[发明专利]用于机动车辆的转向系统

说明书

一种用于机动车辆的转向系统(10)，该转向系统(10)被配置为线控转向式转向系统，该转向系统包括齿条(14)、用于使齿条(14)纵向移位的电动驱动器(16)、以及沿齿条(14)的纵向轴线与电动驱动器(16)间隔开的可旋转地安装的支撑元件(20)，并且可旋转地安装的支撑元件(20)与齿条(14)齿接合。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的转向系统，该转向系统被配置为线控转向式转向系统。

背景技术

转向系统通常包括齿条，该齿条以可线性移位的方式安装，以用于对车轮位置进行适配。此类型的齿条最初经由转向杆联接至方向盘，其结果是经由方向盘的旋转来实现齿条的线性移位。

在现代机动车辆的情况下，可以使用所谓的线控转向式转向系统(SbW转向系统)，在这种情况下，方向盘与齿条之间不再有机械连接。藉由电动驱动器来实现齿条的移位。这里可能会产生扭力，该扭力作用在齿条上，导致齿条发生不期望的旋转。

与常规转向系统相比，线控转向式转向系统中齿条的安装和引导是不同的，因为在方向盘与齿条之间不再存在机械连接。

特别地，对齿条引导的要求发生了变化，因为在线控转向式转向系统的情况下，作为电动驱动器的结果，可能出现例如高于13kN的高剪切力，在齿条引导的情况下必须考虑该剪切力。

此外，力矩通过电动驱动器传递至齿条。这里可能会产生扭力，该扭力作用在齿条上，导致齿条发生不期望的旋转。此外，从根本上说，要以尽可能小的摩擦来引导齿条，其结果是，在机动车辆转向的情况下，齿条可以通过转向系统相应地平滑滑动。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种坚固、低摩擦且便宜的转向系统，可以通过该转向系统来引导齿条，尤其是在线控转向式转向系统中。

根据本发明，所述目的通过用于机动车辆的转向系统来实现，该转向系统被配置为线控转向式转向系统。转向系统包括齿条、用于使齿条纵向移位的电动驱动器、以及可旋转地安装的支撑元件，该支撑元件沿齿条的纵向轴线与电动驱动器间隔开。可旋转地安装的支撑元件与齿条齿接合。

通过可旋转地安装的支撑元件与齿条齿接合，齿条的纵向移位不会被支撑元件锁定或阻止。而是，齿条相对于支撑元件以平移方式移动，其结果是，支撑元件相应地旋转。齿条可以因此用来传递剪切力。同时，支撑元件阻止齿条的旋转，因此可以对作用在齿条上的力矩反作用。以此方式，齿条以特别稳定的方式安装在转向系统上。

另外，通过支撑元件与电动驱动器间隔开的事实，可以避免齿条的偏转。

支撑元件例如是在齿条的纵向移位的情况下旋转的小齿轮。

支撑元件可以相对于关于齿条的移位方向垂直的轴线倾斜。倾斜角是锐角、特别小于45°、例如在5°到20°之间。以此方式，齿条通过支撑元件支撑的长度大于支撑元件相对于齿条垂直取向的情况。这使得齿条的支撑可以特别令人满意。

作为替代方案，支撑元件可以相对于齿条的移位方向垂直布置。此布置在所需的安装空间方面比倾斜布置更有利。

特别地，传感器与评估单元一起被配置成确定齿条的位置。因此，当前车轮角度可以藉由传感器来确定，并且可以与驾驶员的转向请求进行比较。另外，可以藉由传感器监测何时到达与转向请求相对应的齿条的位置，并且可以关闭电动驱动器。在此方面，传感器可以被配置为控制回路的一部分和/或可以作为闭环控制系统的一部分。

传感器例如是角度传感器或旋转编码器。角度传感器或旋转编码器可以被配置成测量支撑元件的角位置，经由该角位置可以推测齿条的(相对)位置。相应地，角度传感器或旋转编码器可以被配置成测量支撑元件的所执行的相对旋转和/或转数。特别地，齿条的线性位置可以藉由角度传感器或旋转编码器来确定。