CN110582441B - 转向装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于车辆（2）的转向装置（1），该转向装置：具有转向直拉杆（3）和至少一个驱动单元（4），其中所述转向直拉杆（3）通过所述驱动单元（4）能够沿着其纵向延伸来移动；并且具有至少一个用于确定所述转向直拉杆（3）的移动位置的第一传感器装置（6、22）。在此规定，所述转向直拉杆（3）沿着纵向延伸看在其横截面、尤其直径中具有至少一个变化，其中所述第一传感器装置（6、22）构造用于检测所述变化。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的转向装置，该转向装置：具有转向直拉杆和至少一个驱动单元，其中所述转向直拉杆通过所述驱动单元能够沿着其纵向延伸来移动；并且具有至少一个用于确定转向直拉杆的移动位置的第一传感器装置。
背景技术
开头所提到的类型的转向装置由现有技术已经已知。它们通常具有特别是用于后轮轴的转向直拉杆和至少一个驱动单元，通过所述驱动单元转向直拉杆能够沿着其纵向延伸来移动。此外已知，对于这样的转向装置来说借助于传感器装置来确定转向直拉杆的沿着纵向方向的当前移动位置。通常，对于这样的转向装置来说要进行校准。在此尤其对传感器装置、转向直拉杆和/或驱动单元进行校正并且使其最佳地彼此适应，其中为此通常将转向直拉杆最大程度地移动到最终移动位置中。所述校准尤其用于在接下来的正常运行中能够通过传感器装置来正确地确定移动位置。尤其对于驱动单元的操控来说，知道准确的移动位置很重要，因为只有在知道移动位置适时，才能够精确地操控驱动单元，以用于在转向过程中支持驾驶员或自动地精确地实施转向过程，因为从转向直拉杆的移动位置中直接得出机动车的通过转向直拉杆来转向的车轮上的转向角。
发明内容
根据本发明来规定，转向直拉杆沿着纵向延伸看在其横截面、特别是直径中具有至少一个变化，其中第一传感器装置构造用于检测所述变化。此处的优点是，通过对于横截面中的变化的检测，能够直接地并且也在连续的运行中检测转向直拉杆的移动位置。由此，例如在首次开始运转第一传感器装置时，不再需要尤其对第一传感器装置、转向直拉杆和/或驱动单元进行校准或协调。这节省了例如由于校准和/或重新校准而产生的时间和成本开销，所述校准和/或重新校准由于机械负荷或材料老化而可能是必要的。第一传感器装置优选在固定在车辆上或位置固定的情况下在能预先给定的并且因此已知的位置上能够布置/被布置在车辆的里面或上面，使得第一传感器装置以及能够沿着其纵向延伸移动的转向直拉杆、特别是其横截面中的变化能够相对于彼此来运动。第一传感器装置的固定在车辆上的并且尤其是不能移动的布置在此保证，能够可靠地检测横截面中的变化并且因此检测移动位置。在将转向装置安装或者安入在车辆中时优选使第一传感器装置和转向直拉杆彼此如此协调，使得它们在参考位置或起始位置中彼此定向。参考位置的突出之处尤其在于，转向直拉杆定向/布置在中间位置中，其中所述中间位置对应于车辆的被转向的车轮的直行位置，并且第一传感器装置检测横截面中的、配属于中间位置的变化。这保证，从中间位置开始，例如在通过车辆的使用者进行转向干预时使转向直拉杆相对于中间位置移动。由此能够特别准确地确定从中间位置开始的移动位置和移动方向。转向直拉杆优选配属于车辆的后轴或前轴。
根据本发明的一种优选的实施方式来规定，第一传感器装置构造用于无接触地检测所述变化。此处的优点在于，无接触的检测避免了转向直拉杆和/或第一传感器装置的材料的磨损。这尤其提高了转向直拉杆和/或第一传感器装置的使用寿命并且确保了转向装置的可靠和安全的运行。转向直拉杆优选布置在壳体、例如转向传动机构壳体中。第一传感器装置优选位置固定地并且/或者抗扭转地固定在壳体的里面或上面、例如布置在转向传动机构壳体的内侧壁上。第一传感器装置优选是光学传感器、例如激光传感器、磁场传感器、尤其是霍尔传感器或TMR（tunnel magnetoresistance）传感器。霍尔传感器例如构造用于根据相对于转向直拉杆的间距、尤其是随着间距的变化而变化的磁场在霍尔效应的基础上产生至少一个传感器信号。磁场例如能够通过永磁体或电磁体来产生，该永磁体或电磁体能够配属于霍尔传感器或转向直拉杆。转向直拉杆到霍尔传感器或第一传感器装置的间距尤其在具有横截面变化的转向直拉杆相对于霍尔传感器移动时变化。因此，例如转向直拉杆与霍尔传感器之间的间距在转向直拉杆的一区域中（在该区域中转向直拉杆在横截面中、尤其在直径中具有变化）与在转向直拉杆的如下区域中不同，在该区域中，转向直拉杆在横截面中不具有变化。传感器信号优选能够通过配属于第一传感器装置的控制器来接收和测评。为此，第一传感器装置、特别是控制器优选具有用于确定移动位置和/或移动方向的软件、特别是软件算法。
优选规定，转向直拉杆具有至少一个拥有第一直径的第一区段和至少一个拥有第二直径的第二区段。在此带来的优点是，由于直径不同，转向直拉杆具有机械标记，借助该机械标记还能够更精确地确定移动位置。如果第一区段的第一直径比如小于第二区段的第二直径，则比如通过霍尔传感器所检测到的传感器信号在第一区段中与在第二区段中不同。因此，根据传感器信号，能够确定转向直拉杆的、特别是相对于横截面中的变化或中间位置的移动方向。横截面中的变化或中间位置在此通过第一区段和第二区段之间的转变来实现。由此例如能够在第一和第二区段的相互不同的传感器信号的基础上特别是通过控制器来确定相对于中间位置的移动方向。此外，有利的是，转向直拉杆本身具有直径或横截面的变化。这尤其能够实现转向装置、特别是转向直拉杆的简单的且成本低廉的构造。优选第一区段和第二区段彼此一体地构成。作为替代方案，第一和第二区段分开地构成。优选第一区段和第二区段分别具有相同的长度或不同的长度。
特别优选地规定，转向直拉杆具有至少一个周向槽，其中周向槽尤其布置在第一区段的第一侧面和/或第二区段的第二侧面中。此处的优点是，周向槽能够易于制成并且引起两个横截面变化。此外，由此在转向直拉杆本身中构成标记或机械编码，所述标记或机械编码能够特别精确地确定移动位置。优选转向直拉杆具有恒定的横截面、特别是直径，其中周向槽构造在转向直拉杆的侧面中。优选周向槽借助于切削方法、例如车削、铣削或磨削而被引入到所述侧面中。
优选转向直拉杆、特别是第一和/或第二区段具有多个周向槽、也就是在转向直拉杆的整个周向上延伸的槽。在此优点在于，转向直拉杆沿着纵向方向具有多个标记，通过这些标记还能够更加精确地确定移动位置以及尤其是移动方向。因此，尤其能够在转向直拉杆上构造复杂的、具有多个标记的机械编码。优选通过多个周向槽中的一能预先给定的周向槽来实现横截面中的变化，其配属于中间位置。这例如能够在转向直拉杆从中间位置移动时检测周向槽的数目，从而能够根据检测到的周向槽的数目来确定移动行程和/或到中间位置的距离。
根据本发明的一种优选的改进方案来规定，第一和/或第二区段通过至少一个布置在转向直拉杆上的套筒来构成。此处的优点在于，能够以简单的方式方法实现转向直拉杆的第一直径和第二直径。因此，不必例如通过切削方法来对转向直拉杆进行加工。套筒优选能够以推滑的方式构造或者被推滑到转向直拉杆上。此外，套筒优选借助于接合过程材料锁合地与转向直拉杆相连接/能够连接。作为替代方案或补充方案来规定，套筒传力锁合地并且/或者形状锁合地与转向直拉杆相连接/能够连接。优选横截面、尤其直径中的变化通过转向直拉杆的直径与套筒的直径之间的转变来实现。
特别优选地规定，相应的套筒具有至少一个周向槽。此处的优点是，套筒本身具有标记并且因此具有机械编码。优选在将套筒安装在转向直拉杆上之前，在套筒上就已经构造至少一个周向槽。这保证能够将具有尤其能预先给定的机械编码的套筒以预安装的方式构造在转向直拉杆上。
根据本发明的一种优选的改进方案来规定，相应的套筒具有多个周向槽。此处的优点是，套筒具有或者能够具有复杂的、通过多个周向槽构成的机械编码。这保证提高用于检测或者确定移动位置和/或移动方向的准确性。
优选地规定，多个周向槽构造得一样宽或不一样宽。此处的优点是，能够在转向直拉杆和/或套筒上实现任意的机械编码，该机械编码通过周向槽的宽度来定义。优选地规定，根据至少两个彼此先后相随的周向槽的宽度的增大或减小能够确定，移动位置是远离中间位置还是接近中间位置。如果比如从中间位置开始相应两个沿着纵向延伸相邻的周向槽的宽度增大，那就尤其能够通过第一传感器装置或控制器来确定，在相应地沿着纵向延伸相邻的周向槽的所检测的宽度再次减小或者变窄时转向直拉杆接近中间位置。因此，通过对于宽度的增大或减小的检测，尤其能够在周向槽的宽度未知时确定移动位置和/或移动方向。作为替代方案，能够在已知周向槽的宽度时通过对于相应的周向槽的宽度的检测来精确地确定移动位置和/或移动方向。已知的宽度优选能够存储或者被存储在控制器中，使得已知的宽度能够与从所检测到的传感器信号中得出的宽度进行比较。
根据本发明的一种有利的改进方案来规定，多个周向槽构造得一样深或者不一样深。“深度”在这种情况下尤其是指相对于转向直拉杆和/或套筒的径向深度。在这种情况下也优选地规定，能够根据至少两个彼此先后相随的周向槽的深度的增大或减小来确定，移动位置是远离中间位置还是接近中间位置。
优选地规定，多个周向槽一样远地或者不一样远地彼此隔开。此处的优点是，能够在转向直拉杆和/或套筒上实现任意的机械编码，所述机械编码通过周向槽的间距来定义。优选地规定，根据至少三个彼此先后相随的周向槽的间距的增大或减小能够确定，移动位置是远离中间位置还是接近中间位置。如果比如从中间位置开始至少三个沿着纵向延伸彼此先后相随的周向槽彼此间的间距增大，则尤其能够通过第一传感器装置或控制器来确定，在所述沿着纵向延伸彼此先后相随的周向槽的所检测到的间距再次减小时转向直拉杆接近中间位置。在此假设转向直拉杆的移动速度是已知的。因此，通过对于间距的增大或减小的检测，尤其能够在周向槽的间距未知时确定移动位置和/或移动方向。作为替代方案，能够在已知周向槽的间距时通过对于至少三个彼此先后相随的周向槽的间距的检测来精确地确定移动位置和/或移动方向。已知的间距优选能够存储或者被存储在控制器中，使得已知的间距能够与从所检测到的传感器信号中得出的间距进行比较。
在一种优选的实施方式中规定，相应的周向槽的宽度和/或相应相邻的周向槽的间距沿着转向直拉杆的纵向延伸增大或减小。此处的优点也是，实现了或者能够实现机械编码，该机械编码保证特别精确地确定移动位置和/或移动方向。优选机械编码居中地或者偏心地布置在转向直拉杆上。优选机械编码在直径中具有中心的或中心布置的变化，其中直径中的中心的变化优选配属于中间位置。优选布置在转向直拉杆上的机械编码从直径中的中心的变化开始沿着转向直拉杆的纵向方向看不仅朝一个、尤其第一方向延伸而且朝另一个、尤其第二方向延伸。一个或者第一方向在此比如是直径中的中心的变化的左侧方向，并且另一个或者第二方向是其右侧方向。优选转向装置具有至少两个第一传感器装置。在此，第一传感器装置优选配属于第一方向，并且另一个第一传感器装置配属于第二方向。根据第一种实施例来规定，对于能预先给定的第一数目的周向槽来说相应的第一周向槽的宽度和/或相应两个相邻的第一周向槽的间距沿着转向直拉杆的纵向延伸朝第一方向增大，并且相应的第二周向槽的宽度和/或相应两个相邻的第二周向槽的间距沿着转向直接杆的纵向延伸朝第二方向减小。因此，沿着转向直拉杆的纵向延伸看，比如从第一方向朝第二方向看，周向槽的宽度和/或相应两个相邻的周向槽的间距减小。根据第二种实施例来规定，对于能预先给定的第一数目的第一周向槽来说相应的第一周向槽的宽度和/或相应两个相邻的第一周向槽的间距沿着转向直拉杆的纵向延伸朝第一方向增大，并且对于与所述第一数目相等的数目的第二周向槽来说与第一方向相类似相应的第二周向槽的宽度和/或相应两个相邻的周向槽的间距沿着转向直拉杆的纵向延伸朝第二方向增大。因此，第一周向槽和第二周向槽关于直径中的中心的变化对称地布置。对称轴线在此优选通过以下轴线来实现，所述轴线在直径中的中心的变化或者中间位置的位置上垂直于转向直拉杆的纵轴线来布置。
特别优选地规定，驱动单元构造为电动马达。这保证转向直拉杆能够可靠地并且以简单的方式方法来移动。电动机优选具有定子和转子。优选地规定，转子与伺服传动机构、例如丝杠驱动装置或皮带驱动装置进行了作用连接。所述伺服传动装置优选构造用于将转子的旋转运动转变成转向直拉杆的线性运动，从而使转向直拉杆沿着其纵向延伸来移动。
转向装置优选为了检测电动马达的转子位置而具有至少一个第二传感器装置。由此产生的优点是，能够特别精确地确定转向直拉杆的中间位置和/或移动位置。在参考位置中转向直拉杆定向中间位置，优选在参考位置中通过第二传感器装置检测到转子的目标转子位置。第二传感器装置优选与控制器电连接，以用于传输所检测到的转子位置。目标转子位置优选能够存储在控制器中。为了在转向直拉杆移动之后特别准确地确定转向直拉杆的中间位置，优选将通过第二传感器装置所检测到的实际转子位置与目标转子位置进行比较。如果所检测到的实际转子位置至少基本上对应于目标转子位置，则尤其识别到达中间位置。此外，为了确定中间位置，特别是通过控制器来监控第一传感器装置是否检测到配属于中间位置的横截面中的变化。可选为电动马达、尤其是转子分配了转数表，该转数表构造用于检测转子的完整的旋转圈数、即360°旋转圈数。优选从参考位置和/或中间位置开始来对完整的旋转圈数进行检测或计数。优选地规定，转数表构造用于存储所检测到的旋转圈数的数目或者借助于电连接将其传输给控制器，在所述控制器中优选能够存储所检测到的旋转圈数的数目。借助于转数表对旋转圈数进行检测，这保证作为借助于第一和/或第二传感器装置进行确定的方案的补充方案或者替代方案特别是能够从中间位置开始来确定转向直拉杆的移动位置和/或移动行程。
按本发明的具有权利要求14的特征的、用于运行车辆用的转向装置的方法的突出之处在于，在所述转向直拉杆上沿着纵向延伸看在其横截面、尤其是直径中构造有至少一个变化，其中所述变化通过所述第一传感器装置来检测。由此产生已经提到的优点。其它优点和优选的特征尤其从前述说明以及权利要求书中得出。
附图说明
下面要借助于附图对本发明进行详细解释。为此，在下面：
图1以简化的图示示出了用于车辆的转向装置，
图2示出了在第一种实施方式中转向装置的转向直拉杆的截取部分，所述转向直拉杆在其横截面中具有变化，
图3示出了在第二种实施方式中转向直拉杆的截取部分，所述转向直拉杆在其横截面中具有变化，
图4示出了在第三种实施方式中转向直拉杆的截取部分，所述转向直拉杆在其横截面中具有变化，并且
图5示出了在第四种实施方式中转向直拉杆的截取部分，所述转向直拉杆在其横截面中具有变化。
具体实施方式
图1示出了用于在这里未详细示出的车辆2、尤其机动车的后轴的转向装置1，该转向装置具有转向直拉杆3并且具有至少一个驱动单元4，其尤其构造为具有定子46和转子47或转子轴的电动马达。优选规定，转子47与伺服传动机构、例如丝杠驱动装置（Gewindespindelantrieb）或皮带驱动装置48进行了作用连接。伺服传动机构优选构造用于将转子47的旋转运动转变成转向直拉杆3的线性运动，使得转向直拉杆3通过驱动单元4能够沿着其纵向延伸来移动，通过箭头5所示。
此外，转向装置1具有至少一个用于确定转向直拉杆3的移动位置的传感器装置6。移动位置在此取决于转向直拉杆3的、沿着其纵向延伸的方向的移动。沿着纵向延伸看，转向直拉杆3在其横截面、特别是直径中具有至少一个变化。尤其以固定在车辆上的方式布置的传感器装置6构造用于检测横截面中的变化。在此，传感器装置6和转向直拉杆3在基准位置或起始位置彼此定向。参考位置的突出之处尤其在于，转向直拉杆3在中间位置9中定向，其中中间位置9对应于能够布置在转向直拉杆3的轮架10、11上的能转向的车轮的直行位置。由此来保证，转向直拉杆3比如由于通过车辆2的使用者进行的转向干预而以中间位置9为出发点相对于中间位置9进行移动。
另外，优选设置了用于对电动马达或转子47的转子位置进行检测的第二传感器装置49。为此，第二传感器装置49优选以固定在车辆上的方式或者以位置固定的方式在能预先给定的并且因此已知的位置上布置在车辆2的里面或上面，以用于检测转子47、特别是转子47或转子轴的端面。优选转子47、特别是其端面具有至少一个磁体、例如永磁体，其中第二传感器装置49构造用于检测磁场、尤其是在转子47旋转时的磁场变化。在本实施例中第二传感器装置49被示出布置在驱动单元4的外部，但是优选规定，传感器装置49在位置固定地布置在驱动单元4的壳体上、配属于转子轴或转子的情况下在壳体的内部和/或里面得到了保护。但是，原则上当然也能够考虑如图1中所示的外部的布置。尤其第二传感器装置49是内部的转子位置传感器，其本来对于电动马达的操控来说就是必需的。由此，不需要安置附加的用于检测转子位置的传感器，并且能够由控制器使用本来可供使用的关于转子位置的数据。
优选转向直拉杆3具有至少一个拥有第一直径的第一区段7和至少一个拥有第二直径的第二区段8。在此，第一直径小于第二直径。优选直径中的变化通过第一直径和第二直径之间的转变来实现。此外，转向直拉杆3能够分配/被配属于车辆2的前轴和/或后轴。在本实施例中，转向直拉杆3被配属于车辆2的后轴。
转向直拉杆3优选由金属制成，其中第一区段7和第二区段8优选一体地构成。转向直拉杆3布置在壳体13中、例如转向传动机构壳体中。传感器装置6优选位置固定地布置/能够布置在壳体13的里面或上面。在此，传感器装置6在与转向直拉杆3隔开的情况下布置在壳体13的外侧壁上。
优选第一传感器装置6无接触地检测横截面、特别是直径中的变化。第一传感器装置6优选是光学传感器、例如激光传感器、磁场传感器、尤其是霍尔传感器或TMR开关或TMR传感器。第二传感器装置49尤其构造为转子位置传感器或磁场传感器。
第一传感器装置6和第二传感器装置49优选与驱动单元4的控制器15电连接，使得第一传感器装置6和/或第二传感器装置49的所检测到的传感器信号能够传输给控制器15。控制器15优选构造用于特别是借助于软件程序或软件算法对传感器信号进行测评并且/或者将其例如存储在配属于控制器15的数据存储单元中。通过借助于算法特别是对第一传感器装置6的传感器信号进行的测评，能够比如确定转向直拉杆3的移动位置或者也确定以下移动方向，转向直拉杆3尤其相对于中间位置9或者直径中的变化朝移动方向进行了移动。为了特别准确地知道转向直拉杆3在中间位置9中的位置并且因此能够在需要时特别精确地对其进行操控，优选检测转子47在参考位置或起始位置中的位置并且将其作为目标转子位置存储在控制器15和/或数据存储单元中。
另外，控制器15优选构造用于电操控驱动单元4，用于通过在这里未示出的方向盘上的手动转向力的降低来支持手动转向或者也用于借助于驱动单元4来执行自动化的转向。这保证借助于驱动单元4转向直拉杆3能够在需要时自动地移到中间位置9中。
图2示出了转向直拉杆3的截取部分、特别是拥有第一直径的第一区段7和拥有第二直径的第二区段8。转向直拉杆3在此能够沿着箭头16向右移动并且沿着箭头17向左移动。
根据实施例，第一传感器装置6构造为霍尔传感器并且布置在壳体13的内侧壁14上。霍尔传感器优选构造用于：根据相对于转向直拉杆3的间距、尤其是在所述间距变化时变化的磁场在霍尔效应的基础上产生传感器信号。磁场在此通过在这里未示出的永磁体来产生，该永磁体尤其是配属于霍尔传感器。
根据在所述间距变化时变化的磁场，霍尔传感器或第一传感器装置6检测到通过传感器信号走势18表示的传感器信号，该传感器信号能够传输给控制器15。在此，第一传感器装置6根据转向直拉杆3的移动位置来检测到第一区段7的第一直径或第二区段8的第二直径，其中第一传感器装置6为此而监控相对于转向直拉杆3的间距，该间距从转向直拉杆3的移动位置和而后与第一传感器装置6对置的第一区段中产生。优选第一直径和第二直径之间的转变被配属于中间位置9，从而在通过第一传感器装置6检测到所述转变时确定或识别出中间位置9。此外，在转向直拉杆3移动时由第二传感器装置49检测到转子位置或实际转子位置的变化，该变化作为第二传感器装置49的、在这里未示出的传感器信号走势能够传输或者被传输给控制器15。
图3示出了转向直拉杆3的已知的截取部分，其中现在第二区段8具有周向槽19。周向槽19在此构造在第二区段8的侧面20中。作为替代方案或补充方案，周向槽19构造在第一区段7的侧面21中。周向槽19和/或转向直拉杆3的横截面中的变化能够比如通过诸如铣削的切屑加工来构造在转向直拉杆3的里面/上面。优选转向直拉杆3、特别是第一区段7和/或第二区段8具有至少一个或多个周向槽19。
在这种情况下，转向直拉杆3在直径中、在此在中间位置9或者第一直径与第二直径之间的转变的区域中并且在周向槽19的区域中、特别是在周向槽19的侧沿（Flanken）43、44上具有多个变化。直径中的多个变化能够通过第一传感器装置6来检测-这通过传感器信号走势26来表示-并且能够传输给控制器15，以用于确定移动位置和/或移动方向。
可选地规定，转向直拉杆3本身沿着纵向延伸具有恒定的直径，其中第二区段8通过套筒23来实现或构成。套筒23比如构造为柱形的、至少局部地能够推滑（aufschiebbare）到转向直拉杆3上的套筒23。优选套筒23借助于接合过程与转向直拉杆3材料锁合地连接。优选在套筒23中构造了至少一个周向槽19。
图4示出了转向直拉杆3，其中转向直拉杆3现在具有多个周向槽24-33。
在此，对于能预先给定的第一数目的第一周向槽24-28来说，相应的第一周向槽24-28的宽度朝第一方向、特别是朝中间位置9的左侧的方向增大。对于与第一周向槽24-28的第一数目相等的数目的第二周向槽29-33来说，相应的第二周向槽29-33的宽度与第一方向的情况相类似地同样朝第二方向、在此朝中间位置9的右侧的方向增大。因此，第一周向槽24-28和第二周向槽29-33相对于中间位置9对称地布置。在此，周向槽24-33在此分别具有相同的、相对于转向直拉杆3的径向深度。在此，例如能够通过检测周向槽28、29之间的间距来确定中间位置9，其中这个间距的中心限定了中间位置9。
优选在此在控制器15中存储了以下信息：所检测到的间距和这个间距的中心被配属于中间位置9。
为了更加精确地检测移动位置和/或移动方向，转向装置1在此优选另外具有至少一个另外的第一传感器装置22。另外的第一传感器装置优选根据所述第一传感器装置6来构成。尤其由此能够在转向直拉杆3的另外的位置上确定移动位置。第一传感器装置6在此被配属于中间位置9左侧的区域，并且另外的第一传感器装置22被配属于中间位置9右侧的区域。在此，第一传感器装置6和另外的第一传感器装置22分别检测在传感器信号走势34中所示出的传感器信号。
如果第一传感器装置6比如检测到，在转向直拉杆3从第一周向槽26朝另一个第一周向槽27向左（沿着箭头17）移动时，周向槽27的宽度相对于周向槽26而减小，那么同时另外的第一传感器装置22就检测到第二周向槽29的宽度与另一个第二周向槽30相比而增大。
借助于通过第一传感器装置6、22所检测的传感器信号或传感器信号走势34以及转子6的通过第二传感器装置49所检测到的或能够检测到的转子位置，由此能够特别精确地确定移动位置和相对于中间位置9的方向并且通过控制器15来相应地操控驱动单元4，以用于在需要时将转向直拉杆3朝中间位置9移动。尤其这将转向直拉杆3尤其在车辆2开始运转时不受控制地移到机械的最终位置中的危险（所谓的“老虎钳效应”）最小化。在此，机械的最终位置是以下位置，在最大程度移动时、即沿着箭头16和/或17的方向移动时由转向直拉杆3能够到达所述位置。
可选转向直拉杆3沿着纵向方向具有恒定的直径，其中在转向直拉杆上布置有套筒，该套筒具有多个周向槽24-33。
图5示出了转向直拉杆3，其中转向直拉杆3现在具有多个周向槽36-41。在此，周向槽36-41的当前布置有别于周向槽24-33的从图4中已知的布置。
从通过能预先给定的周向槽、在此是周向槽39来实现的中间位置9开始，朝第一方向、特别是朝中间位置9的左侧的方向（沿着箭头17）周向槽36-38的间距减小并且周向槽36-38的宽度增大。朝与第一方向相反的第二方向（沿着箭头16）、特别是朝中间位置9右侧的方向，周向槽40、41的间距增大并且周向槽40、41的宽度减小。沿着转向直拉杆3的纵向延伸看、在此从第一方向到第二方向，周向槽36-41的宽度减小并且相应两个相邻的周向槽36-41的间距增大。通过周向槽39实现的中间位置9例如能够通过控制器15通过以下方式来确定，即周向槽39的宽度是已知的。因此，在检测到对应于周向槽39的宽度的传感器信号时，能够推断出中间位置9。为了特别准确地将转向直拉杆3尤其定位在中间位置9中，额外地如此调节转子3的转子位置或实际转子位置，使得其尤其对应于已知的存储在控制器15和/或数据存储单元中的目标转子位置。
此外示出了相应的传感器信号走势42，其优选通过两个第一传感器装置6、22来检测。可选在这种情况下也能够规定，转向直拉杆3沿着纵向方向具有恒定的直径，其中在转向直拉杆上布置有套筒35，该套筒具有多个周向槽36-41。
周向槽24-33的宽度、间距和/或深度优选能够存储或者被存储在控制器15、特别是控制器15的数据存储单元中。由此，例如能够借助于控制器15在检测周向槽的宽度时将其与所存储的宽度进行比较，其中，如果所检测到的宽度与所存储的宽度一致，则能够确定精确的移动位置。
转向装置1确保在车辆2的连续的运行中能够对中间位置9实施可信性检查。通过比如通过在转向直拉杆3和/或套筒23、35上构成的周向槽来实现的机械编码的方式，尤其能够通过控制器15的软件算法来确定相对于中间位置9的移动方向。在这种情况下在连续的运行期间或者也紧接在开始运转或者接通转向装置1之后进行确定。由此，尤其防止机械的卡住和/或已经提到的老虎钳效应。
通过第一传感器装置6、22和/或索引传感器（Indexsensor）和第二传感器装置49的相互作用，转向直拉杆3的位置能够精确地确定并且在需要时能够通过控制器15来精确地操控。即使在转向装置1的例如可选设置的转数表的故障或数据丢失的情况下，也尤其能够确定所述位置、特别是中间位置9，所述转数表构造用于尤其对转子3的完整的旋转圈数（Umdrehung）进行计数或检测。因此，在第一传感器装置6、22的传感器信号的基础上知道或者能够确定，转向直拉杆刚好处于哪个位置中并且必须将转向直拉杆3朝哪个方向移动，以用于到达中间位置9。在此，尤其将转向直拉杆3一直朝中间位置9的方向移动，直到第一传感器装置6、22例如通过检测到周向槽的表征中间位置9的宽度或者转向直拉杆3的横截面中的变化而检测到中间位置9。优选规定，在此电动马达或转子3额外地如此通过控制器15来操控，使得由第二传感器装置49检测到的转子位置和/或实际转子位置对应于目标转子位置。因此，通过第一和第二传感器装置6、22、49的组合，不需要比如使用成本高的线性行程传感器。
优选额外地规定，为了确定转向直拉杆3的移动位置和/或移动行程而对转子3的由转数表所检测到完整旋转圈数的数目进行测评。为了确定移动位置，然后尤其对所检测到的旋转圈数的数目、所检测到的实际转子位置以及第一传感器装置的传感器信号进行测评。转数表在此优选与控制器15电连接。
Claims (16)
1.用于车辆（2）的转向装置（1）：具有转向直拉杆（3）和至少一个驱动单元（4），其中所述转向直拉杆（3）通过所述驱动单元（4）能够沿着其纵向延伸来移动；并且具有至少一个用于确定所述转向直拉杆（3）的移动位置的第一传感器装置（6、22），其中所述转向直拉杆（3）沿着纵向延伸看在其横截面中具有至少一个变化，其中所述第一传感器装置（6、22）构造用于检测所述变化，并且其中所述转向直拉杆（3）具有至少一个周向槽（19），通过所述至少一个周向槽实现了所述横截面中的变化，其中，所述周向槽借助于切削方法而被直接引入到所述转向直拉杆的侧面中，其中，所述转向直拉杆（3）具有多个周向槽（19、24-33、36-41），其中，所述多个周向槽中的一预先给定的周向槽被配属于中间位置，所述中间位置对应于车辆的被转向的车轮的直行位置，其中，在以所述中间位置为出发点移动所述转向直拉杆时检测周向槽的数目，从而根据所检测到的周向槽的数目能够确定相对于所述中间位置的移动行程，并且/或者根据所检测到的周向槽的宽度、根据所检测到的周向槽的深度并且/或者根据所检测到的周向槽之间的间距能够确定相对于所述中间位置的移动位置。
2.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，所述转向直拉杆（3）具有至少一个拥有第一直径的第一区段（7）和至少一个拥有第二直径的第二区段（8），其中所述周向槽（19）布置在所述第一区段（7）的第一侧面（21）中并且/或者布置在所述第二区段（8）的第二侧面（20）中。
3.根据权利要求2所述的转向装置，其特征在于，所述第一区段（7）和/或所述第二区段（8）通过至少一个布置在所述转向直拉杆（3）上的套筒（23、35）来构成。
4.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，在以所述中间位置为出发点移动所述转向直拉杆时检测周向槽的数目，从而根据所检测到的周向槽的数目能够确定相对于所述中间位置的移动行程，并且/或者根据所检测到的周向槽的宽度、根据所检测到的周向槽的深度并且/或者根据所检测到的周向槽之间的间距能够确定相对于所述中间位置的移动方向。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的转向装置，其特征在于，所述多个周向槽（19、24-33、36-41）构造得不一样宽。
6.根据权利要求5所述的转向装置，其特征在于，相应的所述周向槽（19、24-33、36-41）的宽度沿着所述转向直拉杆（3）的纵向延伸逐渐增大或逐渐减小。
7.根据权利要求5所述的转向装置，其特征在于，根据至少两个彼此先后相随的周向槽的宽度的增大或减小能够确定，所述移动位置是远离所述中间位置还是接近所述中间位置。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的转向装置，其特征在于，所述多个周向槽（19、24-33、36-41）构造得不一样深。
9.根据权利要求8所述的转向装置，其特征在于，根据至少两个彼此先后相随的周向槽的深度的增大或减小能够确定，所述移动位置是远离所述中间位置还是接近所述中间位置。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的转向装置，其特征在于，所述多个周向槽（19、24-33、36-41）不一样宽地彼此隔开。
11.根据权利要求10所述的转向装置，其特征在于，相应相邻的周向槽（19、24-33、36-41）的间距沿着所述转向直拉杆（3）的纵向延伸增大或减小。
12.根据权利要求10所述的转向装置，其特征在于，根据至少三个彼此先后相随的周向槽的间距的增大或减小能够确定，所述移动位置是远离所述中间位置还是接近所述中间位置。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的转向装置，其特征在于，所述周向槽以配属于所述中间位置的周向槽为出发点沿着所述转向直拉杆（3）的纵向延伸朝两个方向延伸。
14.根据权利要求13所述的转向装置，其特征在于至少一个另外的第一传感器装置（6、22），用于确定所述转向直拉杆（3）的移动位置，其中所述第一传感器装置（6、22）配属于第一方向并且所述另外的第一传感器装置（6、22）配属于第二方向。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的转向装置，其特征在于，所述驱动单元（4）构造为电动马达，其中所述转向装置包括至少一个第二传感器装置（49），用于对所述电动马达的转子位置进行检测。
16.用于运行用于车辆（2）的转向装置（1）的方法，所述转向装置具有转向直拉杆（3）和至少一个驱动单元（4），其中所述转向直拉杆（3）通过所述驱动单元（4）沿着其纵向延伸来移动，其中用至少一个第一传感器装置（6、22）来确定所述转向直拉杆（3）的移动位置，其中在所述转向直拉杆（3）的上面沿着纵向延伸看在其横截面中构造有至少一个形式为至少一个周向槽（19）的变化，所述周向槽借助于切削方法而被直接引入到所述转向直拉杆的侧面中，其中所述变化通过所述第一传感器装置（6、22）来检测，其中，所述转向直拉杆（3）具有多个周向槽（19、24-33、36-41），其中，所述多个周向槽中的一预先给定的周向槽被配属于中间位置，所述中间位置对应于车辆的被转向的车轮的直行位置，其中，在以所述中间位置为出发点移动所述转向直拉杆时检测周向槽的数目，从而根据所检测到的周向槽的数目能够确定相对于所述中间位置的移动行程，并且/或者根据所检测到的周向槽的宽度、根据所检测到的周向槽的深度并且/或者根据所检测到的周向槽之间的间距能够确定相对于所述中间位置的移动位置。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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