著地增加了车辆的设计选项的数量。

为了在线控转向系统中提供冗余的备用系统，可使用备用离合器。在线控转向系统中使用的离合器是常闭的，在使用时需要施加电力来使离合器分离。离合器是这样一种机械装置：当离合器接合时，提供从一个组件(主动构件)向另一组件(从动构件)的运动传递，并且当离合器未接合时，允许一个组件与另一组件完全分离。

发明内容

在本公开的一方面中，提供一种车辆转向联动装置。所述联动装置具有第一转向轴和第二转向轴，第一转向轴具有第一相互作用表面，第二转向轴具有第二相互作用表面。第一转向轴和第二转向轴在预定相对旋转范围内彼此独立地旋转，所述预定相对旋转范围设置在所述轴的两个相互作用表面之间。在预定相对旋转范围内的运转允许转向联动装置使车辆转向系统内的组件分离。所述转向系统可包括方向盘和转向齿轮箱。当车辆转向系统在预定相对旋转范围内运转时，转向联动装置使方向盘与转向齿轮箱分离。当满足预定相对旋转极限时，所述相互作用表面彼此接触，并且方向盘和转向齿轮箱结合。

一种车辆转向联动装置包括具有第一相互作用表面的第一转向轴，第一转向轴被构造为与具有第二相互作用表面的第二转向轴相互作用，以使第一转向轴和第二转向轴在预定相对旋转范围内彼此独立地旋转，并且第一相互作用表面和第二相互作用表面在预定相对旋转极限处彼此接触，从而导致第一转向轴和第二转向轴共同旋转。

当转向联动装置在预定旋转范围内运转时，转向联动装置防止转向系统的噪声和振动传输至方向盘。

所述转向联动装置是转向系统的一部分，所述转向系统具有方向盘和转向齿轮箱，并且当转向联动装置在预定旋转范围内运转时，所述转向联动装置使方向盘与转向齿轮箱分离。

所述转向系统具有与转向角传感器通信的控制器，所述控制器被配置为在预定相对旋转范围内使电动机致动以将方向盘的角运动传递至转向齿轮箱，而无需直接机械连接，并且当满足预定相对旋转极限时，转向联动装置提供直接机械连接。

第一转向轴相对于第二转向轴的预定相对旋转范围不超过15度。