本發(fa)明涉(she)及線控轉向汽(qi)車的主動安全，用于線控轉向汽(qi)車轉向的模式切換機構(gou)。

技術背景：

線控(kong)轉向(xiang)系(xi)統(steer-by-Wire System，簡稱SBW系(xi)統)是(shi)指：應用(yong)液壓或(huo)輔助(zhu)電(dian)(dian)力，通(tong)過電(dian)(dian)信號(hao)而不是(shi)通(tong)過連接方向(xiang)盤旋轉和車輪旋轉的機械結(jie)構來控(kong)制轉向(xiang)的裝置(zhi)。

所(suo)述線控轉(zhuan)向系統通(tong)常(chang)包括(kuo)方向盤轉(zhuan)角傳感(gan)(gan)器、車輪轉(zhuan)向角傳感(gan)(gan)器、轉(zhuan)向制(zhi)動器、電子控制(zhi)單元(electronic control unit，簡稱(cheng)ECU)。

當駕駛員轉(zhuan)動方向盤(pan)時，方向盤(pan)轉(zhuan)角(jiao)傳感器(qi)及車輪(lun)轉(zhuan)角(jiao)傳感器(qi)將其(qi)信號傳遞到電(dian)子控制單元，電(dian)子控制單元通過計算后控制轉(zhuan)向電(dian)機，從而實現車輪(lun)的轉(zhuan)向。

汽(qi)車(che)線控(kong)轉向(xiang)系統(tong)在結(jie)構上取消了(le)方向(xiang)盤(pan)與轉向(xiang)車(che)輪之間(jian)的(de)(de)機械連(lian)接，其最大(da)特點為(wei)傳動(dong)比(bi)可(ke)變，因此可(ke)以通過(guo)制定合理的(de)(de)角(jiao)傳動(dong)比(bi)控(kong)制策略使(shi)汽(qi)車(che)實現較(jiao)為(wei)理想(xiang)的(de)(de)轉向(xiang)，即汽(qi)車(che)低速行(xing)(xing)駛(shi)時(shi)(shi)，轉向(xiang)系統(tong)具有較(jiao)小的(de)(de)傳動(dong)比(bi)，可(ke)提高汽(qi)車(che)在低速時(shi)(shi)的(de)(de)轉向(xiang)靈敏(min)性(xing)；高速行(xing)(xing)駛(shi)時(shi)(shi)，轉向(xiang)系統(tong)具有較(jiao)大(da)的(de)(de)傳動(dong)比(bi)，可(ke)防止轉向(xiang)過(guo)于靈敏(min)，從(cong)而提高汽(qi)車(che)高速行(xing)(xing)駛(shi)時(shi)(shi)的(de)(de)穩定性(xing)。

然而，由于(yu)當前技術的不成熟或者制造工(gong)藝不夠(gou)完善等原因，導致(zhi)電子控制單元產生對(dui)車輛行(xing)駛狀(zhuang)態的誤判(pan)或產生致(zhi)命錯誤等，會(hui)對(dui)車輛的行(xing)駛安全(quan)性(xing)造成極(ji)大的威脅。

因此需要用一(yi)(yi)個備用(backup)離(li)合(he)器來防止這種(zhong)上(shang)述威脅的(de)產(chan)生。中國專利文獻資料公(gong)開(kai)了一(yi)(yi)種(zhong)用于線(xian)控(kong)轉向的(de)安全裝置[申請號：201510180876公(gong)開(kai)號：CN 105035157A]該(gai)裝置在線(xian)控(kong)轉向模(mo)式下，輸入軸(zhou)與輸出(chu)軸(zhou)機械分離(li)，在線(xian)控(kong)轉向產(chan)生致命(ming)(ming)錯(cuo)誤時，輸入軸(zhou)與輸出(chu)軸(zhou)通過致動器實現扭(niu)矩從(cong)輸入軸(zhou)到輸出(chu)軸(zhou)的(de)傳遞，從(cong)而解決線(xian)控(kong)轉向的(de)致命(ming)(ming)錯(cuo)誤。

然而，線(xian)控(kong)轉(zhuan)向出現(xian)誤差時(shi)，而電子控(kong)制單元(yuan)對此無法(fa)做出判斷時(shi)，該安全裝置不會起作用，從而會增加駕駛(shi)員的(de)駕駛(shi)負擔甚至發生危險。并(bing)且，輸(shu)入軸(zhou)與輸(shu)出軸(zhou)在(zai)線(xian)控(kong)轉(zhuan)向時(shi)完(wan)全分離(li)，輸(shu)入軸(zhou)與輸(shu)出軸(zhou)之間容易產生相(xiang)對位移或者(zhe)在(zai)車輛抖動較為劇(ju)烈時(shi)導致致動器無法(fa)正常工(gong)作，從而可(ke)能(neng)導致線(xian)控(kong)轉(zhuan)向的(de)致命錯誤無法(fa)解決。

技術實現要素：
：

本(ben)發(fa)明的(de)目的(de)是針對上述問題，提供了一種適用于(yu)線控(kong)轉(zhuan)向(xiang)的(de)離合器裝(zhuang)置，可以確(que)保使(shi)一個(ge)簡單、緊湊、可靠(kao)的(de)線控(kong)轉(zhuan)向(xiang)的(de)冗余(yu)安(an)全性，并且由(you)于(yu)轉(zhuan)向(xiang)模式可以自由(you)的(de)切換(huan)，因此可以適應不同駕(jia)駛員的(de)駕(jia)駛習慣。

本發明通過下述技術(shu)方案實現：一種適用于線控轉(zhuan)向的離(li)合器裝置，其特征在(zai)于包括轉(zhuan)向柱(zhu)輸入(ru)軸(zhou)、中間(jian)軸(zhou)、輸出(chu)軸(zhou)、輸入(ru)齒(chi)輪、旋板、常(chang)(chang)嚙合大齒(chi)輪、常(chang)(chang)嚙合小(xiao)齒(chi)輪、輸出(chu)齒(chi)輪、結合套(tao)筒、結合套(tao)座(zuo)、換擋撥叉。

其中(zhong)，所述(shu)(shu)(shu)(shu)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)(ru)軸(zhou)與(yu)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)軸(zhou)通(tong)(tong)(tong)過圓(yuan)柱滾子軸(zhou)承(cheng)連(lian)(lian)接(jie)，所述(shu)(shu)(shu)(shu)結(jie)合(he)(he)(he)套筒(tong)(tong)通(tong)(tong)(tong)過其外外部圓(yuan)周(zhou)方向的(de)(de)開槽與(yu)換(huan)(huan)擋撥叉(cha)(cha)配(pei)合(he)(he)(he)，所述(shu)(shu)(shu)(shu)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)(ru)齒(chi)輪(lun)與(yu)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)板(ban)通(tong)(tong)(tong)過平鍵(jian)配(pei)合(he)(he)(he)，所述(shu)(shu)(shu)(shu)常嚙(nie)合(he)(he)(he)大(da)齒(chi)輪(lun)通(tong)(tong)(tong)過鍵(jian)連(lian)(lian)接(jie)固定(ding)于中(zhong)間軸(zhou)上(shang)端，與(yu)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)(ru)齒(chi)輪(lun)保持長嚙(nie)合(he)(he)(he)狀態(tai)(tai)，所述(shu)(shu)(shu)(shu)常嚙(nie)合(he)(he)(he)小齒(chi)輪(lun)通(tong)(tong)(tong)過鍵(jian)連(lian)(lian)接(jie)固定(ding)于中(zhong)間軸(zhou)下(xia)端，與(yu)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)齒(chi)輪(lun)保持常嚙(nie)合(he)(he)(he)狀態(tai)(tai)，所述(shu)(shu)(shu)(shu)結(jie)合(he)(he)(he)套座通(tong)(tong)(tong)過鍵(jian)連(lian)(lian)接(jie)固定(ding)于輸(shu)(shu)入(ru)(ru)(ru)軸(zhou)，其外邊緣(yuan)有一(yi)個(ge)沿軸(zhou)向的(de)(de)開槽，與(yu)結(jie)合(he)(he)(he)套筒(tong)(tong)內平鍵(jian)相(xiang)(xiang)配(pei)合(he)(he)(he)，所述(shu)(shu)(shu)(shu)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)板(ban)與(yu)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)(ru)齒(chi)輪(lun)通(tong)(tong)(tong)過鍵(jian)連(lian)(lian)接(jie)相(xiang)(xiang)配(pei)合(he)(he)(he)實(shi)現(xian)扭(niu)矩向輸(shu)(shu)入(ru)(ru)(ru)齒(chi)輪(lun)的(de)(de)傳(chuan)遞且旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)板(ban)上(shang)帶有一(yi)個(ge)角(jiao)度傳(chuan)感器(qi)(qi)，當電子控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)單(dan)元(yuan)判斷線控(kong)(kong)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)向出(chu)(chu)現(xian)故障(zhang)需要(yao)切換(huan)(huan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)向模(mo)(mo)(mo)式(shi)且旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)板(ban)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)角(jiao)與(yu)方向盤轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)角(jiao)相(xiang)(xiang)等時，通(tong)(tong)(tong)過電子控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)單(dan)元(yuan)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)換(huan)(huan)擋撥叉(cha)(cha)的(de)(de)上(shang)下(xia)移動(dong)，可(ke)實(shi)現(xian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)向模(mo)(mo)(mo)式(shi)由線控(kong)(kong)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)向模(mo)(mo)(mo)式(shi)向機(ji)械轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)向模(mo)(mo)(mo)式(shi)的(de)(de)切換(huan)(huan)，相(xiang)(xiang)比于使(shi)用位置檢測傳(chuan)感器(qi)(qi)，使(shi)用角(jiao)度傳(chuan)感器(qi)(qi)能夠避免在方向盤與(yu)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)板(ban)相(xiang)(xiang)對(dui)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)角(jiao)位360°或720°誤切換(huan)(huan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)向模(mo)(mo)(mo)式(shi)。本裝(zhuang)置換(huan)(huan)擋撥叉(cha)(cha)的(de)(de)上(shang)下(xia)移動(dong)通(tong)(tong)(tong)過機(ji)械裝(zhuang)置傳(chuan)動(dong)可(ke)通(tong)(tong)(tong)過機(ji)械裝(zhuang)置傳(chuan)動(dong)手動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。

由于(yu)采(cai)用以上技術方案(an)，本發(fa)明具有如下(xia)顯著特點(dian)和有益效果：

輸(shu)入(ru)(ru)軸(zhou)(zhou)與(yu)輸(shu)出(chu)軸(zhou)(zhou)通過(guo)圓柱滾子軸(zhou)(zhou)承連接，可減小輸(shu)入(ru)(ru)軸(zhou)(zhou)與(yu)輸(shu)出(chu)軸(zhou)(zhou)在(zai)(zai)車(che)輛在(zai)(zai)行駛過(guo)程中由于路面不平(ping)等(deng)狀況引起的振動，也(ye)可保證輸(shu)入(ru)(ru)軸(zhou)(zhou)與(yu)輸(shu)出(chu)軸(zhou)(zhou)之間不存(cun)在(zai)(zai)相對徑向位移，從(cong)而(er)使得傳統轉向時輸(shu)入(ru)(ru)軸(zhou)(zhou)輸(shu)出(chu)軸(zhou)(zhou)扭矩傳遞更加平(ping)順(shun)。

通過結(jie)合套筒(tong)進行切換轉向模式，由(you)于結(jie)合套筒(tong)與結(jie)合套座都在輸入軸(zhou)上，因此模式切換會比較順(shun)暢、可靠(kao)，且(qie)可以(yi)在車況(kuang)較惡劣(lie)的情(qing)況(kuang)下切換轉向模式。

結合套(tao)筒(tong)的移動是通(tong)過控(kong)制換擋撥叉來實(shi)現，換擋撥叉既可(ke)由(you)電子控(kong)制單元通(tong)過電磁繼電器控(kong)制，也可(ke)由(you)駕(jia)(jia)駛員通(tong)過機械結構(gou)傳遞手動控(kong)制，一(yi)方面(mian)可(ke)以(yi)避免在電子控(kong)制單元出現誤(wu)判(pan)情況而導致無法切換為傳統轉向(xiang)模式，從(cong)而保證安全的冗余性，另一(yi)方面(mian)可(ke)以(yi)根據駕(jia)(jia)駛員的駕(jia)(jia)駛習慣自由(you)切換轉向(xiang)模式。

傳(chuan)統轉向(xiang)模式(shi)(shi)(shi)與線控(kong)轉向(xiang)模式(shi)(shi)(shi)共用(yong)一(yi)(yi)個齒輪齒條(tiao)機構將力從(cong)輸出軸傳(chuan)遞到轉向(xiang)橫拉桿上，一(yi)(yi)方面可以減(jian)小(xiao)能量(liang)的浪費(fei)和減(jian)小(xiao)線控(kong)轉向(xiang)模式(shi)(shi)(shi)下的阻力，另一(yi)(yi)方面可以保證在傳(chuan)統轉向(xiang)模式(shi)(shi)(shi)長時間不使用(yong)時，也可保證在突發情況時該(gai)轉向(xiang)模式(shi)(shi)(shi)也能夠正常(chang)使用(yong)。

附圖說明：

下面結合附圖(tu)對本發明作進一步的說明：

圖1為本(ben)發(fa)明裝置的(de)結構總圖。

圖2為本發(fa)明裝置(zhi)中用于線控轉(zhuan)向(xiang)的離(li)合器裝置(zhi)。

圖3為本發明裝置中的結(jie)合(he)套座。

圖4為本發明裝置中的(de)結(jie)合套筒。

圖5為本發(fa)明裝置(zhi)中(zhong)的旋轉板。

圖6為(wei)傳統(tong)轉向模(mo)式下的轉向離合器。

圖中(zhong)1為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)方向(xiang)(xiang)盤、2為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)方向(xiang)(xiang)盤轉(zhuan)(zhuan)角傳(chuan)感器(qi)(qi)、3為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)反(fan)饋電機(ji)、4為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)減(jian)速器(qi)(qi)、5為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)輸(shu)入軸(zhou)(zhou)、6為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)結合(he)套座、7為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)換擋(dang)撥(bo)叉、8為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)結合(he)套筒(tong)、9為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)常嚙(nie)合(he)大齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)、10為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)中(zhong)間軸(zhou)(zhou)、11為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)常嚙(nie)合(he)小齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)、12為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)旋轉(zhuan)(zhuan)板、13為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)輸(shu)入齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)、14為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)輸(shu)出齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)、15為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)輸(shu)出軸(zhou)(zhou)、16為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)電子(zi)(zi)控制單元(yuan)、17為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)轉(zhuan)(zhuan)向(xiang)(xiang)電機(ji)、18為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)轉(zhuan)(zhuan)向(xiang)(xiang)電機(ji)減(jian)速器(qi)(qi)、19為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)車輪(lun)、20為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)轉(zhuan)(zhuan)向(xiang)(xiang)橫拉桿、21為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)圓柱(zhu)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)、22為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)齒(chi)(chi)(chi)條、23為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)旋轉(zhuan)(zhuan)板轉(zhuan)(zhuan)角傳(chuan)感器(qi)(qi)、24為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)圓柱(zhu)滾(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)承(cheng)。

具體實施方式：

下面結(jie)合附圖對本發明對具體實施方式(shi)做詳細介紹。

參閱圖(tu)2，輸(shu)入軸(zhou)5與(yu)輸(shu)出(chu)軸(zhou)15通過圓柱滾(gun)子軸(zhou)承(cheng)24連接，可(ke)減小輸(shu)入軸(zhou)5與(yu)輸(shu)出(chu)軸(zhou)15在車輛行駛過程中由于路面不(bu)平引起的振動，也可(ke)保證(zheng)輸(shu)入軸(zhou)5與(yu)輸(shu)出(chu)軸(zhou)15之(zhi)間不(bu)存在相對徑向位(wei)移，從而保證(zheng)扭矩傳遞的平滑與(yu)穩定。

常(chang)嚙(nie)(nie)(nie)合(he)大齒輪(lun)9通過(guo)鍵連接(jie)(jie)固(gu)定(ding)于中(zhong)間(jian)軸(zhou)10上端，與輸入齒輪(lun)13保(bao)持(chi)長嚙(nie)(nie)(nie)合(he)狀態(tai)，所(suo)述常(chang)嚙(nie)(nie)(nie)合(he)小齒輪(lun)11通過(guo)鍵連接(jie)(jie)固(gu)定(ding)于中(zhong)間(jian)軸(zhou)10下端，與輸出(chu)齒輪(lun)14保(bao)持(chi)常(chang)嚙(nie)(nie)(nie)合(he)狀態(tai)。

參閱圖(tu)2，圖(tu)3，結(jie)合(he)套(tao)(tao)座6外部有(you)一鍵槽(cao)(cao)，通過(guo)平鍵與(yu)輸入軸(zhou)(zhou)5配合(he)，其外部沿軸(zhou)(zhou)向有(you)一凹槽(cao)(cao)，凹槽(cao)(cao)、鍵槽(cao)(cao)與(yu)結(jie)合(he)套(tao)(tao)座中心(xin)軸(zhou)(zhou)線夾角為180°，以平衡切向力。

參閱圖(tu)2，圖(tu)4，結合套筒8內部有一(yi)個(ge)平鍵(jian)，與結合套座6外部凹(ao)槽(cao)相(xiang)配合，外部沿圓周方向有一(yi)個(ge)凹(ao)槽(cao)，用(yong)以與換(huan)擋撥叉(cha)7相(xiang)配合。

參閱(yue)圖(tu)2，圖(tu)5，旋轉板(ban)12上(shang)端沿(yan)(yan)軸向(xiang)開有(you)一凹槽，并(bing)與上(shang)表(biao)面(mian)(mian)有(you)一個倒角(jiao)邊(bian)，為(wei)的(de)是在切換為(wei)傳統轉向(xiang)模(mo)式(shi)時，結合套筒8內的(de)平鍵(jian)能夠(gou)較為(wei)順利(li)的(de)插(cha)入旋轉板(ban)12的(de)凹槽內，旋轉板(ban)12下(xia)部圓柱外(wai)表(biao)面(mian)(mian)面(mian)(mian)沿(yan)(yan)軸向(xiang)有(you)一沿(yan)(yan)軸向(xiang)的(de)鍵(jian)槽，用于與輸(shu)入齒(chi)輪(lun)13相配合，旋轉板(ban)12內安裝在輸(shu)入軸下(xia)端，在線(xian)控轉向(xiang)模(mo)式(shi)下(xia)可與輸(shu)入軸5發(fa)生相對轉動。

參閱(yue)圖2，在線控轉向模(mo)式下，結合套筒8與旋(xuan)轉板12沒有(you)接(jie)觸，此時旋(xuan)轉板12沒有(you)收到(dao)扭矩，輸(shu)出軸15的扭矩由轉向電(dian)機17提供。

參閱圖6，當線(xian)控(kong)轉(zhuan)向(xiang)出(chu)現錯誤(wu)時(shi)(shi)，方向(xiang)盤轉(zhuan)角傳感(gan)(gan)器2測得的(de)(de)方向(xiang)盤轉(zhuan)角與旋(xuan)板轉(zhuan)角傳感(gan)(gan)器測23得的(de)(de)旋(xuan)旋(xuan)轉(zhuan)板轉(zhuan)角相等時(shi)(shi)，電(dian)(dian)子控(kong)制單元(yuan)可(ke)通過電(dian)(dian)磁繼電(dian)(dian)器控(kong)制換擋(dang)撥叉(cha)7向(xiang)下(xia)運動，使得結(jie)合(he)(he)套(tao)(tao)筒8與旋(xuan)轉(zhuan)板12相配(pei)合(he)(he)，此時(shi)(shi)實現扭矩從輸入軸(zhou)5經結(jie)合(he)(he)套(tao)(tao)座6、結(jie)合(he)(he)套(tao)(tao)筒8、旋(xuan)轉(zhuan)板12、輸入齒(chi)輪(lun)13、常(chang)嚙合(he)(he)大齒(chi)輪(lun)9、常(chang)嚙合(he)(he)小齒(chi)輪(lun)11、輸出(chu)齒(chi)輪(lun)14到輸出(chu)軸(zhou)15的(de)(de)傳遞，從而(er)切(qie)換為傳統轉(zhuan)向(xiang)模式(shi)。

另(ling)一(yi)方面，駕駛員可(ke)根據自己(ji)需求手(shou)動通過機械結構(gou)傳遞(di)控制換擋撥片7的移動，轉向模式的切換，這(zhe)一(yi)操作需在方向盤轉角為0情況(kuang)下進行。

由于整個(ge)轉向(xiang)模式切換(huan)所需機構均在輸(shu)入(ru)軸5上，因(yin)此可(ke)以(yi)保證換(huan)擋的平(ping)順性與可(ke)靠性。

最后說(shuo)明(ming)(ming)(ming)(ming)的(de)(de)是，雖(sui)然以上對(dui)本(ben)發(fa)(fa)(fa)明(ming)(ming)(ming)(ming)結合附圖進行了(le)描(miao)述說(shuo)明(ming)(ming)(ming)(ming),但是以上描(miao)述僅(jin)以說(shuo)明(ming)(ming)(ming)(ming)本(ben)發(fa)(fa)(fa)明(ming)(ming)(ming)(ming)的(de)(de)技(ji)術方案而非限制，盡管對(dui)本(ben)發(fa)(fa)(fa)明(ming)(ming)(ming)(ming)進行了(le)詳細說(shuo)明(ming)(ming)(ming)(ming),本(ben)領域的(de)(de)普通(tong)技(ji)術人員(yuan)應當理解，可以對(dui)本(ben)發(fa)(fa)(fa)明(ming)(ming)(ming)(ming)的(de)(de)技(ji)術方案進行修改或者(zhe)等(deng)同替換很多(duo)形式(shi)，而不脫離本(ben)發(fa)(fa)(fa)明(ming)(ming)(ming)(ming)的(de)(de)宗旨和范圍，均應涵蓋在本(ben)發(fa)(fa)(fa)明(ming)(ming)(ming)(ming)的(de)(de)權利要求(qiu)范圍之中。