多功能转向柱、机动车和用于运行机动车的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车(2)的多功能转向柱(1)，具有转向控制台(3)，用于将转向柱(1)连结到机动车(2)的车身(4)处；保持在转向控制台(3)处的转向管(5)，带有转向管轴线(6)、用于将转向柱(5)与转向轮机械联结的转向轮联接部(7)和转向传动端部(8)，在其处布置有带有用于与机动车(2)的转向传动机构机械联结的转向传动联接部(10)的转向传动联结器(9)；第一促动器装置(11)，用于调整转向轮联接部(7)围绕转向管轴线(6)相对于转向控制台(3)的第一转向角(L1)；以及控制装置(12)，用于控制第一促动器装置(11)和转向传动联结器(9)，其中，转向传动联结器(9)构造用于在联结位置中将转向管(5)与机动车(2)的转向传动机构机械联结且构造用于在脱开联结位置中将转向管(5)与机动车(2)的转向传动机构机械脱开联结。此外，本发明专利技术涉及一种机动车以及一种用于运行机动车的方法。

【技术实现步骤摘要】
多功能转向柱、机动车和用于运行机动车的方法
本专利技术涉及一种用于机动车的多功能转向柱。此外，本专利技术涉及一种带有这样的转向柱的可自主行驶的机动车以及一种用于运行这样的机动车的方法。
技术介绍
在现代的机动车中已知驾驶员辅助系统，其在确定的情况中、例如在停车时、在直线驶出时、在制动时或在避开障碍时辅助机动车的驾驶员。在已知的驾驶员辅助系统下，自主控制系统是特别重要的，因为其构造用于接管驾驶员的任务经较长的时间段，而在此不需要驾驶员的相互作用。借助于自主控制系统，机动车在遵守规定的法律规范、例如德国道路交通规定时可自动导航到目的地处。为了在机动车的自主运行期间向驾驶员提供尽可能大的舒适度或避免通过由驾驶员引起的无意的转向，研发了不同的转向柱。从文件DE102016111473A1中已知一种用于机动车的转向轮组件，在其中转向轮组件中的转向轮可借助于转向轮锁止构件锁止以抵抗扭。此外，转向轮组件的转向轴可借助于转向轴锁止构件锁止以抵抗轴向的移动。借助于这样的转向轮组件，转向轮可由运行位置行进到静止位置中，在其中转向轮例如在仪表盘中下降。文件DE102016110791A1同样示出了一种转向轮组件，其构造用于可自主运行的车辆，在其中转向轮构造成可驶入到仪表盘中。已知的转向轮组件具有如下缺点，转向轮与转向轴的连接仅在中性位置中是可能的。转向轮在弯道行驶期间或在方向变换期间的连接不可实现。这具有如下缺点，自主控制系统的切断以及关于机动车的控制由驾驶员的接管仅在确定的先决条件下实现且由此在未满足这些先决条件时不可实现。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是，提供一种用于机动车的多功能转向柱、一种机动车以及一种用于运行机动车的方法，其不具有或至少部分地不具有现有技术的缺点。本专利技术的任务尤其是，创造一种用于机动车的多功能转向柱、一种带有这样的转向柱的可自主运行的机动车以及一种用于运行这样的机动车的方法，其以简单的以及成本适宜的方式改善了从自主控制到手动控制上的切换。前述任务通过专利权利要求解决。因此，该任务通过根据独立权利要求1所述的多功能转向柱、根据独立权利要求9所述的构造用于自主行驶的机动车以及根据独立权利要求10所述的用于运行根据本专利技术的机动车的方法解决。本专利技术的另外的特征和细节从从属权利要求、说明书和附图中得出。在此，结合根据本专利技术的转向柱描述的特征和细节明显地也结合根据本专利技术的机动车以及根据本专利技术的方法适用且分别反之亦然，从而关于对于各个专利技术方面的公开内容始终可交替地参考。根据本专利技术的第一方面，该任务通过用于机动车的多功能转向柱解决。转向柱具有用于将转向柱连结到机动车的车身处的转向控制台；保持在转向控制台处的转向管，其带有转向管轴线、用于转向柱与转向轮的机械联结的转向轮联接部、和转向传动端部，在该处布置有带有用于与机动车的转向传动机构的机械联结的转向传动联接部的转向传动联结器。此外，转向柱具有第一促动器装置，其用于调整转向轮联接部围绕转向管轴线相对于转向控制台的第一转向角；以及控制装置，其用于控制第一促动器装置和转向传动联结器。转向传动联结器构造用于在联结位置中转向管与机动车的转向传动机构的机械联结且构造用于在脱开联结位置中使下转向管与机动车的转向传动机构机械地脱开联结。根据本专利技术，转向柱具有第一转向角传感器，其用于获取转向轮联接部围绕转向管轴线的第一转向角，以及第二转向角传感器，其用于获取转向传动联接部围绕转向管轴线的第二转向角。控制装置构造成如此控制第一促动器装置，使得第一转向角匹配第二转向角。此外，控制装置进一步构造成当第一转向角相应于第二转向角时将转向传动联结器调整到联结位置中。多功能转向柱在本专利技术的范围中理解为如下转向柱，其构造用于多个不同的转向模式。转向柱由此除了转向角从转向轮到转向传动机构上的直接传递以外具有多个另外的功能。借助于转向控制台，转向柱可连结到、例如旋紧到机动车的车身处。以该方式可确保如下，转向管以相对车身的限定的角度保持在该车身处。优选地，转向控制台具有用于调整转向管相对车身的倾斜角的调整器件。调整器件优选地可自动操纵且进一步优选地可由控制装置控制。优选地，调整器件具有自动制动装置(Selbsthemmung)，从而在未操控的调整器件的情形中将转向管的倾斜角保持恒定。转向管例如具有如下功能，将由机动车的驾驶员关于转向轮预设的第一转向角传递到机动车的转向传动机构处。转向管可围绕转向管轴线相对于转向控制台扭转。转向管相对转向控制台的相对扭转通过第一转向角确定。在为了直线驶出取向的转向轮的情形中，第一转向角为0°。转向管关于转向轮联接部可与转向轮机械联结。转向轮联接部布置在转向管的第一端部处或构造在其中且例如具有齿部，其可被带到与转向轮的相应的齿部的接合中，以便避免转向轮相对转向管的相对扭转以及在转向轮的安装时简化转向轮相对转向管的正确的取向。转向传动端部构造在转向管的与转向轮联接部相对的第二端部处。在转向传动端部处布置有转向传动联结器且与其例如旋紧、压紧、夹紧、焊接或诸如此类。转向传动联结器的一部分也可与转向管集成地构造。在转向传动联结器的由转向管指离的侧处布置有转向传动联结器的转向传动联接部。转向传动联接部可以第二转向角相对于转向控制台扭转。第二转向角优选地成比例于机动车的车轮的转向位置。在联结位置中，转向传动联接部抗扭地与转向管机械联结。联结位置设置用于转向柱的紧急运行，在其中转向角从转向轮经由转向管直接到转向传动机构上的传递可被传递。在紧急运行中，第一转向角相应于第二转向角。在脱开联结位置中，转向传动联接部和转向管可相对彼此扭转。脱开联结位置设置用于机动车的正常运行，其中，正常运行具有两个运行模式，即线控转向运行模式，即如下运行模式，在其中借助于转向轮预设的第一转向角机械脱开联结地传递到转向传动机构上；和自主运行模式，在其中转向轮与转向传动机构完全脱开联结且第一转向角对于机动车的控制是不相关的。在线控转向运行模式中可设置成，第一转向角相应于第二转向角。优选地，第一转向角的改变方向相应于第二转向角的改变方向，从而第一转向角和第二转向角以正的、以1相区分的系数相区分。由此，第一转向角的调整可例如引起第二转向角的较小的或较大的调整。不同的系数优选地可取决于车辆速度来确定，从而随着提高的速度，第一转向角的调整引起第二转向角的较小的调整。第一促动器装置构造用于转向管围绕转向管轴线的转动且由此构造用于第一转向角的调整。以该方式，例如力反馈在线控转向运行模式中可借助于第一促动器装置被传递到转向管上和由此转向轮上。这意味着，使得在行驶时由道路作用到机动车的车轮上的力由此对于驾驶员而言可被感觉到。在此优选的是，该传递的力的强度低于在与转向传动机构和转向管的刚性机械联结的情形中实际上被传递的力。以该方式，避免了驾驶员的过量的负载以及提高了行驶舒适度。此外，借助于第一促动器装置可能的是，第一转向角通过转向轮的转动匹配第二转向角。第一转向角可借助于第一转向角传感器获取且第二转向角可借助于第二转向角传感器获取。控制装置构造成控制第一促动器装置和转向传动联结器。控制装置在此构造成经由第一转向角传感器测定第一转向角且经由第二转向角传感器测定第二转向角。此外，控制装置构造成如此控制或调节第一促动器装置，使得第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车(2)的多功能转向柱(1)，具有用于将所述转向柱(1)连结到所述机动车(2)的车身(4)处的转向控制台(3)；保持在所述转向控制台(3)处的转向管(5)，带有转向管轴线(6)、用于将所述转向柱(5)与转向轮机械联结的转向轮联接部(7)和转向传动端部(8)，在其处布置有带有用于与所述机动车(2)的转向传动机构机械联结的转向传动联接部(10)的转向传动联结器(9)；第一促动器装置(11)，用于围绕所述转向管轴线(6)相对于所述转向控制台(3)调整所述转向轮联接部(7)的第一转向角(L1)；以及控制装置(12)，用于控制所述第一促动器装置(11)和所述转向传动联结器(9)，其中，所述转向传动联结器(9)构造用于在联结位置中将所述转向管(5)与所述机动车(2)的转向传动机构机械联结且构造用于在脱开联结位置中使所述转向管(5)从所述机动车(2)的转向传动机构机械地脱开联结，其特征在于，所述转向柱(1)具有用于获取所述转向轮联接部(7)围绕所述转向管轴线(6)的第一转向角(L1)的第一转向角传感器(13)以及用于获取所述转向传动联接部(10)围绕所述转向管轴线(6)的第二转向角(L2)的第二转向角传感器(14)，其中，所述控制装置(12)构造成如此控制所述第一促动器装置(11)，使得所述第一转向角(L1)匹配所述第二转向角(L2)，且其中，所述控制装置(12)进一步构造成，当所述第一转向角(L1)相应于所述第二转向角(L2)时，将所述转向传动联结器(9)调整到所述联结位置中。...

【技术特征摘要】
2017.07.11 DE 102017211859.81.一种用于机动车(2)的多功能转向柱(1)，具有用于将所述转向柱(1)连结到所述机动车(2)的车身(4)处的转向控制台(3)；保持在所述转向控制台(3)处的转向管(5)，带有转向管轴线(6)、用于将所述转向柱(5)与转向轮机械联结的转向轮联接部(7)和转向传动端部(8)，在其处布置有带有用于与所述机动车(2)的转向传动机构机械联结的转向传动联接部(10)的转向传动联结器(9)；第一促动器装置(11)，用于围绕所述转向管轴线(6)相对于所述转向控制台(3)调整所述转向轮联接部(7)的第一转向角(L1)；以及控制装置(12)，用于控制所述第一促动器装置(11)和所述转向传动联结器(9)，其中，所述转向传动联结器(9)构造用于在联结位置中将所述转向管(5)与所述机动车(2)的转向传动机构机械联结且构造用于在脱开联结位置中使所述转向管(5)从所述机动车(2)的转向传动机构机械地脱开联结，其特征在于，所述转向柱(1)具有用于获取所述转向轮联接部(7)围绕所述转向管轴线(6)的第一转向角(L1)的第一转向角传感器(13)以及用于获取所述转向传动联接部(10)围绕所述转向管轴线(6)的第二转向角(L2)的第二转向角传感器(14)，其中，所述控制装置(12)构造成如此控制所述第一促动器装置(11)，使得所述第一转向角(L1)匹配所述第二转向角(L2)，且其中，所述控制装置(12)进一步构造成，当所述第一转向角(L1)相应于所述第二转向角(L2)时，将所述转向传动联结器(9)调整到所述联结位置中。2.根据权利要求1所述的转向柱(1)，其特征在于，所述第一促动器装置(11)具有第一电动机(15)和第一行星传动机构(16)，其中所述第一电动机(15)经由所述第一行星传动机构(16)与所述转向管(5)如此机械联结，使得所述转向管(5)可借助于所述第一促动器装置(11)围绕所述转向管轴线(6)转动。3.根据权利要求1或2所述的转向柱(1)，其特征在于，所述转向管(5)具有上转向管(5a)和下转向管(5b)，其中所述上转向管(5a)和所述下转向管(5b)可相对彼此沿所述转向管轴线(6)移动，其中，所述转向柱(1)具...

【专利技术属性】
技术研发人员：D谢纳尔，O舒尔茨，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE