[发明专利]机电式转向系统的用于在方向盘上产生反馈力的方向盘单元

权利要求书

1.一种用于机动车的机电式转向系统的方向盘单元(1)，所述方向盘单元包括：

-转向运动传感器，其布置在所述方向盘(4)的方向盘轴(3)的区域中并且用于感测方向盘位置，以及

-力产生器件，其用于以传输给驾驶员的、关于当前转向状态和/或行驶状态的机械反馈力来加载所述方向盘(4)，

其特征在于，所述力产生器件具有沿着所述方向盘轴(3)布置的直的扭力杆(11)，所述扭力杆在第一端面侧端部(12a)上与所述方向盘(4)连接并且在第二端面侧端部(12b)上能够被为此布置的第一制动盘(13a)和第二制动盘(13b)这样以力加载，使得随着所述方向盘(4)的增大的、与直线行驶偏离的调节，首先能够在第一级别中在所述方向盘(4)上产生随着所述方向盘的转角增大的复位力，在紧随其后的第二级别中能够随着继续增大的转角在所述方向盘(4)上产生恒定的复位力，用于将与车轮偏转相关的转向状态反馈给驾驶员。

2.根据权利要求1所述的方向盘单元(1)，

其特征在于，所述第一制动盘(13a)的主轴线(14a)与所述第二制动盘(13b)的主轴线(14b)平行地定向，并且这两个主轴线分别沿着所述扭力杆(11)的纵轴线(15)延伸。

3.根据权利要求1所述的方向盘单元(1)，

其特征在于，布置在所述扭力杆(11)的第二端面侧端部(12b)上的所述第一制动盘(13a)在其面向所述扭力杆(11)的端面(16)上与所述扭力杆(11)机械连接并且在其背离所述扭力杆(11)的端面(17)上邻接到所述第二制动盘(13b)上。

4.根据权利要求1所述的方向盘单元(1)，

其特征在于，所述第二制动盘(13b)在其背离所述第一制动盘(13a)的端面(18)上与保持装置(19)机械连接，通过所述保持装置，所述第二制动盘(13b)能够被加载以沿所述扭力杆(11)的轴向方向作用的力(F_N)，通过所述力能够改变所述第一制动盘和所述第二制动盘之间的轴向间距。

5.根据权利要求1所述的方向盘单元(1)，

其特征在于，在所述第一级别中，所述方向盘上的复位力随着所述转角线性增大。

6.根据权利要求1所述的方向盘单元(1)，

其特征在于，在所述第一级别中，能够通过由所述扭力杆(11)的横向杨氏弹性模量、所述扭力杆的横截面的极惯性矩、所述扭力杆的长度(l)的倒数以及所述方向盘(4)的转角得到的乘积来确定所述方向盘(4)上的复位力。

7.根据权利要求1所述的方向盘单元(1)，

其特征在于，在所述第二级别中存在所述方向盘(4)的大于极限转角的转角其中，能够通过所述扭力杆(11)的横向杨氏弹性模量的大小、所述扭力杆(11)的横截面的极惯性矩以及通过能对两个制动盘(13a,13b)加载的法向力(F_N)、对所述第一制动盘(13a)和所述第二制动盘(13b)之间的摩擦系数(μ)的选择、所述制动盘的半径和所述扭力杆(11)的长度(l)来设定所述极限转角。

8.根据权利要求1所述的方向盘单元(1)，

其特征在于，所述第一制动盘(13a)和所述第二制动盘(13b)能够借助为此实施的致动器被加载以法向力(F_N)，其中，能够这样操控所述致动器，使得能够精细校准作用在所述方向盘(4)上的复位力。

9.根据权利要求1所述的方向盘单元(1)，

其特征在于，所述方向盘轴(3)同轴地包围所述扭力杆(11)。

10.一种用于机动车的机电式转向系统，所述转向系统包括根据前述权利要求中任一项所述的方向盘单元(1)以及与该方向盘单元电连接的机电式转向致动器单元(7)，所述转向致动器单元用于将由所述方向盘单元(1)以电的方式预给定的转向信号转化为对能够转向的车轴(9)的车轮(8a,8b)的转向角的机械调节。