[发明专利]用于方向盘仿真器的流体流量控制机构

说明书

线控转向组件包括方向盘、联接到方向盘的转向柱，以及联接到转向柱的流体流量控制机构，其中流体流量控制机构被配置为调整转向柱上的转矩。流体流量控制机构包括限定腔体的壳体，以及与壳体的腔体流体连通的流量控制阀。流量控制阀被配置为控制壳体的腔体中的流体流量以调整方向盘上的转矩。流体流量控制机构包括轴和活塞，该活塞联接到轴使得活塞的平移导致轴旋转。

技术领域

本公开涉及一种用于方向盘仿真器的流体流量控制机构。

背景技术

车辆包括用于转向的转向组件。在一些车辆中，转向组件包括方向盘。车辆操作员可以旋转方向盘以使车辆转向。

发明内容

本公开尤其描述了使用气动/液压系统来为线控转向组件的方向盘提供可变机械端部止动件的功能。另外，本公开尤其描述了使用气动/液压系统来提供锁定线控转向组件的方向盘的功能。另外，本公开尤其描述了当线控转向组件的方向盘仿真器失效时使用气动/液压系统来提供实现期望的方向盘转矩的功能。

线控转向组件包括方向盘、联接到方向盘转向柱，以及联接到转向柱的流体流量控制机构，其中流体流量控制机构被配置为调整转向柱上的转矩。流体流量控制机构可以包括限定腔体的壳体，以及与壳体的腔体流体连通的流量控制阀。流量控制阀被配置为控制壳体的腔体中的流体流量以调整方向盘上的转矩。流体流量控制机构可以包括轴和活塞，该活塞联接到轴使得活塞的平移导致轴旋转，由此提供扭转反馈。流体流量控制阀控制活塞在腔体中的位置以实现期望的扭转反馈（例如，辅助/抵抗）。活塞和轴都被设置在壳体内部。流体流量控制机构包括弹簧，其联接到轴和活塞以将活塞的位置朝向腔体的中心偏置并且将方向盘偏置到直立头部位置。流体流量控制机构可以包括联接到轴和转向柱的减速齿轮组，并且减速齿轮组被配置为减小角位移以便优化所提出机构的效率。弹簧是第一弹簧，并且流体流量控制机构包括联接到腔体壳体和活塞的第二弹簧。第一弹簧和第二弹簧被配置为共同将活塞朝向腔体的中心偏置，并且第一弹簧比第二弹簧更远离减速齿轮组。活塞将腔体划分成第一隔室和第二隔室。第一隔室比第二隔室更远离减速齿轮组。流量控制阀被配置为允许和控制从第一隔室到第二隔室的流体流量的速率以使活塞远离腔体的中心移动。

线控转向组件可以进一步包括与流量控制阀流体连通的流体源，该流量控制阀是第一流量控制阀，该流体流量控制机构包括与壳体的腔体流体连通的第二流量控制阀。活塞将壳体的腔体划分成第一隔室和第二隔室。第一隔室比第二隔室更远离减速齿轮组。第一流量控制阀与腔体的第一隔室直接连通以允许流体流入第一隔室，以使活塞远离减速齿轮组移动。第二流量控制阀与腔体的第二隔室直接连通以允许流体流入第二隔室，以使活塞远离减速齿轮组移动。流体源是流体贮存器。流体贮存器容纳流体。第一流量控制阀被配置为允许流体从流体贮存器流动到第一隔室，以使活塞朝向减速齿轮组移动。线控转向组件的特征在于没有联接到轴的弹簧。线控转向组件进一步包括联接到轴的方向盘仿真器、与流量控制阀通信的控制器、联接到转向柱的转向角传感器，以及联接到转向柱的转向转矩传感器。转向角传感器被配置为测量方向盘上的方向盘角度。转向转矩传感器被配置为测量方向盘上的方向盘转矩。方向盘仿真器包括电动机，其联接到轴以控制轴的旋转。方向盘仿真器与控制器通信，并且控制器被配置为控制流量控制阀。

控制器被编程为：确定包括线控转向组件的车辆不处于接通状态；并且响应于确定车辆未处于接通状态，断开流量控制阀以关闭流量控制阀，由此锁定方向盘。控制器被编程为：确定包括线控转向组件的车辆处于接通状态；响应于确定车辆处于接通状态，打开流量控制阀以允许流体流入壳体的腔体中；并且确定车辆以自主模式操作。响应于确定车辆以自主模式操作，控制器被编程为确定以下至少一项：方向盘角度大于预定目标值；以及方向盘转矩大于预定仿真器转矩阈值。响应于确定方向盘角度大于预定目标值或者方向盘转矩大于预定仿真器转矩阈值，控制器被编程为断开流量控制阀以关闭流量控制阀，由此锁定方向盘。