转向系统以及汽车技术方案

本发明专利技术涉及汽车领域，公开了一种转向系统和汽车；其中，所述转向系统包括：能够与方向盘连接为同步转动的方向盘端轴、能够与车轮传动连接的转向端轴以及用于解耦或耦合所述方向盘端轴和所述转向端轴的离合机构，所述方向盘端轴上安装有用于在解耦状态下对所述方向盘端轴的转向角度进行限位的一级限位机构。本发明专利技术提供的技术方案能够在汽车进入游戏模式时，对汽车方向盘的转向角度进行限位，以提升用户体验并保护时钟弹簧。

【技术实现步骤摘要】
转向系统以及汽车
本专利技术涉及汽车领域，具体地涉及一种转向系统，进一步，本专利技术还涉及一种汽车。
技术介绍
随着科学技术进步，人们对汽车游戏娱乐功能的需求不断增加。飞车类游戏例如极品飞车、QQ飞车等可以让人体验到疯狂的驾驶乐趣，广受汽车爱好者的追捧和喜爱。目前体验上述游戏功能一般是通过在PC端操作常规键盘或操作专业游戏方向盘来实现的。常规键盘无法真实模拟出开车操纵方向盘转向的手感，而专业游戏方向盘的设备体积较大，用户自购使用的性价比较低，若去相关娱乐场所操作专业游戏方向盘则会带来场地限制，无法随时随地满足用户的使用需求。有鉴于此，有必要开发一种新的兼具游戏功能和正常驾驶功能的汽车。现有的不具备游戏功能的汽车方向盘通过转向系统与车轮相连。当用户操作方向盘时，转向系统可以将方向盘的扭矩传递给车轮，从而带动车轮转向。传统汽车转向系统一般通过齿轮齿条机构限制方向盘的转动。本申请的专利技术人在实践过程中发现，齿轮齿条机构体积较大。并且，在对现有的不具备游戏功能的汽车转向系统进行结构改造以使汽车具有游戏功能后，当汽车进入游戏模式时，方向盘无法实现转向限位功能，用户体验较差。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是为了至少在一定程度上解决现有技术中存在的上述技术问题之一，提供一种转向系统，该转向系统能够在汽车进入游戏模式时，对汽车方向盘的转向角度进行限位，以提升用户体验。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种转向系统，包括能够与方向盘连接为同步转动的方向盘端轴、能够与车轮传动连接的转向端轴以及用于解耦或耦合所述方向盘端轴和所述转向端轴的离合机构，所述方向盘端轴上安装有用于在解耦状态下对所述方向盘端轴的转向角度进行限位的一级限位机构。优选地，所述一级限位机构用于在所述方向盘端轴在解耦状态下的转向角度靠近极限位置时，对所述方向盘端轴施加反馈力矩，以阻碍所述方向盘端轴朝向所述极限位置转动。优选地，所述一级限位机构包括：动力部件，用于提供驱动力；传动部件，用于将所述动力部件提供的驱动力传递给所述方向盘端轴以施加所述反馈力矩；角度检测元件，用于检测所述方向盘端轴的转向角度；控制部件，用于在判断所述转向角度靠近所述极限位置时，控制所述动力部件输出驱动力以施加所述反馈力矩。优选地，所述动力部件为电机，所述传动部件包括：第一齿轮，该第一齿轮与所述电机的输出轴连接为同步转动；第二齿轮，该第二齿轮与所述方向盘端轴连接为同步转动，且与所述第一齿轮啮合；其中，所述第一齿轮的径向尺寸小于所述第二齿轮的径向尺寸。优选地，所述转向系统还包括用于检测所述方向盘端轴的扭矩的扭矩检测元件，所述控制部件还能够在判断所述方向盘端轴在解耦状态下的转向角度未靠近所述极限位置时，根据所述扭矩检测元件检测的扭矩控制所述动力部件输出驱动力，以增强所述方向盘的操作手感。优选地，所述转向系统还包括用于在所述方向盘端轴在解耦状态下的转向角度到达极限位置时机械止挡所述方向盘端轴的二级限位机构。优选地，所述二级限位机构包括形成在所述方向盘端轴上的第一限位块以及形成在所述转向端轴上的第二限位块，所述第一限位块能够在所述方向盘端轴转动至极限位置时与所述第二限位块相抵靠以止挡所述方向盘端轴。优选地，所述第一限位块和/或所述第二限位块为减震限位块。优选地，所述方向盘端轴和所述转向端轴同轴布置且轴向间隔开，所述第一限位块形成在所述方向盘端轴的朝向所述转向端轴的端面上，所述第二限位块形成在所述转向端轴的朝向所述方向盘端轴的端面上。基于本专利技术第一方面提供的转向系统，本专利技术第二方面提供一种汽车，所述汽车包括根据本专利技术第一方面所述的转向系统。本专利技术提供的技术方案具有如下有益效果：本专利技术提供的转向系统通过离合机构解耦或耦合方向盘端轴和转向端轴，在使用时，方向盘端轴与方向盘连接为同步转动，转向端轴与车轮传动连接；如此，当方向盘端轴和转向端轴耦合时，方向盘和车轮耦合，汽车可进行正常的行驶功能；当方向盘端轴和转向端轴解耦时，方向盘和车轮解耦，汽车进入游戏模式，可供用户体验汽车游戏功能；方向盘端轴上安装有一级限位机构，该一级限位机构可以在方向盘端轴和转向端轴解耦时对方向盘端轴的转向角度进行限位，由此限制方向盘的转向范围，提升用户体验。附图说明图1是本专利技术实施例提供的转向系统未安装离合机构时的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的电机输出扭矩T与的关系示意图；图3是本专利技术实施例提供的电机限位控制方法流程图；图4是本专利技术实施例提供的汽车的结构框图。附图标记说明1-方向盘端轴；2-转向端轴；3-电机；4-第一齿轮；5-第二齿轮；6-第一限位柱；7-第二限位柱；8-第一减振橡胶；9-第二减振橡胶；10-转角/转矩传感器。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所指的上、下、左、右。“内、外”是指相对于部件本身轮廓的内、外。参见下图1-图2，本专利技术实施例第一方面提供一种转向系统，该转向系统包括能够与方向盘连接为同步转动的方向盘端轴1、能够与车轮传动连接的转向端轴2以及用于解耦或耦合所述方向盘端轴1和所述转向端轴2的离合机构，所述方向盘端轴1上安装有用于在解耦状态下对所述方向盘端轴1的转向角度进行限位的一级限位机构。具体地，方向盘端轴1和方向盘可以同轴固定在一起，由此，当用户操作旋转方向盘时，可以带动方向盘端轴1同步转动。转向端轴2与汽车的车轮传动连接，且与方向盘端轴1同轴布置，二者之间通过离合机构解耦或耦合。当转向端轴2和方向盘端轴1耦合时，转向端轴2可以将方向盘转动的扭矩传递给车轮，从而带动车轮转向。一级限位机构安装在方向盘端轴1上。由此，当方向盘端轴1和转向端轴2解耦时，汽车进入游戏模式。通过一级限位机构在方向盘端轴1处于解耦状态时限制方向盘端轴1的转角范围，从而限制方向盘的转向角度，由此提升用户体验，并且有助于保护时钟弹簧。需要说明的是，时钟弹簧是一种用于车辆方向盘线束与主线束之间的连接器，以便在方向盘旋转过程中，可以使得方向盘上的多功能按键、驾驶员气囊等部件与主线束之间实现可靠的电连接。在方向盘转动的过程中，时钟弹簧上的线束可以随着方向盘一起转动，并且线束设置为当汽车在正常行驶时，方向盘转动到极限位置的情况下线束不会被拉断。在解耦状态下，如果没有设置限位机构来限制方向盘的转向角度，则方向盘转动超过汽车正常行驶状态下的转向极限时，将可能导致时钟弹簧线束拉断。由此，本专利技术实施例提供的一级限位机构由于能够限制方向盘在解耦状态下的转向角度，因此能够保护时钟弹簧。需要进一步说明的是，上述一级限位机构仅在汽车方向盘处于解耦状态下起限位作用。当方向盘未解耦，汽车本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转向系统，其特征在于，包括能够与方向盘连接为同步转动的方向盘端轴(1)、能够与车轮传动连接的转向端轴(2)以及用于解耦或耦合所述方向盘端轴(1)和所述转向端轴(2)的离合机构，所述方向盘端轴(1)上安装有用于在解耦状态下对所述方向盘端轴(1)的转向角度进行限位的一级限位机构。/n

【技术特征摘要】
1.一种转向系统，其特征在于，包括能够与方向盘连接为同步转动的方向盘端轴(1)、能够与车轮传动连接的转向端轴(2)以及用于解耦或耦合所述方向盘端轴(1)和所述转向端轴(2)的离合机构，所述方向盘端轴(1)上安装有用于在解耦状态下对所述方向盘端轴(1)的转向角度进行限位的一级限位机构。


2.根据权利要求1所述的转向系统，其特征在于，所述一级限位机构用于在所述方向盘端轴在解耦状态下的转向角度靠近极限位置时，对所述方向盘端轴施加反馈力矩，以阻碍所述方向盘端轴朝向所述极限位置转动。


3.根据权利要求2所述的转向系统，其特征在于，所述一级限位机构包括：
动力部件，用于提供驱动力；
传动部件，用于将所述动力部件提供的驱动力传递给所述方向盘端轴以施加所述反馈力矩；
角度检测元件，用于检测所述方向盘端轴的转向角度；
控制部件，用于在判断所述转向角度靠近所述极限位置时，控制所述动力部件输出驱动力以施加所述反馈力矩。


4.根据权利要求3所述的转向系统，其特征在于，所述动力部件为电机(3)，所述传动部件包括：
第一齿轮(4)，该第一齿轮(4)与所述电机(3)的输出轴连接为同步转动；
第二齿轮(5)，该第二齿轮(5)与所述方向盘端轴(1)连接为同步转动，且与所述第一齿轮(4)啮合；
其中，所述第一齿轮(4)的径向尺寸小于所述第二齿轮(5)的径向尺寸。

【专利技术属性】
技术研发人员：彭志罡，贺礼财，苏俊，游专，赵敏，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44