【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于机动车辆的转向系统的转向致动器，其包括致动器杆、驱动装置和传感器设备，所述致动器杆在滑动衬套中沿着其纵向方向能够平移地轴向移动地安装，所述传感器设备构造用于获取至少一个致动器参数。本专利技术的另一主题是一种用于操作转向致动器的方法。
技术介绍
1、在机动车辆转向系统中，转向致动器用于产生一个或多个可转向的车轮的机械转向偏角。
2、这种类型的转向致动器具有致动器杆，该致动器杆在其纵向方向、也称为轴向方向上，通常能够横向于行驶方向相对于车辆车身进行调节。致动器杆可以铰接在车轴的两个可转向车轮的转向节上，并且在单轮转向装置的情况下，相应地与单个可转向车轮连接。致动器杆的平移移动引起可转向车轮的转向偏角。
3、为了产生转向指令，致动器杆可以借助于驱动装置轴向平移地位移。该驱动装置可以具有手动的力导入设备，例如由传统的齿条转向装置已知。替代地或附加地，可以设置马达驱动或助力驱动。该马达驱动或助力驱动包括具有电动马达的驱动装置，该马达能够通过力导入设备、例如齿条传动装置或螺杆传动装置将轴向的转向力或致动力耦合输入到致动器杆中。致动器杆可轴向移动地安装在滑动衬套中，该滑动衬套布置在固定在车辆车身上的壳体、致动器壳体或传动装置壳体中。
4、为了监控功能，并且为了实现马达操纵，已知设置传感器设备，所述传感器设备具有至少一个电传感器，所述电传感器构造用于，获取至少一个当前的致动器参数，并且输出相应的电测量值。例如，如de 10 2021 205 316 a1所述，可以例如获取致动器杆的位置作
5、已知的传感器设备虽然能够实现不同的运行参数的测量。然而，已知的传感器在结构、制造和运行方面是相对耗费的，尤其是当要求以高的可靠性和测量精度检测多个致动器参数时。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术的目的是，实现对致动器参数的改善的测量。
2、根据本专利技术，该目的通过具有权利要求1的特征的转向致动器，和根据权利要求13的用于操作转向致动器的方法来实现。有利的改进方案由从属权利要求得出。
3、本专利技术涉及一种用于机动车辆的转向系统的转向致动器，其包括致动器杆、驱动装置和传感器设备，所述致动器杆以能够在滑动衬套中在其纵向方向上平移地轴向移动的方式安装，所述传感器设备被构造用于获取至少一个致动器参数，根据本专利技术提出，传感器设备具有至少一个在纤维方向上长形延伸的(langgestreckt)光学测量纤维，光信号能够在纤维方向上引入测量纤维，并且测量纤维与致动器杆连接。
4、驱动装置优选是机动的(motorisch)驱动装置。该驱动装置优选具有电动马达，并且构造用于将轴向的致动力耦合输入到致动器杆中。通过致动力，致动器杆可以相对于滑动衬套轴向位移，以便产生与致动器杆、例如通过转向横拉杆连接的可转向车轮的转向偏角。
5、优选地，驱动装置可以与滑动衬套轴向间隔开。例如，滑动衬套可以安装在壳体中，该壳体也可以称为致动器壳体或传动装置壳体。机动的驱动装置优选可以至少部分地集成到壳体中，或者固定在壳体上。
6、致动器杆在轴向方向上借助引导部分在滑动衬套中被引导，其中，在致动器杆和滑动衬套的表面之间可以存在滑动接触或摩擦接触，或者也可以布置可滚动的滚动体，以实现线性的滚动体支承。优选地，致动器杆可以不能转动地安装在滑动衬套中，即，优选形状配合地防止致动器杆围绕其沿纵向延伸的轴线转动。为此，引导部分能够具有非圆的横截面，所述非圆的横截面不能转动地被容纳在滑动衬套的相应的非圆的通道横截面中。
7、根据本专利技术的光学测量纤维也同义地称为传感器纤维。该测量纤维具有在纤维方向上长形延伸的光导纤维，该光导纤维例如具有玻璃纤维，光信号可以在纤维方向上被引导穿过该玻璃纤维。测量原理基于物理效应，即，作用在测量纤维上的与致动器参数关联的外部影响，例如力、形变、温度变化等，以特定的方式改变通过测量纤维的光传导。因此，例如沿纤维方向和/或横向于纤维方向通过外力施加到测量纤维上的机械应力，会导致穿过测量纤维被引导的光信号的相位变化和/或运行时间变化，该变化可以借助合适的测量设备来检测和评估。
8、根据本专利技术，至少一个这种类型的测量纤维以其纤维方向沿轴向、即在平行于轴线的纵向方向上，与致动器杆连接。在运行中，外部影响起作用，例如通过耦合输入到致动器杆中的、并且由其传递的致动力。由此可能导致致动器杆的局部弹性变形，并且相应地导致与此连接的传感器纤维的变形，例如导致膨胀、压缩和/或扭转。这种变形可以借助于穿过纤维的光信号来获取，并且在测量设备中评估。在考虑机械特性的情况下，可以确定作用在致动器杆和滑动衬套上的力，确定致动器杆的位置，并且附加地或替代地，获取或导出另外的直接或间接关联的致动器参数，例如固有频率、摩擦系数、温度效应等。
9、本专利技术的一个优点是，力和位置的确定都可以通过光学测量来实现，其中由于与致动器杆连接的光学测量纤维而导致的结构耗费相对较低。例如具有玻璃纤维的光导纤维由于其小的横截面尺寸可以毫无问题地集成到致动器杆中。在此，所使用的光学测量方法是稳固的，并且相对于电干扰影响不敏感，并且相应地是特别可靠的。
10、可以设置，测量纤维布置在滑动衬套的区域中。在通过驱动装置总共可能实现的移动行程上致动器杆的最大可能的轴向位移内，测量纤维在致动器杆的安装在滑动衬套中的引导部分中延伸。通过耦合输入的致动力，可以在滑动衬套的区域中产生致动器杆的弹性变形，其由滑动衬套容纳。通过根据本专利技术的测量纤维，由此能够以有利的方式，在没有附加的外部传感器的情况下，确定致动器杆以及滑动衬套的负载。
11、优选地，测量纤维可以布置在滑动衬套和驱动装置之间。通过使测量纤维在滑动衬套和通过驱动装置的力导入之间的轴向部分中延伸，可以测量致动器杆的通过轴向拉力和压力以及通过扭转引起的弹性变形。从耦合输入的致动力的大小和弹性变形的大小，可以确定致动器杆相对于滑动衬套的位置。
12、可以有利的是，多个测量纤维在周向上分布地布置。在此，各个测量纤维或纤维束或纤维组件，其具有多个测量纤维，可布置在不同的周向部分中。优选地，测量纤维可以在周向上均匀分布地布置。由此，能够以有利的较小的耗费，以高的测量精度，测量在致动器杆上横向于纵向延伸，即径向作用的横向力的大小和方向。以这种方式，可以监控致动器杆和滑动衬套的负载，并且也可以确定致动器杆的位置。
13、可以有利地设置，测量纤维布置在致动器杆的横截面中。测量纤维或多个测量纤维例如可以在外表面附近集成到致动器杆中。由于测量纤维的横截面相对较小，这可以以较小的耗费，并且没有致动器杆的显著的机械衰本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于机动车辆的转向系统(1)的转向致动器(4)，包括致动器杆(5)、驱动装置(42)和传感器设备(8)，所述致动器杆(5)以能够在滑动衬套(7)中沿着其纵向方向平移式轴向移动的方式安装，所述传感器设备(8)被构造用于获取至少一个致动器参数，
2.根据权利要求1所述的转向致动器，其特征在于，所述测量纤维(8)布置在滑动衬套(7)的区域中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的转向致动器，其特征在于，所述测量纤维(8)布置在所述滑动衬套(7)和驱动装置(42)之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的转向致动器，其特征在于，多个测量纤维(8)在周向上分布地布置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的转向致动器，其特征在于，所述测量纤维(8)布置在所述致动器杆(5)的横截面中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的转向致动器，其特征在于，所述测量纤维(8)具有输入端和输出端，其中，输入端和输出端布置在相反的轴向端部区域中，或者布置在相同的轴向端部区域中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的转向致动器，其特征在于，
8.根据前述权利要求中任一项所述的转向致动器，其特征在于，所述测量纤维(8)具有多个测量部段。
9.根据前述权利要求中任一项所述的转向致动器，其特征在于，设置有测量设备(9)，该测量设备与测量纤维(8)连接，并且由该测量设备能够将光学输入信号输入测量纤维(8)，并且由该测量设备能够评估从测量纤维(8)中发出的光学输出信号。
10.根据权利要求9所述的转向致动器，其特征在于，所述测量设备(9)具有干涉测量装置。
11.根据前述权利要求中任一项所述的转向致动器，其特征在于，所述驱动装置具有能由马达驱动的螺杆传动装置(43、51)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的转向致动器，其特征在于，所述致动器杆(5)由金属材料和/或复合材料构造。
13.用于操作转向致动器(4)的方法，所述转向致动器包括致动器杆(5)、驱动装置(42、43、51)和传感器设备(8)，所述致动器杆(5)以能够在滑动衬套(7)中沿着其纵向方向平移式轴向移动的方式安装，所述传感器设备(8)被构造用于获取至少一个致动器参数，
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，测量输入信号和输出信号之间的运行时间和/或相位差。
15.根据权利要求13至14中任一项所述的方法，其特征在于，确定致动器杆(5)相对于滑动衬套(7)和/或相对于驱动装置(42、43、51)的位置，和/或致动器杆(5)和/或滑动衬套(7)的机械应力，和/或温度。
...【技术特征摘要】
1.一种用于机动车辆的转向系统(1)的转向致动器(4)，包括致动器杆(5)、驱动装置(42)和传感器设备(8)，所述致动器杆(5)以能够在滑动衬套(7)中沿着其纵向方向平移式轴向移动的方式安装，所述传感器设备(8)被构造用于获取至少一个致动器参数，
2.根据权利要求1所述的转向致动器，其特征在于，所述测量纤维(8)布置在滑动衬套(7)的区域中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的转向致动器，其特征在于，所述测量纤维(8)布置在所述滑动衬套(7)和驱动装置(42)之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的转向致动器，其特征在于，多个测量纤维(8)在周向上分布地布置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的转向致动器，其特征在于，所述测量纤维(8)布置在所述致动器杆(5)的横截面中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的转向致动器，其特征在于，所述测量纤维(8)具有输入端和输出端，其中，输入端和输出端布置在相反的轴向端部区域中，或者布置在相同的轴向端部区域中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的转向致动器，其特征在于，所述测量纤维(8)是负载敏感的和/或变形敏感的和/或温度敏感的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的转向致动器，其特征在于，所述测量纤维(8)具有多个测量部段。
9....
【专利技术属性】
技术研发人员：卢卡斯·马扎，沃尔弗拉姆·赖瑟，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯普利斯坦股份公司，
类型：发明
国别省市：
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