用于电动转向系统的系统和方法与流程

本说明总体涉及用于车辆转向系统，并且特别是用于线控转向系统的方法和系统。

背景技术：

1、车辆可以适于具有转向车桥组件，以允许驾驶员控制车辆导航。传统地，转向车桥组件包括方向盘，方向盘具有经由转向柱链接到转向齿条的机械链接件。转向齿条于是连接到车轮。在这种布置下，转向力由驾驶员提供。转动的转向力的大小可能被各种因素影响，因素诸如道路状况、车辆类型和负载。

2、具有机械链接件的传统转向车桥组件可能缺乏转动精度。当驾驶员以较低的速度在狭窄的弯道导航时，不精确的转向比率可以尤为突出。相关地，机械链接的转向车桥组件可能对驾驶员难以操纵，诸如在需要大转向力来转动的状况期间。作为另一个示例，机械链接的转向车桥组件包括许多可能随时间推移而劣化的部件。对于工作环境中的诸如叉车的车辆，驱动轮上的外部冲击负载是转向车桥部件上的常规应力。这样，在转向车桥组件的使用寿命中，车辆的性能可能下降。另一个示例中，转向车桥组件的部件通常体积庞大，并且给车辆中的空间有效的包装带来挑战。

3、转向辅助系统已经开发，为了减少用以转动的力度。例如，具有转向辅助系统的转向车桥组件可以如上述构造，包括经由转向柱机械链接到与转向齿条的方向盘，以及连接到车轮的转向齿条。附加地，转向辅助单元可以用转向齿条与电动马达之间的齿轮连接件连接到转向齿条。转向辅助单元可以包括转向柱上的转向致动器，该致动器将信号提供到控制器。响应于从驾驶员接收信号，控制器控制电动马达在转向系统中提供辅助扭矩。这种转向辅助系统减少转动车辆所需的力度；然而，部件磨损和系统包装仍是挑战。例如，除了转向柱、轴承和其他部件的部件磨损外，车轮上的外部冲击负载可以使这种转向辅助系统中的电动马达劣化。

技术实现思路

1、在一个示例中，上述问题可以通过一种线控转向系统来解决，该线控转向系统包括：电动马达，该电动马达经由锥齿轮组联接到转向车桥，其中电动马达的转子垂直于转向车桥，并且锥齿轮组包括第一锥齿轮和第二锥齿轮；过载保护布置，其中第二锥齿轮经由多个锁定销法向地联接到滚珠螺杆螺母，响应于作用在滚珠螺杆螺母上的外部冲击负载超过阈值，多个锁定销与第二锥齿轮脱开接合并且允许滚珠螺杆螺母滑动。

2、这样，通过在方向盘和转向车桥之间没有任何机械链接的情况下实现转向精度以及减少人力转向力度，并且机械地保护电动马达免受过载冲击，减少可能增加对电动车桥的磨损的发生以及避免可能受到磨损的部件，延长系统的使用寿命以及减少整体包装尺寸。通过包括机械过载保护布置，在没有附加的传感器或者复杂的控制逻辑的情况下减轻过载影响。结果是高响应并且耐用的电动转向系统。

3、应当理解，提供以上技术实现要素：是为了以简化的形式介绍在细节描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由细节描述之后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。

技术特征：

1.一种线控转向系统，包括：

2.根据权利要求1所述的线控转向系统，其特征在于，所述线控转向系统还包括控制器，所述控制器构造成基于来自联接到方向盘的反馈致动器和联接到所述转向车桥的转向传感器的反馈来运行所述电动马达。

3.根据权利要求1所述的线控转向系统，其特征在于，所述第一锥齿轮安装到所述电动马达的输入轴并且由第一滚珠轴承支承在中心壳体中，并且所述滚珠螺杆螺母由第二滚珠轴承和第三滚珠轴承支承在所述中心壳体中。

4.根据权利要求1所述的线控转向系统，其特征在于，所述多个锁定销中的每个锁定销由于作用在每个锁定销上的对应的弹簧而接合所述第二锥齿轮中的对应的槽，并且响应于作用在所述滚珠螺杆螺母上的外部冲击负载超过所述阈值，所述多个锁定销中的每个锁定销推动抵靠所述对应的弹簧，由此使所述第二锥齿轮与所述滚珠螺杆螺母脱开接合。

5.根据权利要求4所述的线控转向系统，其特征在于，所述过载保护布置还包括，响应于作用在所述滚珠螺杆螺母上的外部冲击负载减小低于所述阈值并且所述多个锁定销中的每个锁定销与所述对应的槽对齐，所述对应的弹簧推动抵靠每个锁定销，由此与所述第二锥齿轮接合并且允许所述滚珠螺杆螺母旋转。

6.根据权利要求1所述的线控转向系统，其特征在于，所述线控转向系统还包括滚珠螺杆轴，所述滚珠螺杆轴与所述滚珠螺杆螺母驱动地接合，并且经由第一连接杆联接到第一转向节组件并且经由第二连接杆联接到第二转向节组件，其中，所述第一转向节组件具有可旋转地安装在所述第一转向节组件上的第一路轮组件，并且所述第二转向节组件具有可旋转地安装在所述第二转向节组件上的第二路轮组件。

7.根据权利要求6所述的线控转向系统，其特征在于，响应于所述电动马达的旋转，所述滚珠螺杆轴在线性方向上移动，并且其中响应于在所述线性方向上的移动，所述第一路轮组件围绕第一枢转点旋转，并且所述第二路轮组件围绕第二枢转点旋转。

8.根据权利要求1所述的线控转向系统，其特征在于，所述多个锁定销是锥形的。

9.根据权利要求1所述的线控转向系统，其特征在于，方向盘不是机械地联接到所述转向车桥。

10.一种用于具有线控转向系统的车辆的方法，所述线控转向系统包括经由联接到滚珠螺杆布置的锥齿轮组垂直于转向车桥安装的电动马达，所述方法包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述锥齿轮组包括安装到所述电动马达的第一锥齿轮和用多个锁定销法向地联接到所述滚珠螺杆布置的滚珠螺杆螺母的第二锥齿轮。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述多个锁定销中的每个锁定销由于作用在每个锁定销上的对应的弹簧而接合所述第二锥齿轮中的对应的槽，并且响应于作用在所述滚珠螺杆螺母上的外部冲击负载超过所述阈值，所述多个锁定销中的每个锁定销推动抵靠所述对应的弹簧，由此使所述第二锥齿轮与所述滚珠螺杆螺母脱开接合，并且响应于作用在所述滚珠螺杆螺母上的外部冲击负载减小低于所述阈值并且所述多个锁定销中的每个锁定销与所述对应的槽对齐，所述对应的弹簧推动抵靠每个锁定销，由此与所述第二锥齿轮接合并且允许所述滚珠螺杆螺母旋转。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述线控转向运行包括从转向传感器接收路轮位置；基于转向请求和所述路轮位置之间的差值来确定转向角度误差；以及基于所述转向角度误差的数值符号来运行所述电动马达。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，运行所述电动马达包括基于所述转向角度误差的数值符号来确定所述电动马达的旋转方向，并且响应于所述转向角度误差的数值符号为正，使所述电动马达在逆时针方向上运行，并且响应于所述转向角度误差的数值符号为负，使所述电动马达在顺时针方向上运行。

15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述车辆为叉车。

技术总结提供了用于线控转向系统的方法和系统。在一个示例中，线控转向系统包括电动马达，该电动马达经由锥齿轮组联接到转向车桥，其中电动马达的转子垂直于转向车桥，并且锥齿轮组包括第一锥齿轮和第二锥齿轮。线控转向系统包括过载保护布置，其中第二锥齿轮经由多个锁定销法向地联接到滚珠螺杆螺母，响应于作用在滚珠螺杆螺母上的外部冲击负载超过阈值，多个锁定销与第二锥齿轮脱开接合并且允许滚珠螺杆螺母滑动。技术研发人员：I·普纳瓦拉,S·卡玛卡,P·乔希受保护的技术使用者：意大利德纳有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11