【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车设计和制造，特别是涉及一种汽车线控机械双模自由转向系统及汽车。
技术介绍
1、汽车的转向系统分为两种控制模式，一种为传统的机械转向模式，通过机械连接转向拉杆与方向盘，车辆可以根据驾驶者的需求进行转向；另一种为近年来越发成熟的线控转向模式，线控转向系统取消了方向盘与转向轮之间的机械连接装置，在方向盘组件中集成了传感器，用来检测驾驶者施加的转向角和扭矩，传感器将收集到的信息反馈给ecu，ecu作为汽车的大脑，需要结合当前车辆的如速度和车身的行驶动态，对转向量作出判断，然后发出转向指令。
2、在现有技术中，汽车转向系统一般同时包含上述两种控制模式，而两种控制模式之间的转换结构较为复杂，操作比较繁琐，因此亟需一种结构简单、操作简便的汽车线控机械双模自由转向系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种汽车线控机械双模自由转向系统及汽车，以解决上述现有技术存在的问题，需进行简单的上抬、下压方向盘组件的动作，即可平稳实现汽车线控转向模式和机械转向模式的灵活切换，操作方便，结构简单。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种汽车线控机械双模自由转向系统，包括依次连接的方向盘组件、转向轴组件和转向拉杆组件，所述方向盘组件底端设置有外壳，所述外壳内设置有双模转换器，所述双模转换器包括套筒、花键、弹性件、弹性卡接件和位置传感器；所述套筒固定在所述方向盘组件底端，所述套筒的内壁上设置有键槽；所述转向轴组件包括转向杆，所述外壳活动
4、所述弹性件在压缩状态下，所述花键与所述键槽啮合，所述弹性卡接件位于所述卡接滑槽内，所述控制器接收到所述位置传感器的信号后控制所述执行机构的电路断开，所述汽车线控机械双模自由转向系统处于机械转向状态；所述弹性件在自然状态下，所述花键和所述键槽分离，所述弹性卡接件脱离所述卡接滑槽，所述控制器接收到所述位置传感器的信号后控制所述执行机构的电路接通，所述汽车线控机械双模自由转向系统处于线控转向状态。
5、优选地，所述弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧套设于所述转向杆的顶端。
6、优选地，所述弹性卡接件采用球头柱塞，所述卡接滑槽为球形凹槽。
7、优选地，所述转向杆上设置有用于对所述外壳进行限位的轴肩，所述轴肩位于所述外壳内部。
8、优选地，所述弹性卡接件设置在所述轴肩的外周面上。
9、优选地，所述转向轴组件还包括中间轴和转向器，所述转向杆下端通过万向节与所述中间轴连接，所述中间轴与所述转向器的输入端连接，所述转向器的输出端设置有齿轮，所述齿轮与设置在所述转向拉杆组件上的齿条相适配。
10、优选地，所述卡接滑槽内设置有连通所述外壳外部的通孔，所述位置传感器设置在所述通孔内，所述位置传感器的连接线穿过所述通孔与所述控制器连接。
11、优选地，所述执行机构为电动静液压作动器。
12、优选地，所述电动静液压作动器包括永磁同步电机、齿轮泵和液压缸，所述永磁同步电机固定设置在所述齿轮泵上，所述永磁同步电机的输出端与所述齿轮泵的输入端相啮合，所述齿轮泵固定设置在所述液压缸上，所述齿轮泵通过液压输送管与所述液压缸内部连通，所述液压缸与所述转向拉杆组件连接并驱动所述转向拉杆组件左右移动。
13、本专利技术还提供了一种汽车，包括权利要求上述任一项中所公开的汽车线控机械双模自由转向系统。
14、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
15、通过设置连接方向盘组件和转向轴组件的双模转换器，通过键槽与花键的啮合和脱离实现机械转向模式的生效和失效；利用弹性卡接件与卡接滑槽的相对位置信息反应键槽与花键的啮合和非啮合状态，通过位置传感器将弹性卡接件与卡接滑槽的相对位置信息传输给控制器，再通过控制器控制线控转向模式的失效与生效；整体方案实现仅需进行简单的上抬、下压方向盘组件的动作，即可平稳实现汽车线控转向模式和机械转向模式的灵活切换，操作方便，结构简单。
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1.一种汽车线控机械双模自由转向系统，其特征在于：包括依次连接的方向盘组件、转向轴组件和转向拉杆组件，所述方向盘组件底端设置有外壳，所述外壳内设置有双模转换器，所述双模转换器包括套筒、花键、弹性件、弹性卡接件和位置传感器；所述套筒固定在所述方向盘组件底端，所述套筒的内壁上设置有键槽；所述转向轴组件包括转向杆，所述外壳活动套设在所述转向杆的外周，所述花键设置在所述转向杆的顶端，并与所述键槽适配；所述弹性件的两端分别与所述方向盘组件、所述转向杆的端部固定连接；所述弹性卡接件固定在所述转向杆的侧壁上，所述外壳的内壁上设置有与所述弹性卡接件适配的卡接滑槽；所述位置传感器与控制器电连接并用于监测所述弹性卡接件是否位于所述卡接滑槽内，所述控制器与用于驱动所述转向拉杆组件的执行机构电连接；
2.根据权利要求1所述的汽车线控机械双模自由转向系统，其特征在于：所述弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧套设于所述转向杆的顶端。
3.根据权利要求1所述的汽车线控机械双模自由转向系统，其特征在于：所述弹性卡接件采用球头柱塞，所述卡接滑槽为球形凹槽。
4.根据权利要求1所述的汽
5.根据权利要求4所述的汽车线控机械双模自由转向系统，其特征在于：所述弹性卡接件设置在所述轴肩的外周面上。
6.根据权利要求1所述的汽车线控机械双模自由转向系统，其特征在于：所述转向轴组件还包括中间轴和转向器，所述转向杆下端通过万向节与所述中间轴连接，所述中间轴与所述转向器的输入端连接，所述转向器的输出端设置有齿轮，所述齿轮与设置在所述转向拉杆组件上的齿条相适配。
7.根据权利要求1-6任一项所述的汽车线控机械双模自由转向系统，其特征在于：所述卡接滑槽内设置有连通所述外壳外部的通孔，所述位置传感器设置在所述通孔内，所述位置传感器的连接线穿过所述通孔与所述控制器连接。
8.根据权利要求7所述的汽车线控机械双模自由转向系统，其特征在于：所述执行机构为电动静液压作动器。
9.根据权利要求8所述的汽车线控机械双模自由转向系统，其特征在于：所述电动静液压作动器包括永磁同步电机、齿轮泵和液压缸，所述永磁同步电机固定设置在所述齿轮泵上，所述永磁同步电机的输出端与所述齿轮泵的输入端相啮合，所述齿轮泵固定设置在所述液压缸上，所述齿轮泵通过液压输送管与所述液压缸内部连通，所述液压缸与所述转向拉杆组件连接并驱动所述转向拉杆组件左右移动。
10.一种汽车，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的汽车线控机械双模自由转向系统。
...【技术特征摘要】
1.一种汽车线控机械双模自由转向系统，其特征在于：包括依次连接的方向盘组件、转向轴组件和转向拉杆组件，所述方向盘组件底端设置有外壳，所述外壳内设置有双模转换器，所述双模转换器包括套筒、花键、弹性件、弹性卡接件和位置传感器；所述套筒固定在所述方向盘组件底端，所述套筒的内壁上设置有键槽；所述转向轴组件包括转向杆，所述外壳活动套设在所述转向杆的外周，所述花键设置在所述转向杆的顶端，并与所述键槽适配；所述弹性件的两端分别与所述方向盘组件、所述转向杆的端部固定连接；所述弹性卡接件固定在所述转向杆的侧壁上，所述外壳的内壁上设置有与所述弹性卡接件适配的卡接滑槽；所述位置传感器与控制器电连接并用于监测所述弹性卡接件是否位于所述卡接滑槽内，所述控制器与用于驱动所述转向拉杆组件的执行机构电连接；
2.根据权利要求1所述的汽车线控机械双模自由转向系统，其特征在于：所述弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧套设于所述转向杆的顶端。
3.根据权利要求1所述的汽车线控机械双模自由转向系统，其特征在于：所述弹性卡接件采用球头柱塞，所述卡接滑槽为球形凹槽。
4.根据权利要求1所述的汽车线控机械双模自由转向系统，其特征在于：所述转向杆上设置有用于对所述外壳进行限位的轴肩，所述轴肩位于所述外壳内部。
5.根据权利要求4所述的汽车线...
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