[发明专利]车辆的转向系统

说明书

本发明提供一种车辆的转向系统。所述转向系统调节扭力杆的扭转刚度而不对其配置进行限制，并且通过基于车辆的行驶情况、负载状态或驾驶模式控制扭力杆的扭转刚度来调节转向特性，从而进行响应于车辆状态的主动式控制。转向系统包括磁流变辅助装置，所述磁流变辅助装置联接到扭力杆的端部并且利用作为工作流体的磁流变流体来调节扭力杆的旋转和扭转刚度。

技术领域

本申请涉及一种车辆的转向系统，更具体地，涉及这样一种车辆的转向系统，其能够容易地调节扭力杆的扭转刚度而不使其配置受到限制，并且基于车辆的行驶情况、负载状态或行驶模式通过调节扭力杆的扭转刚度来调节转向特性。

背景技术

通常地，作为用于减小驾驶员所施加的使车辆转向的转向力的动力转向系统，已知一种液压动力转向(HPS)系统(该系统利用由液压泵产生的油压来辅助驾驶员所施加的转向力)，以及电机驱动动力转向系统(MDPS)(该系统利用电机的输出扭矩来辅助驾驶员所施加的转向力)。具体地，当MDPS系统响应于驾驶员的方向盘操作执行转向辅助功能时，响应于车辆的行驶情况来调节用于转向辅助的电机的输出扭矩(即，待调节的辅助扭矩)。

在MDPS系统中，响应于车辆的行驶速度来调节施加至方向盘的转向力。当车辆停车或以低速行驶时，由于电机的旋转力而使得转向轻盈，而当车辆以高速行驶时，为确保高速行驶稳定性转向变得沉重。另一方面，在HPS系统中，由发动机动力驱动动力转向泵，并且将从泵供应的动力转向油喷射到缸筒中，从而产生用于辅助转向的力(转向辅助力)。

图1为示出根据相关技术的HPS系统中的转向齿轮箱的内部配置的纵向截面视图，该HPS系统适用于商用车辆(例如，卡车)。如图所示，壳体11包括壳体主体11a和壳盖11b。在图中，缸筒12安装在壳体11中以竖直地移动。中空蜗杆轴13螺纹联接到缸筒12的内表面，并且扇形轴14与缸筒12的外表面齿啮合。

扇形轴14包括扇形齿轮部14a和轴部(未示出)，扇形齿轮部14a可旋转地设置在壳体11中，并且所述轴部一体地联接到扇形齿轮部14a。扇形齿轮部14a配置成扇形齿轮，扇形齿轮部14a的齿14b与形成在缸筒12的外表面中的内凹齿12a啮合。扇形轴14的轴部在与蜗杆轴13、扭力杆16和缸筒12的轴向方向交叉的方向上延伸。

布置在缸筒12中的蜗杆轴13在蜗杆轴13的上端由轴承15支撑从而在壳体11中能够旋转。扭力杆16一体地联接到蜗杆轴13的内部，以传递旋转力。扭力杆16插置于输入轴20与蜗杆轴13之间，以传递旋转力。扭力杆16的上端部插入输入轴20的中空区域中，并且固定销17被压入配合从而穿过扭力杆16的上端部和输入轴20。因此，扭力杆16的上端部和输入轴20相互联接以一起旋转。

另外，扭力杆16的下端部插入蜗杆轴13中，并且固定销18被压入配合从而穿过扭力杆16的下端部和蜗杆轴13。因此，扭力杆16的下端部和蜗杆轴13的下端部相互联接以一起旋转。输入轴20联接到壳体11的内部，并同时由轴承19可旋转地支撑，并且该输入轴20联接到转向柱(未示出)以与该转向柱一起旋转。

当通过驾驶员的方向盘操作使转向柱旋转时，转向柱的旋转力传递到输入轴20，并且通过传递到输入轴20的旋转力而扭动扭力杆16。输入轴20的旋转力经由扭力杆16传递到蜗杆轴13。蜗杆轴13的旋转使得缸筒12在其轴向方向上向前和向后移动，即，在图中竖直地移动。

当缸筒12向前和向后移动时，经由扇形齿轮部14a与缸筒12齿啮合的扇形轴14旋转。阀组件(未示出)围绕输入轴20和扭力杆16布置在壳体11中。经由阀组件将油压施加到扭力杆16。

尽管未示出，阀组件可以安装到壳体11的壳盖11b，并且阀组件可以包括具有端口的阀体，以及连接到阀体的端口的液压管线。在阀组件中，油穿过端口而被供应到阀体中或排出阀体外部。当驾驶员操作方向盘时，通过选择性地供应到阀体或从阀体排出的流体(油)的压力而产生转向辅助力。