用于机动车的线控转向系统的转向柱技术方案

本发明专利技术涉及一种用于机动车的线控转向系统(1)的转向柱(10)，所述转向柱包括由支撑单元(2)保持的转向轴(32)，所述转向轴具有在纵向上延伸的纵向轴线(L)并且具有至少一个转向轴部件(33)，所述转向轴部件能够在纵向上相对于所述支撑单元(2)在调节行程上调节，其中，用于抗扭的锁定的锁定装置设置在所述转向轴(32)与所述支撑单元(2)之间。为了实现转向输入装置(6)更简单的集成，本发明专利技术提出，所述锁定装置在整个调节行程上提供抗扭的锁定。装置在整个调节行程上提供抗扭的锁定。装置在整个调节行程上提供抗扭的锁定。

【技术实现步骤摘要】
用于机动车的线控转向系统的转向柱


[0001]本专利技术涉及一种用于机动车的线控转向系统的转向柱，该转向柱包括由支撑单元保持的转向轴，该转向轴具有在纵向上延伸的纵向轴线并且具有至少一个转向轴部件，该转向轴部件能够在调节行程范围内相对于支撑单元在纵向上调节，其中，在转向轴与支撑单元之间布置锁定装置用于抗扭的锁定。

技术介绍

[0002]这种机动车的转向柱具有用于输入转向指令的转向输入装置，其在下文中也被称为转向手柄或方向盘。其相对于行驶方向在后部、在驾驶员侧安装在转向轴上。
[0003]在线控转向系统中，转向手柄设计用于将手动输入的转向指令转换成用于控制电动马达驱动的转向执行器的电控制信号，转向执行器产生待转向的车轮的转向偏角。在这种类型的转向柱中，没有设置转向手柄和车轮之间的机械连接。
[0004]在机动车的ADAS(Advanced Driver Assistance Systems，高级驾驶员辅助系统)控制中，可以实现不执行手动转向干预的自主驾驶模式和可以通过转向手柄手动输入转向指令的手动模式。
[0005]为了在手动模式中将转向手柄定位在驾驶员侧可舒适地手动触及的操作位置中，并且在自主模式中可以将那时无功能的转向手柄收起到车辆内室中的操作位置之外，已知的是，将转向轴连同安装在其上的转向输入装置可调节地安装在与车身固定安装的支撑单元上。在这种情况下，转向轴的调节行程由操作位置与收起位置之间的距离定义，在操作位置，转向轴相对于支撑单元在驾驶员侧向后最大程度地拉出，在收起位置，转向轴在车身侧向前最大程度地推入。为了在自主行驶模式下释放车辆内室以用于其他应用，为此合适的转向柱具有相对大的调节行程。
[0006]在现有技术中，在US 2017/0369091 A1中描述了一种开篇所述类型的转向柱。其具有锁定装置，该锁定装置能够在释放位置与锁定位置之间切换，其中，在释放位置中，具有机械联接的转向轴部件的转向轴能够相对于支撑单元绕其纵向轴线旋转，以机械地引导手动引入的转向力矩通过转向柱。释放位置对应于手动模式中的操作位置。如果转向轴从该操作位置通过相对于支撑单元在纵向方向上的调节被推入，则在调节行程的终点到达收起位置时，锁定装置置于锁定位置，在该锁定位置中，转向轴的具有转向手柄的转向轴部件关于围绕纵向轴线的旋转被抗扭地锁定到支撑单元，并且同时与被引导穿过转向柱的转向轴部件解耦。因此，可以将安装在转向轴上的转向输入装置防转地固定在收起位置，其中，已解耦的转向轴部件仍旧能够在转向柱中旋转。
[0007]然而，具有可解耦的、可旋转地穿过转向柱的转向轴的已知结构和可切换的锁定装置相对复杂且重。此外，仅可以使用转向手柄的传统结构形式，其设计用于将转向力矩直接机械地导入到转向轴中，并且在操作位置中可与转向轴一起转动。尤其具有集成的用于产生反馈力矩的反馈执行器的电子转向输入装置不能使用，或者需要巨大的结构上的附加耗费来支撑所出现的反作用力矩。
[0008]鉴于上述问题，本专利技术的目的是允许电子转向输入装置的更简单的集成，特别是具有集成的反馈执行器。

技术实现思路

[0009]根据本专利技术，该目的通过具有权利要求1的特征的转向柱来实现。有利的改进方案由从属权利要求得出。
[0010]针对用于机动车的线控转向系统的转向柱，所述转向柱包括由支撑单元保持的转向轴，所述转向轴具有在纵向上延伸的纵向轴线并且具有至少一个转向轴部件，所述转向轴部件能够在调节行程上相对于支撑单元在纵向上调节，其中，在转向轴和支撑单元之间设置用于抗扭地锁定的锁定装置，根据本专利技术提出，锁定装置在整个调节行程上提供抗扭的锁定。
[0011]优选地，整个调节行程设计在收起位置和运行位置之间。锁定装置则能够在整个调节行程上提供抗扭的锁定。
[0012]根据本专利技术的转向柱被设计用于ADAS机动车，并且能够在运行位置和收起位置之间调节，所述运行位置在车辆内室中位于从驾驶员位置可手动到达的操作区域内，所述收起位置位于操作区域外。运行位置和收起位置形成调节行程的终点位置，在所述运行位置，转向轴从支撑单元观察在驾驶员侧尽可能向后地拉出，在所述收起位置，转向轴相对于支撑单元在车身侧尽可能向前推入。该调节行程在质量上大于已知的可调节的转向柱，所述转向柱为了调节舒适的操作位置仅能够在相对小的操作区域内调节。
[0013]通过锁定装置，转向轴相对于支撑单元在围绕纵向轴线的转动方面抗扭地固定，支撑单元可固定地安装和支撑在车辆车身上。根据本专利技术，锁定装置设计成，使得实现在整个最大调节行程上连续的、抗扭的锁定。转向轴在此可平移调节以在纵向上相对于支撑单元进行调节，但是在每个平移调节状态中在整个操作区域内和在收起位置中相对于支撑单元抗扭地固定。因此，可以将线控转向手柄在驾驶员侧以相对于纵向轴线定义地预设的角位置固定在转向轴上，其中，在手动模式下的运行位置中，通过转向输入装置输入的操作力矩在绕纵向轴线的转动方面可以通过转向轴支撑。操作力矩由手动转向力矩产生，在转向输入装置中借助于转矩传感器以电子方式检测所述手动转向力矩。通过根据本专利技术的抗扭固定，转矩传感器可以简单地抗扭地固定和支撑在转向轴上。
[0014]在此特别有利的是，转向输入装置或转向手柄的主动反馈执行器可以在没有附加的结构措施的情况下固定在转向轴上，为了在操作位置中模拟操作期间的现实的驾驶感觉，可以由该主动反馈执行器将复位力矩或反馈力矩输出到手动操作元件上。由于根据本专利技术的在整个操作区域中抗扭地固定的转向轴，在手动运行中在转向输入装置上出现的任何操作力矩和复位力矩都可以通过转向轴和支撑单元支撑在车辆车身上。
[0015]与现有技术相比的一个优点是线控转向输入装置可以更容易地集成到转向柱中。在此，锁定装置能够以比现有技术中的可切换的锁定装置更小的耗费和重量实现，以实现转向轴相对于支撑单元在整个调节行程上连续的抗扭的固定。
[0016]本专利技术的另一个优点是，通过集成根据本专利技术的锁定装置，可以使用常规的长度可调节的转向柱的基本结构，以便能够在ADAS车辆中运行。由此可以以有利的方式降低结构和制造耗费。
[0017]根据本专利技术可以规定，锁定装置在抗扭的锁定方面不可松开地构造。在此，不可松开的锁定意味着，在车辆的正常运行中没有设置锁定的松开，而是会需要拆开或破坏。这确保了在正常运行中可靠地防止转向轴旋转。不可松开的抗扭固定可在结构上简单地、节省空间和重量地实现。
[0018]转向柱优选不具有方向盘锁。换言之，转向柱被构造成无方向盘锁的。方向盘锁是可以在锁定位置和释放位置之间切换的装置，其中，在锁定位置，转向轴绕其纵向轴线的旋转受到限制，并且在释放位置，转向轴绕其纵向轴线可旋转。
[0019]在本专利技术的意义上，该锁定装置不是方向盘锁。
[0020]一种有利的实施方式可以规定，锁定装置具有安装在支撑单元上和转向轴上的、相对应的形状配合元件。在转向柱的任何调节状态下，形状配合元件在形状配合接合中关于围绕纵向轴线的旋转彼此形状配合地连接，并且在支撑单元与转向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于机动车的线控转向系统(1)的转向柱(10)，所述转向柱包括由支撑单元(2)保持的转向轴(32)，所述转向轴具有在纵向上延伸的纵向轴线(L)并且具有至少一个转向轴部件(33)，所述转向轴部件能够在纵向上相对于所述支撑单元(2)在调节行程上调节，其中，用于抗扭的锁定的锁定装置设置在所述转向轴(32)与所述支撑单元(2)之间，其特征在于，所述锁定装置在整个调节行程上提供抗扭的锁定。2.根据权利要求1所述的转向柱，其特征在于，所述锁定装置设计成针对抗扭的锁定不能松开的。3.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述锁定装置具有安装在所述支撑单元(2)的和在所述转向轴(32)上的对应的形状配合元件(7、35)。4.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述支撑单元(2)具有壳体单元(4)，所述壳体单元至少部分地同轴地包围所述转向轴(32)。5.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述支撑单元(2)具有至少两个能伸缩的套管(40、41)。6.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱，其特征在于，所述转向轴(32)具有至少两个能伸缩的转向轴部件(33、35)。7.根据权利要求6所述的转向柱，其特征在于，一个转向轴部件(33)抗扭地与所述支撑单元(2)连接。8.根据权利要求6至7中任一项所述的转向柱，其特征在于，这...

【专利技术属性】
技术研发人员：希罗尼穆斯，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：