[发明专利]用于车辆的电动转向系统

说明书

技术领域

本发明涉及高速公路机动车辆的转向。更加具体地说，本发明涉及在转向完成的车轮和正在转向的车轮之间没有任何机械连接的电动转向系统，更加简单地说，其被称为“电动转向”。一般地，这种转向通常也称为“线控转向(steer by wire)”。

背景技术

在电动转向中，用如下机构来替代存在于正在转向的车轮和转向完成的车轮之间的传统机械控制，该机构可以有所辅助或者没有辅助。在车轮层面有一个电动致动器，优选地每个车轮有一个单独的致动器，该致动器的目的是为所述的单个或多个车轮设置适当的转向角。车辆的驾驶员可获得的转向控制可以是传统的方向盘或以操纵杆为例的控制杆，或者任何其它合适的装置。车辆的驾驶员对其控制装置给出的命令通过电气连接传送至致动器，整套系统处于电脑的监管之下，该电脑装载有适合于适当地驱动单个或多个致动器的程序。

这种技术的一个优点在于其与电子器件完美兼容，这种技术中的进步使得越来越复杂的反馈控制系统成为可能，从而使得车轮的转向不仅能够受制于人工控制，而且能够受制于安全系统的控制。于是，例如，转向完成的车轮被设置的转向角度不仅考虑车辆驾驶员的指示，还考虑车辆上观测到的动态参数。

在申请EP 1 428 740中描述了这种电动转向系统的原理。

发明内容

本发明具体地涉及车辆的地面接触系统内的电动转向的机械布局。

本发明为机动车辆提供一种地面接触系统，所述地面接触系统包括转向完成的车轮和用于所述车轮的悬架装置，其中非悬挂元件与车轮轴整体形成，悬挂元件用于与车辆的车体整体形成，其中车轮的转向由电动致动器直接控制，所述致动器作用于悬挂元件之间。优选地，电动致动器是伸缩致动器(telescopic actuator)。

更加优选地，车辆的竖直悬架由位于车轮体积中的滑块机构提供，所述滑块机构包括与车轮架整体形成的大致竖直的杆以及在杆上滑动的滑块，所述滑块本身被安装为相对于连接至车辆车体的支撑臂旋转，滑块相对于支撑臂的旋转使得车轮架能够绕大致竖直的轴进行转向运动。优选地，电动致动器作用于支撑臂和与滑块整体形成的控制杆之间。

优选地，致动器包括螺杆，由于螺母的旋转该螺杆轴向移动，螺母与旋转电机的轴整体形成。优选地，致动器包括两个电气独立的电机，轴与两个电机的两个转子中的每一个整体形成。

本发明还为这种地面接触系统的转向提供一种伸缩电动螺旋致动器(telescopic electric screw actuator)，所述致动器包括本体、杆、至少一个旋转电机，电机通过螺杆/螺母系统使得杆移动，所述至少一个电机的轴驱动螺母旋转，螺杆的一个端部被引导为在与本体整体形成的管内平移，所述管位于轴内。

优选地，致动器包括至少两个独立的转子/定子组件，定子与致动器的本体整体形成，转子通过轴与螺母整体形成，杆与螺杆整体形成。优选地，滚动轴承引导轴相对于本体旋转。优选地，管在轴的内部进一步径向伸展。

优选地，致动器进一步包括用于杆的行程的机械挡块。

附图说明

通过附图描述本发明，其中：

图1和2是根据本发明的地面接触系统的优选实施方案的透视图。

图3和4是用于根据本发明的地面接触系统的伸缩电动致动器的优选实施方案的剖视图。

具体实施方式

图1和2描述了根据本发明的地面接触系统1。此地面接触系统包括通过悬架装置3连接至车辆车体(未示出)的转向完成的车轮2。这里的悬架包括滑块机构4，该滑块机构4由杆5和滑块7组成，该杆5与车轮架6整体形成，杆5在滑块7中运动从而使得车轮能够相对于车辆车体进行大致竖直的悬架运动。安装滑块以使其相对于支撑臂8旋转，从而使得车轮能够进行转向运动。支撑臂8是用来与车辆(未示出)整体形成的。

作用于支撑臂8和与滑块7整体形成的转向控制杆10之间的电动致动器9控制车轮的转弯。

应该理解的是(根据汽车领域所接受的术语)，滑块7、转向控制杆10和支撑臂8是悬挂元件，因为对于悬架运动而言，它们与车辆整体形成；而车轮2、杆5和车轮架6是非悬挂元件，因为对于悬架运动而言，它们与车轮轴整体形成。

于是车轮的转向由电动致动器直接控制，后者作用在地面接触系统的悬挂元件之间。实际上并不需要曲柄机构或者连杆来将致动器的运动传递至车轮。