[发明专利]线控转向致动系统

说明书

本发明涉及用于机动车辆的线控转向致动系统，该系统包括：至少两个电动转向马达，每个电动转向马达包括转子(8a，8b)和定子(11a，11b)；车辆控制单元(VCU)，该车辆控制单元被配置为从输入转向装置接收转向命令；至少两个转向电子控制单元(ECU)，用于控制从至少两个电动转向马达输出的扭矩或转速。该系统进一步包括：滚珠丝杠(5)和配合的滚珠丝杠螺母(21)；以及容纳滚珠丝杠(5)和配合的滚珠丝杠螺母(21)的同心轴(7)，其中至少两个转子(8a，8b)适于将扭矩和转速传递到同心轴(7)，并且其中滚珠丝杠螺母(21)被机械地连接到同心轴(7)，以便将来自这些转子的旋转运动转换为该滚珠丝杠(5)的线性往复转向运动。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的线控转向致动系统。

背景技术

在传统的转向系统中，液压或电气子系统提供动力辅助以支持驾驶员的转向输入。此外，驾驶员与转向器之间存在机械接口。通常，由于被附接在方向盘与转向器之间的转向部件可用的包装空间(packaging space)有限，因此车辆设计受到限制。

汽车线控转向系统可以消除方向盘与转向器之间的机械接口，从而使一些包装限制无效。但是，由于发生故障时立法系统的要求，对线控转向系统的要求比对常规转向系统的要求更具挑战性。因此，线控转向系统应被设计为在子部件中的一个或多个、控制器信号或电源发生故障时可操作，使得实现故障操作冗余。在当前的现有技术中，旨在实现上述冗余的解决方案通常需要许多部件，从而导致线控转向系统与常规系统一样庞大。

因此，需要一种将冗余与包装效率相结合的新型线控转向致动系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种线控转向致动系统，该线控转向致动系统提供冗余但需要的体积比之前的应用更小。本发明基于发明人的领悟，即通过提供一种具有滚珠丝杠和滚珠丝杠螺母以及同心轴的构造，可以实现紧凑的解决方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于机动车辆的线控转向致动系统，所述系统包括：至少两个电动转向马达，每个电动转向马达包括转子和定子；车辆控制单元(VCU)，该车辆控制单元被配置为从输入转向装置接收转向命令；至少两个转向电子控制单元(ECU)，用于控制从所述至少两个电动转向马达输出的扭矩或转速；其特征在于，该系统进一步包括：滚珠丝杠和配合的滚珠丝杠螺母；以及容纳所述滚珠丝杠和配合的滚珠丝杠螺母的同心轴，其中所述至少两个转子适于将扭矩和转速传递到所述同心轴，并且其中所述滚珠丝杠螺母被机械地连接到所述同心轴，以便将来自这些转子的旋转运动转换为该滚珠丝杠的线性往复转向运动。

线控转向致动系统应被理解为一种这样的系统，其中来自比如方向盘或操纵杆等转向或控制装置的输入信号被完全地电传输到转向致动单元，即在转向或控制装置与转向致动单元之间没有机械连接。

在一些实施例中，机动车辆可以是电动车辆。

同心轴容纳滚珠丝杠应被理解为滚珠丝杠的至少一部分被布置成与同心轴机械接触。轴是同心的，这需要该轴围绕滚珠丝杠并且沿着该滚珠丝杠布置。另外，如本说明书稍后所示和所描述的，其他部件(例如，转子、滚珠丝杠螺母、以及轴承)也可以与同心轴同心地布置。

电动转向马达应被理解为用于向转向机构提供扭矩和转速的电动马达。

通过使同心轴容纳滚珠丝杠，至少两个电动转向马达直接作用在该同心轴上，实现更加紧凑的转向致动器。

根据一个实施例，该系统包括主轴承内圈，该主轴承内圈被压配合到该同心轴上。

根据一个实施例，该系统包括次轴承内圈，该次轴承内圈被压配合到该同心轴上。由此，轴承将使同心轴保持在适当的位置并且允许旋转，但避免径向运动。进一步，轴承由此可以通过快速装配方法来布置，而无需任何粘合剂或焊接。

根据一个实施例，输入控制或转向装置是与车辆控制单元(VCU)电连接的方向盘。