[发明专利]用于机动车辆的线控转向系统的转向柱

说明书

本发明涉及一种用于机动车辆的线控转向系统的转向柱(2)，包括护套单元(21)，转向轴(3)以可以绕纵向轴线(L)旋转的方式容置在护套单元(21)中，其中，护套单元(21)具有内转向柱管(24)，该内转向柱管(24)同轴地容置在外转向柱管(22)中并且可以沿纵向轴线(L)的方向可伸缩地移动，转向轴(3)具有内轴(34)，该内轴(34)同轴地容置在外轴(32)中并且可以沿纵向轴线(L)的方向可伸缩地且以扭矩传递的方式移动。转向轴(3)可以连接到方向盘(31)并且联接到反馈致动器(6)的驱动单元(61)，该反馈致动器(6)具有用于产生反馈扭矩并将该反馈扭矩引入转向轴(3)的电动马达(65、67)。为了使在收起位置中的总长度更短，本发明提出驱动单元(61)具有凹部(63)，该凹部(63)与纵向轴线(L)同轴地布置、朝向外轴(32)敞开、并且具有大于外轴(32)的外径(A)的最大内接内径(D)。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的线控转向系统的转向柱，该转向柱包括护套单元，转向主轴以可以绕纵向轴线旋转的方式收容在护套单元中，护套单元具有内套管，该内套管以可以沿纵向轴线方向可伸缩地移位的方式同轴地收容在外套管中，并且转向主轴具有内轴，该内轴以扭矩传递的方式同轴地收容在外轴中并且使得内轴可以沿纵向轴线的方向可伸缩地移位，转向主轴可以连接到方向盘，并且所述转向主轴联接到反馈致动器的驱动单元，该反馈致动器具有用于产生反馈扭矩并将该反馈扭矩引入转向主轴中的电动马达。

背景技术

用于机动车辆的线控转向系统以与传统机械转向系统相同的方式通过方向盘的旋转接收驾驶员的手动转向命令，该方向盘在驾驶员侧紧固在转向柱上位于转向主轴的后端部(相对于行驶方向)处。通过旋转角和/或扭矩传感器检测引入转向主轴中的转向指令，并将由此产生的电控制信号输出到转向致动器，该转向致动器通过电动致动驱动器设定车轮的相应的转向角。

在线控转向系统的情况下，驾驶员不会通过转向线从转向轮接收直接机械反馈，而在传统机械联接的转向系统的情况下，该反馈被以取决于道路状况、车速、当前转向角和其他操作状态的方式反馈到方向盘作为反作用力或自对准扭矩。然而，触觉反馈的缺失使驾驶员难以可靠地检测当前的驾驶状况并执行合适的转向操作，由此降低车辆转向能力并因此降低驾驶安全。

为了产生逼真的驾驶感受，现有技术中已知的是使诸如车速、转向角、转向反作用扭矩等参数从实际的瞬时驾驶情况中检测出或者在模拟中计算出，以及使反馈信号形成自所述变量，该反馈信号被馈送到反馈致动器中。反馈致动器被集成在转向柱中并具有致动单元，该致动单元包括带驱动单元的用作手动扭矩致动器或方向盘致动器的电动致动驱动器。驱动单元包括电动马达，并且经由转向主轴将与实际反作用扭矩相对应的自对准扭矩(反馈扭矩)以取决于反馈信号的方式耦合到方向盘中。这种类型的“力反馈”系统为驾驶员提供了就像在传统机械联接的转向系统的情况下一样的真实驾驶情况的印象，这有助于直观的反应。

已知了使转向柱为在纵向方向上、也就是说在转向主轴的轴向方向上或在纵向轴线的方向上可调节的设计，以便使方向盘在手动驾驶操作中适应驾驶员的位置而进入舒适的手动转向干预的操作位置。在自动驾驶的情况下，转向柱优选在不进行手动转向干预的自动驾驶操作中尽可能纵向地缩回，以便将方向盘移动到操作位置之外的收起位置，从而使车辆内部舱室被腾出用于另一用途。为了实现调节和收起，在现有技术中，例如从DE2015007280A1已知，护套单元具有长度可调节的伸缩布置，使得至少一个内套管潜入外套管中，并且相应地同样长度可变的转向主轴具有中空的外轴和以可轴向移位的方式潜入外轴中的内轴，转向扭矩通过扭矩传递连接被传递，该扭矩传递连接具有例如非圆形的形状配合锁定元件。

先前已知的驱动单元具有转向轴部段，该转向轴部段可以通过轴向联接器联接到转向主轴的前端部。所述转向轴部段的长度增加至转向主轴的长度的事实导致转向柱具有相对较大的总长度，准确地说，甚至在最大缩回的收起位置时也是如此。

考虑到上述问题，本发明的目的是使收起位置的总长度在线控转向柱的情况下有可能更短。

发明内容