[发明专利]一种转向保护装置、方法、转向控制系统及车辆

说明书

本发明公开了一种转向保护装置、方法、转向控制系统及车辆，所述转向保护装置包括：位移传感器，安装在转向轴齿条上；力矩传感器，用于监测车辆前轮的受力信息；缓冲单元，分别设置在车辆前轮与所述转向轴齿条之间的传动路径上，与助力转向机连接，用于控制车辆前轮与转向轴齿条的连接状态；电子控制单元，用于根据受力信息、位移变化信息以及扭矩传感器采集的扭矩信息，确定车辆前轮的受撞击程度是否满足预设异常条件，若是，则向助力转向机发出控制信号，使得助力转向机控制缓冲单元脱开转向轴齿条与所述前轮的连接。该保护装置有利于保护车辆的转向系统部件，提高驾驶安全性。

技术领域

本发明涉及车辆自动控制技术领域，尤其涉及一种转向保护装置、方法、转向控制系统及车辆。

背景技术

在汽车使用过程中经常会碰到方向盘“打手”现象，例如汽车在突遇颠簸路面或者凹坑，由于强烈的反向作用力，导致驾驶员脱手，失去对方向盘控制，引起交通事故，轻则转向系统部件损坏，重则车毁人亡。

发明内容

本申请实施例提供了一种转向保护装置、方法、转向控制系统及车辆，所述保护装置能够在车辆车轮受到撞击力时，通过脱开转向轴齿条与车轮的连接，有效地避免因碰撞造成的反作用力损坏汽车的转向系统部件，从而导致驾驶员失去对方向盘控制，有利于保护车辆的转向系统部件，提高驾驶安全性。

第一方面，本发明通过本发明的一实施例提供如下技术方案：

一种转向保护装置，应用于转向控制系统中，所述转向控制系统包括：助力转向机、与转向轴啮合的转向轴齿条以及安装在所述转向轴上的扭矩传感器，所述转向保护装置包括：

位移传感器，安装在所述转向轴齿条上，用于检测所述转向轴齿条的位移变化信息；力矩传感器，用于监测车辆前轮的受力信息；缓冲单元，分别设置在所述车辆前轮与所述转向轴齿条之间的传动路径上，与所述助力转向机连接，用于控制所述车辆前轮与所述转向轴齿条的连接状态；电子控制单元，分别与所述扭矩传感器、所述位移传感器、所述助力转向机以及所述力矩传感器连接，用于根据所述受力信息、所述位移变化信息以及所述扭矩传感器采集的扭矩信息，确定所述车辆前轮的受撞击程度是否满足预设异常条件，若是，则向所述助力转向机发出控制信号，使得所述助力转向机控制所述缓冲单元脱开所述转向轴齿条与所述前轮的连接。

优选地，所述缓冲单元为两个，分别为第一缓冲单元与第二缓冲单元，所述转向保护装置还包括第一力矩齿条与第二力矩齿条；所述第一缓冲单元通过所述第一力矩齿条与第一前轮连接，用于控制所述第一前轮与所述转向轴齿条的第一端的连接状态；所述第二缓冲单元通过所述第二力矩齿条与第二前轮连接，用于控制所述第二前轮与所述转向轴齿条的第二端的连接状态。

优选地，所述第一缓冲单元与所述第二缓冲单元均包括：连接轴齿轮与运动部件，所述连接轴齿轮与运动部件连接，所述运动部件与所述助力转向机连接，所述转向轴齿条通过所述连接轴齿轮与对应的力矩齿条连接；所述运动部件用于在接收到所述助力转向机发出的断开信号时，断开所述连接轴齿轮与所述转向轴齿条的连接。

优选地，所述运动部件为电动伸缩机构，当接收到所述断开信号时，所述电动伸缩机构推动所述连接轴齿轮，使得所述转向轴齿条与连接轴齿轮脱开。

优选地，所述力矩传感器包括第一力矩传感器与第二力矩传感器，所述第一力矩传感器安装在所述第一力矩齿条上，所述第二力矩传感器安装在所述第二力矩齿条上。

第二方面，本发明通过本发明的一实施例，提供如下技术方案：

一种转向保护方法，应用于前述第一方面中任一项所述的转向保护装置，所述方法包括：

监测力矩传感器检测到的受力信息、位移传感器检测到的位移变化信息以及扭矩传感器采集的扭矩信息；基于所述受力信息、所述位移变化信息以及所述扭矩信息，确定所述车辆前轮的受撞击程度是否满足预设异常条件，若是，则向助力转向机发出控制信号，使得所述助力转向机控制缓冲单元脱开转向轴齿条与前轮的连接。