[发明专利]转向柱组件

说明书

一种转向柱组件，用于车辆，包括壳体和安装成相对于壳体可旋转并且构造成用于在一端附接方向盘的轴。在一个方面中第一齿轮连接到轴并随其旋转，第一和第二电动机与第一齿轮啮合，每个电动机均具有驱动相应输出齿轮的输出装置。控制装置构造成以第一模式和第二模式操作电动机，在第一模式中电动机沿相反方向向第一齿轮施加扭矩，在第二模式中电动机沿相同方向向第一齿轮施加扭矩。在另一方面，带螺纹细长构件连接至轴并构造成随轴旋转，螺母与带螺纹细长构件螺纹接合并且相对于壳体不能旋转，由此轴的旋转使螺母沿着带螺纹细长件移动。两个抵接装置在带螺纹细长构件的纵向方向上间隔开并可与螺母接合以确定螺母沿带螺纹细长构件的两个极限位置。

技术领域

本发明涉及转向柱组件，具体但非排他地涉及与线控转向手轮致动器一起使用的转向柱组件。

背景技术

自动驾驶车辆主要用于自动驾驶模式，在这种模式下，无需人工干预即可控制车辆。然而，期望自动驾驶车辆在必要或期望时可手动控制，并且因此，必须提供诸如方向盘的车辆控制装置(通常具有“线控转向”操作)。

在这样的线控转向布置中，手轮(方向盘)连接到轴的一端，测量该轴的角位移以产生用于控制车辆的方向盘的定向的信号。该布置通常还设有连接至轴的电动机，从而向驾驶员提供道路感觉。

在这种布置中，电动机通常驱动与蜗轮啮合的蜗杆，该蜗轮随与方向盘连接的轴一起旋转。当电动机的扭矩和方向反向时，期望设法使蜗杆偏压成与蜗轮啮合，以减小发出的齿轮嘎嘎声。

发明内容

根据本发明的第一方面，一种用于车辆的转向柱组件包括：壳体；轴，所述轴相对于所述壳体可旋转地安装，并且所述轴构造成用于在一端处附接方向盘；第一齿轮，所述第一齿轮连接到轴并且构造成与轴一起旋转；第一电动机和第二电动机，每个电动机均具有驱动相应输出齿轮的输出装置，所述输出齿轮与第一齿轮啮合，该组件还包括构造成以第一模式和第二模式运行电动机的控制装置，在所述第一模式中电动机沿相反的方向向第一齿轮施加扭矩，在所述第二模式中电动机沿相同的方向向第一齿轮施加扭矩。

利用这样的布置，可以在第二模式下使用两个电动机为第一齿轮提供动力，从而以期望的水平向驾驶员提供力反馈。在第一模式中反转时，电动机运转以在相反的方向上施加扭矩的时间足以消除齿轮嘎嘎声。

优选地，第一齿轮包括蜗轮，并且输出齿轮中的每一个均包括蜗杆。

优选地，两根蜗杆的旋转轴线相对于彼此倾斜，并且两根蜗杆的旋转轴线优选地还垂直于第一齿轮的旋转轴线延伸。

这减小了组件的整体尺寸，这有利于将组件装配在车辆内相对有限的容积内。

优选地，电动机位于壳体内。

在优选实施例中，电动机基本相同。另外，优选地，输出齿轮也基本相同。

与传统的机械方向盘布置相比，线控转向布置出现另一问题，这是因车轮没有物理连接到方向盘而引起。转向轮只能在给定的运动范围内枢转，因此重要的是限制方向盘的最大旋转，使其与转向轮的最大枢转程度相对应，否则，车辆驾驶员在转向轮处于最大转向角时将可以无限地旋转方向盘。

因此，根据本发明的第二方面，一种用于车辆的转向柱组件包括：壳体；轴，所述轴相对于所述壳体可旋转地安装，并且构造成用于在一端附接方向盘；带螺纹细长构件，其连接至轴并构造成与轴一起旋转；螺母，其与带螺纹细长构件螺纹啮合且相对于壳体不可旋转，由此轴的旋转使螺母沿着带螺纹细长构件移位；以及两个抵接装置，其在带螺纹细长构件的纵向方向上间隔开，并且可与螺母接合以确定沿带螺纹细长构件的螺母的两个极限位置。

利用这种组件，通过使螺母的两个极限位置分别与转向轮向左和向右枢转的最大程度相协调，可以限制方向盘在两个方向上的最大旋转以对应于转向轮分别向左和向右的最大偏转。