纜線轉向式轉向系統的中間軸組件技術方案

一種纜線轉向式轉向系統包括方向盤。還包括轉向軸，其可操作地聯接到方向盤并可隨其旋轉。還包括轉向齒輪輸入軸，其可操作地聯接到電力輔助轉向齒輪。還包括電力致動器，其可操作地聯接到電力輔助轉向齒輪。還包括控制器，其與轉向軸和電致動器可操作地連通以便在主模式中轉向。還包括中間軸組件，當轉向軸和轉向齒輪輸入軸之間的連通不可用時，該中間軸組件將轉向軸機械聯接到齒條和齒輪組件以便在冗余模式下轉向。

The intermediate shaft assembly of the cable steering steering system

A cable steering system consists of a steering wheel. It also includes a steering shaft, which is operably connected to the steering wheel and rotates with it. It also includes the steering gear input shaft, which is operably connected to the power auxiliary steering gear. The electric power actuator is also included, which is operably connected to the power auxiliary steering gear. It also includes a controller that is operably connected to a steering shaft and an electric actuator so as to turn in the main mode. The intermediate shaft assembly is also included. When the connection between the steering shaft and the steering gear input shaft is not available, the intermediate shaft assembly connects the steering shaft to the rack and gear assembly to turn in redundant mode.

【技術實現步驟摘要】
纜線轉向式轉向系統的中間軸組件
本文所述的實施例涉及車輛轉向系統，更具體地，涉及一種用于纜線轉向式轉向系統的中間軸組件。
技術介紹
傳統上，纜線轉向式車輛系統在方向盤(和轉向軸)與位于車輛電力輔助轉向齒輪上的轉向致動器之間不具有機械連接。在電力失效的情況下，則駕駛員不能提供車輛的方向控制。先前的成就包括以重新連接傳統的中間軸的離合器為特征的冗余緊急轉向系統，以提供機械轉向連接。
技術實現思路
根據本公開的一個方案，纜線轉向式轉向系統包括方向盤。還包括轉向軸，其可操作地聯接到方向盤并可隨其旋轉。還包括轉向齒輪輸入軸，其可操作地聯接到電力輔助轉向齒輪。還包括電力致動器，其可操作地聯接到電力輔助轉向齒輪。還包括控制器，其與轉向軸和電致動器可操作地連通，以便在主模式中轉向。還包括中間軸組件，當轉向軸和轉向齒輪輸入軸之間的連通不可用時，該中間軸組件將轉向軸機械地聯接到齒條和齒輪組件以便在冗余模式下轉向。根據本公開的另一方案，纜線轉向式轉向系統的中間軸組件包括外軸，其可操作地聯接到第一接頭。還包括內軸，其可操作地聯接到第二接頭，內軸的一部分設置在外軸的內部中，以形成內軸和外軸的重疊區域，內軸和外軸將轉向軸機械地聯接到轉向齒輪輸入軸。還包括第一組多個花鍵，其設置在外軸的內表面上。還包括第二組多個花鍵，其設置在內軸的外表面上，第一組多個花鍵和第二組多個花鍵在其間具有間隙，在轉向軸與轉向齒輪輸入軸之間的連通不可用時，第一組多個花鍵和第二組多個花鍵可接合。附圖說明本專利技術的主題及相關技術方案在隨附權利要求書中被特別陳述并明確地要求保護。從以下結合附圖的詳細描述中，可以顯現本專利技術的前述和其它特征以及優點，在附圖中：圖1是車輛纜線轉向式轉向系統的立體圖；以及圖2是轉向系統的一部分的放大的立體局部剖視圖。具體實施方式現在參照附圖，在附圖中本專利技術將參照具體實施例來描述，但不限于這些具體實施例，圖1描繪了車輛轉向系統10。具體地，車輛轉向系統10是纜線轉向式系統，其采用與車輛配合的控制系統和伺服機構，使得車輛可以被轉向而不機械連接到方向盤。在本文公開的一些實施例中，纜線轉向式系統10是自主駕駛輔助轉向(ADAS)系統的一部分，其能夠轉向以及控制車輛的其它參數以在沒有駕駛員直接參與的情況下操作車輛。自主或半自主駕駛指的是被構造為在沒有來自駕駛員的連續輸入(例如，轉向、加速、制動等)時執行操作的車輛，且可裝備有允許車輛由傳感、轉向和/或制動技術自動或半自動控制的技術。纜線轉向式轉向系統10包括可操作地聯接到轉向軸14的方向盤12。至少一個傳感器16檢測轉向軸14的角位置，并因此檢測方向盤12且與控制器18操作連通。控制器18還與多個其它電氣部件操作連通。例如，控制器18與轉矩和旋轉傳感器20連通，該轉矩和旋轉傳感器20檢測使齒條和(小)齒輪組件(pinionassembly)24致動的轉向齒輪輸入軸22的轉矩和轉動。齒條和齒輪組件24操縱車輛的車輪26以旋轉地引導車輛。控制器18還與驅動器28連通，驅動器28與幫助使用者轉向車輛的電力輔助轉向系統32的電機30相互作用。纜線轉向控制系統10的上述部件之間的可操作連通可由有線或無線連接形成。在主轉向模式中，嚴格依賴纜線轉向式系統10的部件之間的電氣操作連通，以便確保轉向軸14與轉向齒輪輸入軸22的同步旋轉。此外，這樣的連接被需要以便借助電力輔助轉向系統32來維持對驅動器的轉向反饋。這通過聯接到轉向軸14并與控制器18可操作地連通的反饋致動器34來促進。控制器18還可例如從一個或多個檢測部件36接收涉及車輛動力學的附加數據(諸如車輛速度和偏航率)。在轉向軸14與轉向齒輪輸入軸22之間的電氣連通不可用的情況下，主轉向模式的能力變小或無法使用。在這種情況下，本文所描述的實施例連續地提供轉向軸14與轉向齒輪輸入軸22之間的機械聯動，以確保冗余轉向模式在轉向的所有時間中都可用。轉向軸14的端部處設有諸如萬向接頭的第一接頭40，用于聯接到中間軸42的第一端。在中間軸42的第二端處，中間軸42可操作地聯接到諸如萬向接頭的第二接頭44。第二接頭44設置在轉向齒輪輸入軸22的端部附近。因此，轉向軸14和轉向齒輪輸入軸22與中間軸42機械地聯接。參照圖2，更詳細地示出了中間軸42的一部分。中間軸42包括聯接到第一接頭40的外軸46，使得外軸46始終與方向盤12和轉向軸14一起旋轉。中間軸42還包括聯接到第二接頭44的內軸48。外軸46的一部分和內軸48以重疊的方式設置，以形成中間軸42的重疊區域50。特別地，內軸48的一部分設置在外軸46的一部分內。多個軸承54設置在內軸48與外軸46之間的重疊區域50內，以確保旋轉或轉矩不傳遞到轉向柱的其余部分。具體地，在纜線轉向式系統10的主驅動模式期間，外軸46的旋轉不會傳給內軸48的旋轉，這是由于在纜線轉向操作期間不會需要或期望機械聯動。此外，軸承54保持內軸48和外軸46的中心性(向心性)。如上所述，借助由中間軸42提供的轉向柱的機械聯接，冗余轉向模式始終可用。內軸48的外表面和外軸46的內表面各自包括在重疊區域50內的相應的花鍵52。外軸和內軸的花鍵之間存在輕微的間隙，以便如上所述地避免在主轉向模式中的操作期間沿著轉向柱傳遞旋轉和轉矩。然而，如果纜線轉向式系統10的電氣連接不可用，則可通過花鍵52的接合使冗余轉向模式可用。由于花鍵52之間的間隙，在最初在主轉向模式與冗余轉向模式之間轉移的角位移預定范圍上存在輕微的“轉向死區”。在一些實施例中，在花鍵寬松地彼此接合之前，該范圍為大約2度到大約10度的旋轉，以允許由駕駛員輸入的轉向從轉向軸14機械地傳遞到轉向齒輪輸入軸22。為了減少外軸46和內軸48的部分相接觸而產生的接觸噪聲，這些部分在一些實施例中被涂覆。例如，塑料涂層可用于實現降低噪聲效果。有利地，如果纜線轉向式系統10經歷電力缺失或降低可操作性的其它問題，則驅動器能夠基于持續可用的轉向柱的機械聯接來用冗余轉向模式提供方向控制。雖然僅結合有限數量的實施例詳細描述了本專利技術，但是應當容易理解，本專利技術不限于這些公開的實施例。相反，本專利技術可以被修改為包括迄今為止未描述但與本專利技術的精神和范圍同等的任何數量的變型、更改、替代或等同布局。另外，雖然已經描述了本專利技術的各種實施例，但是應當理解，本專利技術的各方案可以僅包括一些所述實施例。因此，本專利技術不被視為受限于前文的描述。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種纜線轉向式轉向系統，其包括：方向盤；轉向軸，其能操作地聯接到所述方向盤并能夠隨其旋轉；轉向齒輪輸入軸，其能操作地聯接到電力輔助轉向齒輪；電力致動器，其能操作地聯接到所述電力輔助轉向齒輪；控制器，其與所述轉向軸和所述電力致動器能操作地連通，以便在主模式中轉向；以及中間軸組件，當所述轉向軸與所述轉向齒輪輸入軸之間的電氣連通不可用時，所述中間軸組件將所述轉向軸機械地聯接到齒條和齒輪組件以便在冗余模式中轉向。

【技術特征摘要】
2016.09.12 US 15/262,1301.一種纜線轉向式轉向系統，其包括：方向盤；轉向軸，其能操作地聯接到所述方向盤并能夠隨其旋轉；轉向齒輪輸入軸，其能操作地聯接到電力輔助轉向齒輪；電力致動器，其能操作地聯接到所述電力輔助轉向齒輪；控制器，其與所述轉向軸和所述電力致動器能操作地連通，以便在主模式中轉向；以及中間軸組件，當所述轉向軸與所述轉向齒輪輸入軸之間的電氣連通不可用時，所述中間軸組件將所述轉向軸機械地聯接到齒條和齒輪組件以便在冗余模式中轉向。2.根據權利要求1所述的纜線轉向式轉向系統，其中，所述中間軸組件包括：外軸，其能操作地聯接到第一接頭；以及內軸，其能操作地聯接到第二接頭，所述內軸的一部分設置在所述外軸的內部中，以形成所述內軸和所述外軸的重疊區域，當所述轉向軸與所述轉向齒輪輸入軸之間的連通不可用時，所述重疊區域能夠接合。3.根據權利要求2所述的纜線轉向式轉向系統，還包括：第一組多個花鍵，其設置在所述外軸的內表面上；以及第二組多個花鍵，其設置在所述內軸的外表面上，所述第一組多個花鍵和所述第二組多個花鍵在其間具有間隙，在所述轉向軸與所述轉向齒輪輸入軸之間的連通不可用時，所述第一組多個花鍵和所述第二組多個花鍵能夠接合。4.根據權利要求2所述的纜線轉向式轉向系統，其中，所述中間軸組件還包括多個無摩擦軸承，所述多個無摩擦軸承設置在所述內軸與所述外軸之間，且在所述重疊區域內。5.根據權利要求1所述的纜線轉向式轉向系統，其中，在所述轉向軸與所述轉向齒輪輸入軸之間的連通缺失的情況下，所述冗余模式持續可用。6.根據權利要求2所述的纜線轉向式轉向系統，還...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J·F·舒爾茨，R·K·里非，
申請(專利權)人：操縱技術IP控股公司，
類型：發明
國別省市：美國,US