CN104210549A - 汽车及其安全转向控制系统和安全转向机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车的安全转向机构，该安全转向机构包括驱动器、限位件（2）和止挡件（3），所述驱动器驱动所述限位件沿所述转向器的横向拉杆（41）的长度方向移动，所述止挡件固定在所述转向器的横向拉杆上以能够随所述横向拉杆运动，且该止挡件在运动过程中能够通过与所述限位件接触而阻止所述横向拉杆继续运动。本发明还提供了安全转向控制系统及汽车。通过上述技术方案，通过对转向器的横向拉杆的限制而限制车辆的转向角度，驱动器根据车辆运行的情况驱动限位件沿横向拉杆的长度方向移动，从而根据车辆的实际运行情况来将转向器的转向角度限制在一定合理的范围内，以通过自动控制的方式避免由于驾驶员的误操作而造成危险。
Description
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，具体地，涉及一种车辆转向控制器。
背景技术
目前，随着经济技术的发展，汽车作为一种重要的交通工具，其安全可控性越来越受到人们的高度重视，不但制定了相关的法律和行政法规，各种与车辆安全相关的实用技术也应运而生。
其中，车辆的转向系统对车辆的行车安全有着重要的影响。在车辆行驶的过程中，驾驶员凭借主观判断进行操作，如果驾驶员对车辆的运行状态以及路面的状态做出了错误的判断，或者由于驾驶员操作失误，都可能导致驾驶员对车辆转向系统进行错误的操作，很容易发生危险，甚至出现甩尾、侧翻等严重的事故，危及人员、货物和车辆的安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车的安全转向机构，该安全转向机构能够将转向器的转向角度限制在安全的范围内。
为了实现上述目的，本发明提供一种汽车的安全转向机构，该汽车包括转向器，其中，所述安全转向机构安装在该转向器上，该安全转向机构包括驱动器、限位件和止挡件，所述驱动器能够驱动所述限位件沿所述转向器的横向拉杆的长度方向移动，所述止挡件固定在所述转向器的横向拉杆上以能够随所述横向拉杆运动，且该止挡件在运动过程中能够通过与所述限位件接触而阻止所述横向拉杆继续运动。
优选地，所述驱动器包括电机和丝杆螺母装置，所述丝杆螺母装置（5）包括螺纹配合的螺母件和丝杆件，所述电机的壳体连接在所述转向器的壳体上，所述螺母件与所述电机的壳体相连，所述电机的输出轴带动所述丝杆件旋转以使所述丝杆件相对于所述螺母件沿所述横向拉杆的长度方向移动，所述丝杆件与所述限位件相连以能够驱动所述限位件沿所述横向拉杆的长度方向移动。
优选地，所述安全转向机构还包括连接在所述电机和所述丝杆螺母装置之间的减速机构。
优选地，所述减速机构为行星齿轮减速机构。
优选地，所述横向拉杆之外还套有防尘波纹管，所述止挡件穿过该防尘波纹管设置。
优选地，所述限位件包括沿所述横向拉杆的长度方向延伸的主体和形成在该主体上的限位槽，该限位槽沿所述横向拉杆的长度方向延伸，所述止挡件一端固定在所述横向拉杆上，另一端伸入到所述限位槽内，以使得所述止挡件在沿所述限位槽运动过程中能够通过与所述限位槽的一端内壁面接触而阻止所述横向拉杆继续运动。
本发明还提供一种汽车的安全转向控制系统，其中，该安全转向控制系统包括检测装置、控制器和安全转向机构，该安全转向机构为本发明所述的安全转向机构，其中，
所述检测装置用于检测所述汽车行驶的状态信号，并将该状态信号传送到所述控制器；
所述控制器用于接收所述状态信号，根据所述状态信号获得转向控制信号，通过该转向控制信号获得驱动器控制信号，并根据该驱动器控制信号控制所述驱动器。
优选地，所述检测装置包括车身侧倾角传感器、侧向加速度传感器、方向盘转角传感器、车身高度传感器和轮速传感器中的一种或多种。
优选地，所述限位件包括沿所述横向拉杆的长度方向延伸的主体和形成在该主体上的限位槽，该限位槽沿所述横向拉杆的长度方向延伸，所述止挡件一端固定在所述横向拉杆上，另一端伸入到所述限位槽内，以使得所述止挡件在沿所述限位槽运动过程中能够通过与所述限位槽的一端内壁面接触而阻止所述横向拉杆继续运动，其中在所述汽车沿直线行驶时，所述止挡件位于所述限位槽的长度的中间区域。
本发明提供一种汽车，其中，该汽车包括本发明所述的安全转向控制系统。
通过上述技术方案，固定在转向器的横向拉杆上的止挡件通过与限位件相接处而阻止横向拉杆运动，从而通过对转向器的横向拉杆的限制而限制车辆的转向角度，驱动器根据车辆运行的情况驱动限位件沿横向拉杆的长度方向移动，以调整止挡件的移动范围，即调整横向拉杆的运动范围，也就是将转向器的转向角度限制在一定范围内，从而根据车辆的实际运行情况来将转向器的转向角度限制在一定合理的范围内，以通过自动控制的方式避免由于驾驶员的误操作而造成危险。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的优选实施方式的安全转向机构的示意图；
图2是根据本发明的优选实施方式的安全转向控制系统的结构示意图。
附图标记说明
1 电机 2 限位件
3 止挡件 41 横向拉杆
5 丝杆螺母装置 6 减速机构
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”是指通常情况下相对于汽车车身的方向，某对象的长度方向指沿该对象长度的方向，例如转向器的横向拉杆。
本发明提供一种汽车的安全转向机构，该汽车包括转向器，其中，所述安全转向机构安装在该转向器上，该安全转向机构包括驱动器、限位件2和止挡件3，所述驱动器能够驱动所述限位件2沿所述转向器的横向拉杆41的长度方向移动，所述止挡件3固定在所述转向器的横向拉杆41上以能够随所述横向拉杆41运动，且该止挡件3在运动过程中能够通过与所述限位件2接触而阻止所述横向拉杆41继续运动。
本发明的安全转向机构安装在转向器上，安装在转向器的横向拉杆41上的止挡件3随着横向拉杆41移动，并止挡件3在运动过程中能通过与限位件2接触而阻止横向拉杆41继续运动。也就是说本发明的安全转向机构通过止挡件3与限位件2之间的接触而阻止横向拉杆41运动。
驱动器驱动限位件2沿横向拉杆41的长度方向移动，从而根据车辆运行的实际情况来设置转向器的横向拉杆41的运动范围，止挡件3在限位件2限制的范围内运动从而限制横向拉杆41的运动范围。
通常地，根据车辆运行的参数来确定车辆的实际运行情况，再根据实验获得的数据来确定车辆在当前运行情况下的转向角度范围。具体地，可以结合理论与实际运行的情况来确定车辆在不同运行情况下安全转向的角度范围值，并且建立一个相应的表格，在车辆运行的过程中，根据采集到的车辆运行参数来查表获得安全转向的角度范围值。在汽车的转向系统中，方向盘的旋转转换为转向器的横向拉杆41的直线运动，因此方向盘的旋转范围与横向拉杆41的直线运动范围相对应，反之亦然，因此利用驱动器驱动限位件2运动到相应的位置，从而通过限制止挡件3来使横向拉杆41可以相应地在该范围内运动，转向器因此具有相应的转向角度范围。
该安全转向的角度范围应当是一个范围值，在确保车辆行驶安全性，避免驾驶员误操作的前提下，能够允许驾驶员在一定范围内进行调整，从而在确保驾驶的安全性的情况下，更能够允许驾驶员在经验范围内选择最佳的驾驶方案进行操作。
通常地，本发明的安全转向机构与自动控制系统配合使用，通过对车辆运行参数的自动检测和判断确定转向器的安全转向的角度范围值。下文将对此进行详细介绍。
通过上述技术方案，固定在转向器的横向拉杆上的止挡件通过与限位件相接处而阻止横向拉杆运动，从而通过对转向器的横向拉杆的限制而限制车辆的转向角度，驱动器根据车辆运行的情况驱动限位件沿横向拉杆的长度方向移动，以调整止挡件的移动范围，即调整横向拉杆的运动范围，也就是将转向器的转向角度限制在一定范围内，从而根据车辆的实际运行情况来将转向器的转向角度限制在一定合理的范围内，以通过自动控制的方式避免由于驾驶员的误操作而造成危险。
优选地，所述驱动器包括电机1和丝杆螺母装置5，所述丝杆螺母装置5包括螺纹配合的螺母件和丝杆件，所述电机1的壳体连接在所述转向器的壳体上，所述螺母件与所述电机1的壳体相连，所述电机1的输出轴带动所述丝杆件旋转以使所述丝杆件相对于所述螺母件沿所述横向拉杆的长度方向移动，所述丝杆件与所述限位件2相连以能够驱动所述限位件2沿所述横向拉杆的长度方向移动。
在本优选实施方式中，电机1的壳体连接在转向器的壳体上，丝杆螺母装置5的螺母件与电机1的壳体相连，也就是说电机1的壳体和螺母件都与转向器的壳体固定在一起以保持相对静止，电机1的输出轴带动丝杆螺母装置5的丝杆件旋转，从而使得丝杆件能够通过与螺母件之间的螺纹配合而相对于螺母件沿横向拉杆41的长度方向移动，丝杆件与限位件2相连。这样，在驱动器的驱动下能够使得限位件2能够沿着横向拉杆41的长度方向移动。
上述实施方式仅例举了本发明的安全转向机构的驱动器的一种实施方式，但是本发明并不限于此，现有技术中任何适用于驱动限位件2的技术方案都可以应用到本发明中。
优选地，所述安全转向机构还包括连接在所述电机1和所述丝杆螺母装置5之间的减速机构6。优选地，所述减速机构6为行星齿轮减速机构。
在本发明的优选实施方式中，电机1和丝杆螺母装置5之间设置有减速机构6，从而将电机1输出轴所输出的较大转速转换成较低的转速，并获得较大的扭矩，从而适用于控制车辆的转向器的横向拉杆上。该减速机构6优选为行星齿轮减速机构。
优选地，所述横向拉杆41之外还套有防尘波纹管，所述止挡件3穿过该防尘波纹管设置。
在横向拉杆41上设置有止挡件3的部分上，横向拉杆41之外还套有防尘波纹管，从而防止灰尘进入到转向器内部以影响转向操作。优选地，该安全转向机构通常设置在转向器的横向拉杆41的末端。
优选地，所述限位件2包括沿所述横向拉杆的长度方向延伸的主体和形成在该主体上的限位槽，该限位槽沿所述横向拉杆的长度方向延伸，所述止挡件3一端固定在所述横向拉杆上，另一端伸入到所述限位槽内，以使得所述止挡件3在沿所述限位槽运动过程中能够通过与所述限位槽的一端内壁面接触而阻止所述横向拉杆41继续运动。
在本优选实施方式中，该限位槽沿止挡件3的延伸方向贯穿所述限位件2的主体，从而使得止挡件3能够穿过限位槽并随着横向拉杆41的移动而在该限位槽内运动，当止挡件3与限位槽的两端的内壁面接触时能够阻止横向拉杆41继续运动。
需要说明的是，该限位槽的长度可以根据车辆转向角度范围的需要而实际设置，技术人员通过实验等方式很容易确定限位槽的长度和转向角度范围之间的关系，本发明对此不加以限制。
本发明还提供一种汽车的安全转向控制系统，其中，该安全转向控制系统包括检测装置、控制器和安全转向机构，该安全转向机构为本发明所述的安全转向机构，其中，
所述检测装置用于检测所述汽车行驶的状态信号，并将该状态信号传送到所述控制器；
所述控制器用于接收所述状态信号，根据所述状态信号获得转向控制信号，通过该转向控制信号获得驱动器控制信号，并根据该驱动器控制信号控制所述驱动器。
本发明的安全转向控制系统用于自动地对本发明的安全转向机构进行控制。检测装置检测车辆行驶的状态信号，该被检测的状态信号可以根据实际需要而选择，然后控制器接收该状态信号并根据该状态信号获得转向控制信号，再通过该转向控制信号获得对驱动器进行驱动的驱动器控制信号。
结合上文所述的安全转向机构，本发明的安全转向控制系统能够根据车辆的实际运行情况自动地限定安全转向的角度范围，并且利用控制系统对其进行控制，随着车辆运行情况的变化，该角度范围也不断进行调整，从而使得该转向角度范围始终与车辆的实际情况相适应，不但避免了由于驾驶员误操作而引起的危险，还能够在一定的安全范围内允许驾驶员结合其自身经验和实际的情况选择最佳的转向角度，提高了车辆行驶的安全性。
优选地，所述检测装置包括车身侧倾角传感器、侧向加速度传感器、方向盘转角传感器、车身高度传感器和轮速传感器中的一种或多种。
在本发明的优选实施方式中，检测装置可以根据实际需要而任意选择，即通过上述检测装置来检测汽车形式的状态信号（车身侧倾胶、侧向加速度、方向盘转角、车身高度、轮速等），如上所述，通常地，这些传感器均是车辆的电子稳定系统（ESP）中常用的传感器。
优选地，所述限位件2包括沿所述横向拉杆的长度方向延伸的主体和形成在该主体上的限位槽，该限位槽沿所述横向拉杆的长度方向延伸，所述止挡件3一端固定在所述横向拉杆上，另一端伸入到所述限位槽内，以使得所述止挡件3在沿所述限位槽运动过程中能够通过与所述限位槽的一端内壁面接触而阻止所述横向拉杆41继续运动，其中在所述汽车沿直线行驶时，所述止挡件3位于所述限位槽的长度的中间区域。
在本优选实施方式中，该限位槽沿止挡件3的延伸方向贯穿所述限位件2的主体，从而使得止挡件3能够穿过限位槽并随着横向拉杆41的移动而在该限位槽内运动，当止挡件3与限位槽的两端的内壁面接触时能够阻止横向拉杆41继续运动。
当车辆沿直线行驶时，此时不需要控制车辆的转向，因此优选地，止挡件3位于限位槽的长度的中间区域。
需要说明的是，该限位槽的长度可以根据车辆转向角度范围的需要而实际设置，技术人员通过实验等方式很容易确定限位槽的长度和转向角度范围之间的关系，本发明对此不加以限制。
本发明提供一种汽车，其中，该汽车包括本发明所述的安全转向控制系统。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种汽车的安全转向机构，该汽车包括转向器，其特征在于，所述安全转向机构安装在该转向器上，该安全转向机构包括驱动器、限位件（2）和止挡件（3），所述驱动器能够驱动所述限位件（2）沿所述转向器的横向拉杆（41）的长度方向移动，所述止挡件（3）固定在所述转向器的横向拉杆（41）上以能够随所述横向拉杆（41）运动，且该止挡件（3）在运动过程中能够通过与所述限位件（2）接触而阻止所述横向拉杆（41）继续运动。
2.根据权利要求1所述的安全转向机构，其特征在于，所述驱动器包括电机（1）和丝杆螺母装置（5），所述丝杆螺母装置（5）包括螺纹配合的螺母件和丝杆件，所述电机（1）的壳体连接在所述转向器的壳体上，所述螺母件与所述电机（1）的壳体相连，所述电机（1）的输出轴带动所述丝杆件旋转以使所述丝杆件相对于所述螺母件沿所述横向拉杆的长度方向移动，所述丝杆件与所述限位件（2）相连以能够驱动所述限位件（2）沿所述横向拉杆的长度方向移动。
3.根据权利要求2所述的安全转向机构，其特征在于，所述安全转向机构还包括连接在所述电机（1）和所述丝杆螺母装置（5）之间的减速机构（6）。
4.根据权利要求3所述的安全转向机构，其特征在于，所述减速机构（6）为行星齿轮减速机构。
5.根据权利要求1所述的安全转向机构，其特征在于，所述横向拉杆（41）之外还套有防尘波纹管，所述止挡件（3）穿过该防尘波纹管设置。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的安全转向机构，其特征在于，所述限位件（2）包括沿所述横向拉杆的长度方向延伸的主体和形成在该主体上的限位槽，该限位槽沿所述横向拉杆的长度方向延伸，所述止挡件（3）一端固定在所述横向拉杆上，另一端伸入到所述限位槽内，以使得所述止挡件（3）在沿所述限位槽运动过程中能够通过与所述限位槽的一端内壁面接触而阻止所述横向拉杆（41）继续运动。
7.一种汽车的安全转向控制系统，其特征在于，该安全转向控制系统包括检测装置、控制器和安全转向机构，该安全转向机构为上述权利要求1-5中任意一项所述的安全转向机构，其中，
所述检测装置用于检测所述汽车行驶的状态信号，并将该状态信号传送到所述控制器；
所述控制器用于接收所述状态信号，根据所述状态信号获得转向控制信号，通过该转向控制信号获得驱动器控制信号，并根据该驱动器控制信号控制所述驱动器（1）。
8.根据权利要求7所述的安全转向控制系统，其特征在于，所述检测装置包括车身侧倾角传感器、侧向加速度传感器、方向盘转角传感器、车身高度传感器和轮速传感器中的一种或多种。
9.根据权利要求7或8所述的安全转向控制系统，其特征在于，所述限位件（2）包括沿所述横向拉杆的长度方向延伸的主体和形成在该主体上的限位槽，该限位槽沿所述横向拉杆的长度方向延伸，所述止挡件（3）一端固定在所述横向拉杆上，另一端伸入到所述限位槽内，以使得所述止挡件（3）在沿所述限位槽运动过程中能够通过与所述限位槽的一端内壁面接触而阻止所述横向拉杆（41）继续运动，其中在所述汽车沿直线行驶时，所述止挡件（3）位于所述限位槽的长度的中间区域。
10.一种汽车，其特征在于，该汽车包括权利要求7-9中任意一项所述的安全转向控制系统。
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Publications (1)
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