[發明專利]轉矩反饋系統、帶轉向柱的車輛及車輛中提供反饋的方法

有效

• 申請號: 201611096572.X
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106945716B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: J.F.舒爾斯;J.C.博特克
• 申請（專利權）人: 操縱技術IP控股公司
• 主分類號: B62D5/00
• 分類號: B62D5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李晨;鄧雪萌

一種用于車輛的轉矩反饋系統包括具有縱向軸線的轉向軸；圍繞軸的護套，所述軸可相對于護套旋轉；以及設置用于當轉向軸旋轉時提供轉矩反饋的至少一個機械能存儲元件。至少一個機械能存儲元件包括具有可與護套接合的第一端和可與軸接合的第二端的第一機械能存儲元件，以及具有可與護套接合的第一端和可與軸接合的第二端的第二機械能存儲元件。第一機械能存儲元件提供對軸沿第一旋轉方向旋轉的抵抗，以及第二機械能存儲元件提供對軸沿第二旋轉方向旋轉的抵抗。

與申請相關的交叉引用

本專利申請要求2015年12月3日提交的美國臨時專利申請序列號62/262,421的優先權，其通過全文引用的方式并入本文。

技術領域

以下說明書涉及一種線控轉向系統，并且更特別地，涉及一種在線控轉向系統中提供轉矩反饋的系統。

背景技術

在線控轉向系統中，采用傳感器、致動器和電子器件替換具有聯接件和機械連接的機械裝置。例如，在常規的包括轉向盤、轉向柱、電動輔助齒條和齒輪系統、以及系桿的轉向系統中，駕駛員轉動轉向盤，各個機械部件通過轉向盤使得車輛的車輪轉動。在線控轉向系統中，車輛的轉向盤和車輪之間多個機械部件由在轉向盤處傳感器以及在車輪處傳感器和致動器而替代，并且由傳感器測量轉向盤的旋轉。此旋轉測量值由電子器件處理以產生用于使得致動器轉動車輪的命令信號。由具有為駕駛員提供駕駛條件的模擬的軟件的轉矩和旋轉伺服致動器提供設計成表示道路感覺的以轉向轉矩形式的駕駛員反饋。

一些載客車輛裝備有先進駕駛員輔助系統（“ADAS”）。此車輛構造成執行操作，而沒有來自駕駛員的連續輸入，諸如轉向、加速和制動。當ADAS系統是活動的時，轉向盤無需車輛控制。然而，駕駛員可以在自主和非自主駕駛條件之間切換，并且在ADAS系統的非活動狀態中，再次要求由駕駛員使用轉向盤。

因此，希望提供一種不管自主性能如何的用于線控轉向系統的替代的駕駛員反饋系統。

發明內容

根據本公開的一個方面，一種用于車輛的轉矩反饋系統包括：具有縱向軸線的轉向軸；圍繞軸的護套，所述軸可相對于所述護套旋轉；以及設置成當轉向軸旋轉時提供轉矩反饋的至少一個機械能存儲元件。至少一個機械能存儲元件包括：具有可與護套接合的第一端和可與軸接合的第二端的第一機械能存儲元件，以及具有可與護套接合的第一端和可與軸接合的第二端的第二機械能存儲元件。第一機械能存儲元件提供軸沿第一旋轉方向旋轉的抵抗，以及第二機械能存儲元件提供軸沿第二旋轉方向旋轉的抵抗。

根據本公開的另一方面，一種車輛包括轉向盤和轉向柱。轉向柱包括具有縱向軸線的轉向軸，該轉向軸連接至轉向盤以用于使轉向軸旋轉；圍繞所述軸的護套，所述軸可相對于護套旋轉；以及具有可與護套接合的第一端和與所述軸連接的第二端的至少一個第一彈簧，至少一個第一彈簧沿第一方向圍繞軸而纏繞。

根據本公開的另一方面，一種向車輛駕駛員提供轉矩反饋的方法包括在非旋轉條件下提供轉向軸，第一扭轉彈簧的第一端與轉向柱護套的接觸部分接合，第一扭轉彈簧的第二端附接至轉向軸，第二扭轉彈簧的第一端與轉向柱護套的接觸部分接合，第二扭轉彈簧的第二端附接至轉向軸；沿第一方向使轉向軸旋轉；當沿第一方向使轉向軸旋轉時增大由第一扭轉彈簧的第一端施加在接觸部分上的力；沿與第一方向相反的第二方向使轉向軸旋轉；當沿第二方向使轉向軸旋轉時增大由第二扭轉彈簧的第一端施加在接觸部分上的力。

這些和其它優點和特征從結合附圖獲得的以下說明中將變得更明顯。

附圖說明

在說明書結尾處權利要求中特別指出并清楚請求保護了視作本發明的主題。本發明的上述和其它特征以及優點從結合附圖獲得的以下詳細說明中將變得更明顯，在附圖中：

圖1示意性地示出了具有轉矩反饋系統的線控轉向車輛的實施例；

圖2示意性地示出了用于圖1車輛的轉向柱的實施例；