[发明专利]转向止挡装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用在非轨道车辆的线控转向系统中的转向止挡装置及相应方法，该转向止挡装置具有转向轴、锁止架和锁止件，所述转向轴用于连接转向操纵装置、尤其为方向盘，所述锁止架能位置固定地布置在车辆上，所述锁止件能通过驱动装置插入到一位于锁止架的锁止区与同转向轴联接的锁止部位之间的间隙中。

背景技术

在线控转向系统中，在方向盘和转向车轮之间没有直接的机械连接。替代地，通过传感器测量方向盘的转角和/或转速和/或所施加的转矩，并且通过执行器使得车轮相应地转向。

因此，在线控转向系统中不存在驾驶员在方向盘上输入的转向角和车轮上实际执行的转向角之间的直接反馈。因此，驾驶员收不到关于转向传动机构是否在剧烈偏转下已经位于止挡部的反馈。所以在可自由转动的方向盘处可以产生无限大的转向角，而转向传动机构却不能设定出这样的转向角。DE 10 2008 045 195 A1或DE 10 2009 053 226 A1公开了这样的结构，其中通过形状配合的传力手段来模拟转向止挡装置。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于线控附件的转向止挡装置，其中，在达到最大可能的车轮转向时用户会收到触觉反馈。特别地，在此应注意，在不同的行驶条件下，可能要求不同的车轮最大转向角以及从方向盘位置到车轮转向的不同转换比例/传动比。

该目的通过具有下述特征的转向止挡装置和如下所述的方法实现。

用于具有线控转向系统的车辆的转向止挡装置包括转向轴、锁止架和锁止件，所述转向轴用于连接转向操纵装置、尤其为方向盘，所述锁止架能位置固定地布置在车辆上，所述锁止件能通过驱动装置插入到一位于锁止架的锁止区与同转向轴联接的锁止部位之间的间隙中。在此，锁止件被构造成：在锁止位置中通过在锁止件与锁止部位之间的摩擦力以及通过在锁止件与锁止区之间的摩擦力使转向轴相对于锁止架的转动运动被锁止。特别地，通过控制器可以实现：选择性地激活驱动装置并因此根据需要阻止或释放转向轴的转动。尤其当到达了方向盘虚拟的终端位置时为了给驾驶员发送车轮已经最大限度地偏转的信号而存在该种需要，或者在停车位置要求方向盘完全锁止以模拟方向盘锁时存在该种需要。

在线控转向系统中，并不存在从转向轴到调整车轮转向角的机械部件例如转向横拉杆的、通过齿轮级等进行的机械或液压连接。而是转向轴的转动被转换为电子信号，并通过该信号来实现车轮转向角的设定。

特别地，为锁止件规定一运动方向，该运动方向基本上对应于转向轴的轴线方向。如果在锁止件上存在在下面进行详述的锥度，那么术语“基本上对应于轴向方向”应理解为“在锥角内”。因为锁止件的运动方向不同于锁止力的方向，所以可以将锁止件的驱动装置的尺寸设计得较小。特别地，这些方向彼此垂直。具体而言，由于锁止件的沿转向轴的轴向方向的运动连同随后的锁止接合使转向轴转动的切向力转化为径向力，该径向力通过摩擦力引起切向力，这些切向力反作用于转向轴的进一步转动。

优选地，转向轴的锁止部位和锁止架的锁止区分别包括柱形和/或锥形——特别是圆柱形和/或圆锥形——的区段，锁止件构造成通过夹紧径向力实现对转向轴转动的锁止。由此可以在与锁止件接触时实现线接触。

特别地，锁止件能以如下方式插入到位于锁止部位与锁止区之间的间隙中：使转向轴的转动在第一方向上锁止力增加地起作用，而在与第一方向相反的方向上锁止力减小地起作用。

特别地，转向轴的锁止部位和锁止架的锁止区都具有锥形、特别是圆锥形的区段，锁止件的锥角与转向轴的锁止部位的锥角同锁止架的锁止区的锥角的总和相当，因为以该种方式可以分别实现相互接触部件的线接触。在任何情况下锁止件的锥度都不大于45°，优选至多30°，特别地小于20°。

此外，锁止件可以优选地具有卵形、特别是扁圆形或椭圆形的横截面，特别地锁止件可以沿其轴向方向在所有被规定用于接合转向轴和锁止架的横截面处都具有卵形的横截面。特别地，卵形在本发明中可以包括：无角的横截面，其中通过横截面的中心延伸并彼此垂直的两个直径具有不同的尺寸。由此产生一个几何体，该几何体具有不同的径向延展尺寸(相对于转向轴的径向方向)，并且由于转动该几何体可以接受锁止力。