CN117842172A - 线控转向式转向装置 - Google Patents

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CN117842172A CN202311288925.6A CN202311288925A CN117842172A CN 117842172 A CN117842172 A CN 117842172A CN 202311288925 A CN202311288925 A CN 202311288925A CN 117842172 A CN117842172 A CN 117842172A
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Abstract

本发明提供一种线控转向式转向装置，本发明的实施例的线控转向式转向装置，其包括：转向轴；第一反作用力生成部，包括连接至所述转向轴的至少一个电机、通过控制至少一个所述电机在所述转向轴上生成第一转向反作用力的至少一个电子控制单元以及用于检测转向角的至少一个传感器；以及第二反作用力生成部，在所述转向轴上生成因所述转向轴的旋转而产生的第二转向反作用力。根据本发明的线控转向式转向装置，通过确保机械可靠性，即使在电子控制系统发生故障时也可以向驾驶者提供转向反作用力，能够提高转向反作用力提供结构的可靠性的同时抑制生产费用的增加，并且能够确保转向角检测结构的可靠性。

Description

线控转向式转向装置
技术领域
本实施例涉及一种线控转向式转向装置，更详细地，涉及一种通过确保机械可靠性，即使在电子控制系统发生故障时也可以向驾驶者提供转向反作用力，能够提高转向反作用力提供结构的可靠性的同时抑制生产费用的增加，并且能够确保转向角检测结构的可靠性的线控转向式转向装置。
背景技术
线控转向式转向装置作为一种电动式转向装置，是指在方向盘和前轮转向装置之间不存在转向柱、万向接头(universal joint)等机械式连接，而是利用电气动力来使车辆转向的装置。
即，驾驶者的方向盘操作被转换为电信号，电子控制装置接收该信号并以此来确定电机的输出，这种线控转向式系统不存在机械式连接，因此发生碰撞时能够减小因结构部引起的对驾驶者的伤害，并且由于能够减少机械式连接和油压构件，因此可以因构件数量的减少来实现车辆的轻量化以及因产线组装工序的大幅减少来实现其简化，从而减少转向工作时的不必要的能量消耗并提高燃油效率。另外，通过电子控制单元编程能够实现理想的转向性能。
当使用这种线控转向式转向装置时，由于转向轴和车轮之间不存在机械式连接，因此因路面上车轮的摩擦、卡止等引起的重量感不会直接传递给驾驶者。因此，提出了利用电机等来任意地生成转向反作用力，从而向驾驶者提供转向感的结构。
但是，线控转向式转向装置存在这样的问题：当电子系统发生故障时，驾驶者无法进行转向，从而发生重大事故。因此，近来对线控转向式转向装置的可靠性要求事项正不断增加。为了满足这样的要求，提出了对生成转向反作用力的电机的控制系统构成冗余(redundancy)的技术方案。
然而，即使构成了电机控制系统的冗余，也存在当整个电机控制系统发生故障时，无法提供转向反作用力的局限，因此需要确保机械可靠性。
另外，随着构成电机控制系统的冗余，转向装置的生产成本随之增加，并且因增加的生产成本使得线控转向式转向装置难以应用到相对低价的车辆上。
另一方面，在线控转向式转向装置中，由于为了车轮转向而必须配备检测驾驶者的转向角的传感器，因此还需要转向角检测的可靠性。
因此，需要提供一种确保转向反作用力提供结构的机械可靠性的线控转向式转向装置。另外，需要提供一种确保机械可靠性的同时能够抑制生产成本增加的线控转向式转向装置。另外，需要提供一种确保转向角检测结构的可靠性的线控转向式转向装置。
发明内容
发明要解决的问题
本实施例涉及一种线控转向式转向装置，所述装置通过确保机械可靠性，即使在电子控制系统发生故障时也可以向驾驶者提供转向反作用力，能够提高转向反作用力提供结构的可靠性的同时抑制生产费用的增加，并且能够确保转向角检测结构的可靠性。
用于解决问题的手段
根据本实施例，可以提供一种线控转向式转向装置，该装置包括转向轴、第一反作用力生成部以及第二反作用力生成部，其中所述第一反作用力生成部包括：至少一个电机，连接至转向轴；至少一个电子控制单元(Electronic Control Unit)，通过控制至少一个电机在转向轴上生成第一转向反作用力；以及至少一个传感器，用于检测转向角，其中所述第二反作用力生成部在转向轴上生成因转向轴的旋转而产生的第二转向反作用力。
另外，根据本实施例可以提供一种线控转向式转向装置，该装置包括：转向轴、第一反作用力生成部以及第二反作用力生成部，其中所述第一反作用力生成部包括：至少一个电机，连接至转向轴；至少一个电子控制单元，通过控制至少一个电机在转向轴上生成第一转向反作用力；以及至少一个传感器，用于检测转向角，其中所述第二反作用力生成部包括：齿轮，与转向轴啮合旋转；板，形成有导轨；销，插入导轨并与齿轮啮合，从而沿着导轨移动；以及弹性构件，向销提供朝向导轨的中央的恢复力，所述第二反作用力生成部在转向轴上生成因转向轴的旋转而产生的第二转向反作用力。
发明效果
根据本实施例，可以提供一种线控转向式转向装置，所述装置通过确保机械可靠性，即使在电子控制系统发生故障时也可以向驾驶者提供转向反作用力，能够提高转向反作用力提供结构的可靠性的同时抑制生产费用的增加，并且能够确保转向角检测结构的可靠性。
附图说明
图1是示出根据本实施例的线控转向式转向装置的结构的图。
图2是示出根据本实施例的线控转向式转向装置的结构的图。
图3是示出根据本实施例的线控转向式转向装置的结构的图。
图4是示出根据本实施例的线控转向式转向装置的结构的图。
图5是示出根据本实施例的线控转向式转向装置的结构的图。
图6是示出根据本实施例的线控转向式转向装置的结构的图。
图7是示出根据本实施例的线控转向式转向装置的结构的图。
图8是根据本实施例的线控转向式转向装置的分解立体图。
图9是根据本实施例的线控转向式转向装置的一部分的分解立体图。
图10是根据本实施例的线控转向式转向装置的一部分的立体图。
图11是根据本实施例的线控转向式转向装置的一部分的分解立体图。
图12A和图12B是示出根据本实施例的线控转向式转向装置的一部分的工作状态的图。
附图标记说明
100：第一反作用力生成部；110a：第一模块；100b：第二模块；110：ECU；110a：第一ECU；110b：第二ECU；120：电机；120a：第一电机；120b：第二电机；130：传感器；130a：第一传感器；130b：第二传感器；200：第二反作用力生成部；210：传感器；800：线控转向式转向装置；810：转向柱；820：转向轴；910：齿轮壳体；910a：结合部；921：壳体；922：传感器盖；923：转子；1110：齿轮；1111：狭缝；1112：中间轴；1120：板；1121：导轨；1122：中心轴；1130：销；1140：弹性构件；1150：阻尼器
具体实施方式
以下，参照例示性附图对本公开的部分实施例进行详细说明。在对各附图的构成要素赋予附图标记时，即使在不同的附图中示出，使相同的构成要素尽可能具有相同的符号。另外，在说明本实施例时，当判断为对相关公知结构或功能的具体说明会使本公开的技术思想的要旨不清楚时，可以省略该详细说明。本说明书所用的术语例如“包括”、“具有”、“由…构成”等，通常旨在允许添加其它部分，除非这些术语与术语“仅”一起使用。当将构成要素以单数形式表述时，除非有特别明确记载，否则可包括复数形式。
此外，在说明本公开的构成要素时，可以使用如第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。这些术语是仅用于其构成要素与其它构成要素区分开，相应构成要素的本质、顺序、序列或数量等不受其术语的限制。
在对于构成要素的位置关系的说明中，当记载两个以上构成要素“连接”、“结合”或“链接”等时，应理解，可以是两个以上构成要素直接“连接”、“结合”或“链接”，还可以是两个以上构成要素之间以还“介有”其它构成要素的方式“连接”、“结合”或“链接”。其中，其它构成要素可包括在彼此“连接”、“结合”或“链接”的两个以上构成要素中的一个以上。
在对于与构成要素、动作方法或制造方法等相关的时间流程关系的说明中，当通过如“之后”、“接下来”、“然后”、“之前”等时间先后关系或流程先后关系说明时，除非使用“马上”或“直接”，否则还可以包括不连续的情况。
另一方面，即使没有额外明确的，当提及对于构成要素的数值或其对应信息(例如，电平等)时，数值或其对应信息应被解释为包含可因各种因素(例如：工艺上的因素、内部或外部冲击、噪声等)而产生的误差范围。
图1是示出根据本实施例的线控转向式转向装置的结构的图，图2是示出根据本实施例的线控转向式转向装置的结构的图，图3是示出根据本实施例的线控转向式转向装置的结构的图，图4是示出根据本实施例的线控转向式转向装置的结构的图，图5是示出根据本实施例的线控转向式转向装置的结构的图，图6是示出根据本实施例的线控转向式转向装置的结构的图，图7是示出根据本实施例的线控转向式转向装置的结构的图，图8是根据本实施例的线控转向式转向装置的分解立体图，图9是根据本实施例的线控转向式转向装置的一部分的分解立体图，图10是根据本实施例的线控转向式转向装置的一部分的立体图，图11是根据本实施例的线控转向式转向装置的一部分的分解立体图，图12A和图12B是示出根据本实施例的线控转向式转向装置的一部分的工作状态的图。
参照图1进行描述，根据本实施例的线控转向式转向装置包括：转向轴、第一反作用力生成部100以及第二反作用力生成部200，其中所述第一反作用力生成部100包括：至少一个电机120，连接至转向轴；至少一个ECU((Electronic Control Unit，电子控制单元)110，通过控制至少一个电机120在转向轴上生成第一转向反作用力；以及至少一个传感器130，用于检测转向角，其中所述第二反作用力生成部200在转向轴上生成因转向轴的旋转而产生的第二转向反作用力。
在转向轴上将一同提供由第一反作用力生成部100生成的第一转向反作用力和由第二反作用力生成部200生成的第二转向反作用力。
第一反作用力生成部100包括至少一个电机120和至少一个ECU 110，从而向转向轴提供通过基于转向角、转向扭矩等信息的电机控制来生成的第一转向反作用力。第一反作用力生成部100的电机120可以通过减速器(例如蜗轮蜗杆减速器)连接至转向轴。
第二反作用力生成部200在转向轴上生成的第二转向反作用力是因转向轴的旋转而产生的。第一反作用力生成部100生成第一转向反作用力的方式和第二反作用力生成部200生成第二转向反作用力的方式不同。即，向转向轴提供转向反作用力的方式因第一反作用力生成部100和第二反作用力生成部200而双重化，因此提高可靠性。第二转向反作用力可以由转向轴的旋转来直接地生成。第二转向反作用力可以由转向轴的旋转而以机械方式生成。第二反作用力生成部200可以在不包括与转向轴连接的电机和/或用于控制电机的ECU的情况下生成第二转向反作用力。
第二反作用力生成部200可以通过由转向轴的旋转而工作的机械结构来生成第二转向反作用力。用于生成第二反作用力生成部200的第二转向反作用力的结构并未特别限定，只要是由转向轴的旋转而以机械方式工作即可。例如，用于生成第二反作用力生成部200的第二转向反作用力的结构可以是包括弹簧、阻尼器、齿轮、传送带等的结构，或者还可以是利用油压、摩擦等的结构。根据一实施例，第二反作用力生成部200包括因转向轴的旋转而伸缩的弹性构件，并且可以利用这种弹性构件向转向轴提供第二转向反作用力。根据一实施例，第二反作用力生成部200可以包括：齿轮1110，与转向轴820啮合旋转；板1120，形成有导轨1121；销1130，随着齿轮1110的旋转而在导轨1121上移动；弹性构件1140，向销1130提供朝向导轨1121的中央的恢复力(参照图8至图12B)。第二反作用力生成部200向转向反作用力产生结构提供机械可靠性，所述转向反作用力产生结构用于向驾驶者提供转向感。
第一转向反作用力和第二转向反作用力分别独立地提供给转向轴。即使在因第一反作用力生成部100的故障而无法生成第一转向反作用力的情况下，仍持续向转向轴提供第二转向反作用力。第一转向反作用力可能会因第一反作用力生成部100的故障或第一反作用力生成部100不生成转向反作用力而不再生成。但是，只要没有机械缺陷，第二反作用力生成部200的第二转向反作用力将因转向轴的旋转而始终产生，以此确保可靠性。
第一反作用力生成部100包括用于检测转向角的至少一个传感器130。由第一反作用力生成部100的传感器130检测到的转向角被提供给行走轮致动器(Road WheelActuator；RWA)并用于车轮的转向。RWA包括：滑杆，与车轮连接；电机，滑动滑杆以使车轮转向。滑杆的两端通过横拉杆等与车轮连接，并且车轮随着滑杆沿轴向滑动而转向。RWA还可以包括连接电机和滑杆的减速器。例如，滑杆上形成有齿条，且RWA可以包括与齿条啮合的小齿轮。控制电机的控制部可以接收由第一反作用力生成部100的传感器130检测到的转向角，并基于此驱动电机并使车轮转向。
参照图2进行描述，第二反作用力生成部200还可以包括用于检测转向角的传感器210。即，第一反作用力生成部100的传感器130和第二反作用力生成部200的传感器210可以分别检测转向角并提供给车轮致动器。转向角信息应需要提供给RWA，以使RWA根据驾驶者的方向盘操作来使车轮转向。第一反作用力生成部100和第二反作用力生成部200分别包括检测转向角的传感器，从而使向RWA提供转向角信息的路径双重化。即使第一反作用力生成部100和第二反作用力生成部200中任一个的传感器发生故障而无法向RWA提供旋转角信息，也可以由另一个传感器向RWA提供旋转角信息，从而确保可靠性。
另外，第一反作用力生成部100的至少一个传感器130和第二反作用力生成部200的传感器210可由彼此独立的电源来供电。因此，可以避免因电源的故障而第一反作用力生成部100的传感器130和第二反作用力生成部200的传感器同时无法向RWA提供旋转角信息的状况，从而提高可靠性。
第一反作用力生成部100可以包括两个以上的ECU，以提高第一反作用力生成部100的可靠性。第一反作用力生成部100可以包括两个以上的电机。第一反作用力生成部100可以包括两个以上的传感器。
第一反作用力生成部100可以包括第一模块100a和第二模块100b。第一模块100a和第二模块100b分别至少包括ECU、电机、传感器中的任意一种。优选地，第一模块100a和第二模块100b可以分别包括ECU，且包括或不包括电机和传感器。
第一反作用力生成部100可以包括至少两个模块，所述模块分别至少包括ECU、电机、传感器中的任意一种。例如，第一反作用力生成部100可以包括两个模块，所述模块分别包括ECU、电机、传感器。图3至图7中示出了第一反作用力生成部100包括第一模块100a和第二模块100b的实施例，但不限于此，可以包括更多数量的模块。根据一实施例，第一反作用力生成部100包括至少两个ECU，所述ECU包括在彼此不同的模块。
参照图3进行描述，第一反作用力生成部100可以包括第一模块100a和第二模块100b。第一模块100a可以包括第一ECU 110a、第一电机120a以及第一传感器130a，第二模块100b可以包括第二ECU 110b、第二电机120b以及第二传感器130b。
第一电机120a和第二电机120b分别由第一ECU 110a、第二ECU 110b控制。第一转向反作用力是由第一模块100a生成的反作用力和由第二模块100b生成的反作用力之和。第一转向反作用力可以由第一模块100a生成生，或者由第二模块100b生成，或者由第一模块100a和第二模块100b生成。
当因第一ECU 110a和/或第一电机120a发生故障而第一模块100a无法生成转向反作用力时，第二模块100b可以生成转向反作用力。当因第二ECU 110b和/或第二电机120b发生故障而第二模块100b无法生成转向反作用力时，第一模块100a可以生成转向反作用力。
第一模块100a的第一传感器130a和第二模块100b的第二传感器130b分别检测转向角并提供给RWA。当因第一传感器130a和第二传感器130b中的任意一个发生故障而无法向RWA提供旋转角信息时，RWA可以基于由另一个提供的旋转角信息来使车轮转向。
参照图4进行描述，第二反作用力生成部200可以包括用于检测转向角的传感器210。即，第一传感器130a、第二传感器130b以及第二反作用力生成部200的传感器210可以分别向RWA提供转向角信息，从而更加提高可靠性。
第二反作用力生成部200的传感器210可以接收相对于第一传感器130a和第二传感器130b独立的电源的供电。因此，可以避免因电源的故障而第二反作用力生成部200的传感器210与第一传感器130a、第二传感器130b同时无法向RWA提供旋转角信息的状况，从而提高可靠性。第一传感器130a的电源和第二传感器130b的电源也可以是彼此独立的。即，第一传感器130a的电源、第二传感器130b的电源以及第二反作用力生成部200的传感器210的电源分别可以是独立的。
以下，在图5至图7中所示的实施例中，将简略说明与图3和图4中所示的实施例相同的内容，并以区别点为主进行说明。
参照图5进行描述，第一反作用力生成部100可以包括第一模块100a、第二模块100b以及传感器130。第一模块100a可以包括第一ECU 110a和第一电机120a，第二模块100b可以包括第二ECU 110b和第二电机120b。
第一电机120a和第二电机120b分别由第一ECU 110a、第二ECU 110b控制而生成转向反作用力。当因故障而第一模块100a和第二模块100b中的任意一个无法生成转向反作用力时，另一个可以生成转向反作用力。
与图3中所示的实施例相比，第一反作用力生成部100仅包括一个传感器130。另外，第二反作用力生成部200包括用于检测转向角的传感器210。第一反作用力生成部100的传感器130和第二反作用力生成部200的传感器210分别检测转向角并提供给RWA。
第一反作用力生成部100的传感器130和第二反作用力生成部200的传感器210可由彼此独立的电源来供电。因从，可以避免因电源的故障而第一反作用力生成部100的传感器130和第二反作用力生成部200的传感器210同时无法向RWA提供旋转角信息的状况，从而提高可靠性。
参照图6进行描述，第一反作用力生成部100可以包括第一模块100a、第二模块100b以及电机120。第一模块100a可以包括第一ECU 110a和第一传感器130a，第二模块100b可以包括第二ECU 110b和第二传感器130b。
电机120由第一ECU 110a或第二ECU 110b控制来生成转向反作用力。第一ECU110a和第二ECU 110b中的任意一个可以相对于另一个优先控制电机120。当第一ECU 110a和第二ECU 110b中的任意一个无法控制电机120时，另一个可以控制电机120来生成转向反作用力。
与图3至图5中所示的实施例相比，在生产成本中占较高比重的电机的数量减少，从而可以确保可靠性的同时抑制生产成本的增加。电机的故障发生率明显低于ECU或传感器的故障发生率，因此可靠性并不低于包括多个电机的情况。
第二反作用力生成部200的传感器210可以接收相对于第一传感器130a和第二传感器130b独立的电源供电。因此，可以避免因电源的故障而第二反作用力生成部200的传感器210与第一传感器130a、第二传感器130b同时无法向RWA提供旋转角信息的状况，从而提高可靠性。第一传感器130a的电源、第二传感器130b的电源以及第二反作用力生成部200的传感器210的电源分别可以是独立的。
参照图7进行描述，第一反作用力生成部100可以包括第一模块100a、第二模块100b、电机120以及传感器130。第一模块100a可以包括第一ECU 110a，第二模块100b可以包括第二ECU 110b。
电机120由第一ECU 110a或第二ECU 110b控制来生成转向反作用力。第一ECU110a和第二ECU 110b中的任意一个可以相对于另一个优先控制电机120。当第一ECU 110a和第二ECU 110b中的任意一个无法控制电机120时，另一个可以控制电机120来生成转向反作用力。由于一个电机由第一ECU 110a或第二ECU 110b来控制，从而可以抑制生产成本的增加的同时确保转向反作用力提供结构的可靠性。
第一反作用力生成部100的传感器130和第二反作用力生成部200的传感器210可由彼此独立的电源来供电。因此，可以避免因电源的故障而第一反作用力生成部100的传感器130和第二反作用力生成部200的传感器210同时无法向RWA提供旋转角信息的状况，从而提高可靠性。
以下，参照图8至图12B描述根据一实施例的线控转向式转向装置800。
参照图8，转向柱810容纳转向轴820，转向轴820与方向盘(未图示)连接，并根据驾驶者的方向盘操作而旋转。转向柱810的结构与公知的结构相似，因此将省略详细说明。
第一反作用力生成部100包括：ECU 110、电机120以及传感器130。第一反作用力生成部100的传感器130结合至转向轴820，所述传感器不仅可以检测转向角，还可以检测转向扭矩。电机120可以通过例如蜗轮蜗杆减速器来与转向轴820连接。连接电机120和转向轴820的减速器结构与公知的结构类似，因此将省略详细描述。
电机120和ECU 110可以由容纳于同一壳体的电源组(Power Pack)构成。ECU 110通过控制电机120来生成第一转向反作用力。尽管图中未详细示出，但在电源组壳体内可以容纳有两个PCB，并且各个PCB构成第一模块100a的第一ECU 110a和第二模块100b的第二ECU 110b。
第二反作用力生成部200包括用于检测转向角的传感器210。
即，图8至图12B中所示的实施例可以对应于图2中所示的实施例或图7中所示的实施例。图1和图3至图6中所示的实施例可以通过适当地改变图8至图12B中所示的实施例的结构来设计。
参照图9至图10进行描述，第二反作用力生成部200包括壳体921和传感器盖922。传感器盖922结合至壳体921，并且在传感器盖922和壳体921之间容纳传感器210和后述的齿轮1110等。第一反作用力生成部100包括与转向柱810和电机120结合的齿轮壳体910，第二反作用力生成部200的壳体结合至形成在齿轮壳体910的端部的结合部910a。第二反作用力生成部200可以螺接(bolting)结合至齿轮壳体910，从而易于拆卸以进行维修、配置变更等。
转向轴820贯穿齿轮壳体910并向结合部910a凸出。第二反作用力生成部200在转向轴820的向结合部910a凸出的部位提供第二转向反作用力。另外，第二反作用力生成部200包括传感器210，所述传感器包括结合至转向轴820的端部的转子923，并从转子923的旋转检测转向角。第一反作用力生成部100的传感器130和第二反作用力生成部200的传感器210可由彼此独立的电源来供电。
参照图11、图12A以及图12B，对根据一实施例的第二反作用力生成部200的具体结构和动作进行描述。第二反作用力生成部200包括：齿轮1110，与转向轴820啮合旋转；板1120，形成有导轨1121；销1130，随着齿轮1110的旋转而在导轨1121上移动；弹性构件1140，向销1130提供朝向导轨1121的中央的恢复力。
齿轮1110因转向轴820的旋转而旋转。如图所示，齿轮1110可以以中间轴1112为媒介与转向轴820啮合。中间轴1112结合至转向轴820的端部，且形成有与齿轮1110啮合的轮齿。如后所述，可以利用中间轴1112和齿轮1110之间的齿轮比和销1130在导轨1121上的移动距离来限制或调节最大转向角。
板1120上形成有导轨1121，销1130可以插入至导轨1121并沿导轨1121移动。图中示出了导轨1121为大致呈圆弧形状的实施例，但不限于此。例如，导轨1121可以是直线、曲线形态。销1130随着齿轮1110的旋转而在导轨1121上移动。
弹性构件1140向销1130提供朝向导轨1121的中央的恢复力。弹性构件1140向销1130提供的恢复力将成为通过齿轮1110、中间轴1112等提供给转向轴820的第二转向反作用力。在方向盘的中立状态下，销1130位于导轨1121的中央(参照图12A)，转向角越大，由弹性构件1140提供的恢复力增加。即，随着驾驶者对方向盘的操作，以机械方式生成第二转向反作用力，且方向盘在第二转向反作用力的作用下返回至中立位置(On-Centering)。弹性构件1140只要能够向销1130提供恢复力即可，并不限于图中所示的形态。例如，弹性构件1140可以是螺旋弹簧。
转向轴820的旋转可以随着销1130支撑在导轨1121的两端而被停止。即，销1130的移动范围限制在导轨1121的两端之间，且随着销1130的移动范围被限制，齿轮1110、转向轴820的旋转可以被限制。转向轴820的最大转向角可以由销1130在导轨1121上的移动范围、齿轮1110和转向轴820之间的齿轮比来调节。例如，若齿轮1110的旋转角由销1130和导轨1121被限制为总共240度，且齿轮1110和转向轴820的齿轮比为1：3，则转向轴820的旋转范围被限制为720度(左右各1圈)。
对由弹性构件1140提供恢复力的一实施例进行更具体地描述。板1120上设置有供弹性构件1140的一端结合的中心轴1122，弹性构件1140的另一端可以结合至销1130。即，弹性构件1140的两端分别结合至中心轴1122和销1130。并且，导轨1121可以形成为，其中央离中心轴1122最靠近，并且越向两端越远离中心轴。
如图12A和图12B所示，由于导轨1121的中央离中心轴1122最靠近地形成，因此当销1130位于导轨1121的中央时，弹性构件1140的长度为最短的L1。并且，随着销1130从导轨1121的中央向朝着两端的方向移动，销1130和中心轴1122之间的距离变远，使得弹性构件1140的长度增加。因此，弹性构件1140向销1130提供朝向导轨1121的中央的恢复力。当销1130位于导轨1121的两端时，弹性构件1140的长度为最长的L2。根据一实施例，弹性构件1140可以是连接至中心轴1122和销1130的传送带。
如图所示，齿轮1110可被配置为与中心轴1122呈同轴。齿轮1110可以以轴承为媒介结合至中心轴1122。齿轮1110上可以形成有可供销1130插入的狭缝1111，以使销1130可以利用齿轮1110的旋转而在导轨1121上移动。即，销1130同时插入到齿轮1110的狭缝1111和板1120的导轨1121。但是，由于导轨1121的形状，销1130和中心轴1122之间的距离在径向上发生变化，因此狭缝1111提供能够使销1130在径向上移动的路径。即，狭缝1111形成为具有规定的径向长度，所述规定的径向长度为，导轨1121的中心和两端位置分别与中心轴1122之间距离的距离差(L2-L1)以上，使得销1130在导轨1121和狭缝1111上沿着圆周方向和径向移动。
另外，第二反作用力生成部200还可以包括：阻尼器1150，用于向转向轴820的旋转提供阻尼。阻尼器1150可以如图所示结合至中间轴1112的端部。在阻尼器1150的作用下，可以防止因驾驶者的紧急的方向盘操作或第二转向反作用力引起的突然的方向盘旋转。
以下，对根据本实施例的线控转向式转向装置进行描述，对与上述的实施例相同的结构使用相同的附图标记，并省略详细的说明。
根据本实施例的线控转向式转向装置包括转向轴820、第一反作用力生成部100以及第二反作用力生成部200，其中所述第一反作用力生成部100包括：至少一个电机120，连接至转向轴820；至少一个ECU 110，通过至少一个电机120在转向轴820上生成第一转向反作用力；以及至少一个传感器130，用于检测转向角，其中所述第二反作用力生成部200包括：齿轮1110，与转向轴820啮合旋转；板1120，形成有导轨1121；销1130，随着齿轮1110的旋转而在导轨1121上移动；以及弹性构件1140，向销1130提供朝向导轨1121的中央的恢复力，并且所述第二反作用力生成部200在转向轴820上生成因转向轴820的旋转而产生的第二转向反作用力。
根据一实施例，第二反作用力生成部200还可以包括用于检测转向角的传感器210。
根据一实施例，第一反作用力生成部100的至少一个传感器130和第二反作用力生成部200的传感器210可由彼此独立的电源来供电。
根据一实施例，转向轴820的旋转可以随着销1130支撑在导轨1121的两端而被停止。
根据一实施例，板1120上设置有供弹性构件1140的一端结合的中心轴1122，弹性构件1140的另一端结合至销1130，导轨1121可以形成为，其中央离中心轴1122最靠近，并且越向两端越远离中心轴1122。
根据一实施例，弹性构件1140可以是连接至中心轴1122和销1130的传送带。
根据一实施例，齿轮1110可被配置为与中心轴1122呈同轴。
根据一实施例，齿轮1110上可以形成有狭缝1111，所述狭缝可以提供路径以使销1130插入到狭缝1111并能够在径向上移动。
根据一实施例，第二反作用力生成部200还可以包括：阻尼器1150，用于向转向轴820的旋转提供阻尼。
根据具有如上所述的形状的线控转向式转向装置，可以提供一种通过确保机械可靠性，即使在电子控制系统发生故障时也可以向驾驶者提供转向反作用力，能够提高转向反作用力提供结构的可靠性的同时抑制生产费用的增加，并且能够确保转向角检测结构的可靠性的线控转向式转向装置。
以上说明仅用于例示性地说明本公开的技术思想，只要是本公开所属技术领域的普通技术人员，可以在不脱离本技术思想的本质特性的范围内，进行各种修改和变形。另外，由于这些实施例不是限制本公开的技术思想，而是用于对其进行说明，因此本技术思想的范围不受这些实施例的限制。本公开的保护范围应由所附的权利要求书来解释，并且在等同范围内的所有技术思想应被解释为落入本公开的权利范围内。

Claims (19)

1.一种线控转向式转向装置，其特征在于，
包括：
转向轴；
第一反作用力生成部，包括连接至所述转向轴的至少一个电机、通过控制至少一个所述电机在所述转向轴上生成第一转向反作用力的至少一个电子控制单元以及用于检测转向角的至少一个传感器；以及
第二反作用力生成部，在所述转向轴上生成因所述转向轴的旋转而产生的第二转向反作用力。
2.根据权利要求1所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述第二反作用力生成部还包括用于检测转向角的传感器。
3.根据权利要求2所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述第一反作用力生成部的至少一个传感器和所述第二反作用力生成部的传感器由彼此独立的电源来供电。
4.根据权利要求1所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述第二反作用力生成部包括：
齿轮，与所述转向轴啮合旋转；
板，形成有导轨；
销，随着所述齿轮的旋转而在所述导轨上移动；以及
弹性构件，向所述销提供朝向所述导轨的中央的恢复力。
5.根据权利要求4所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述转向轴的旋转随着所述销支撑在所述导轨的两端而被停止。
6.根据权利要求4所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述板上设置有供所述弹性构件的一端结合的中心轴，所述弹性构件的另一端结合至所述销，
所述导轨形成为，其中央离所述中心轴最靠近，并且越向两端越远离所述中心轴。
7.根据权利要求6所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述弹性构件是连接至所述中心轴和所述销的传送带。
8.根据权利要求6所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述齿轮被配置为与所述中心轴呈同轴。
9.根据权利要求8所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述齿轮上形成有狭缝，所述狭缝提供路径以使所述销插入到所述狭缝并能够在径向上移动。
10.根据权利要求4所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述第二反作用力生成部还包括：
阻尼器，用于向所述转向轴的旋转提供阻尼。
11.一种基于线控转向式转向装置，其特征在于，
包括：
转向轴；
第一反作用力生成部，包括连接至所述转向轴的至少一个电机、通过控制至少一个所述电机在所述转向轴上生成第一转向反作用力的至少一个电子控制单元以及用于检测转向角的至少一个传感器；以及
第二反作用力生成部，包括与所述转向轴啮合旋转的齿轮、形成有导轨的板、随着所述齿轮的旋转而在所述导轨上移动的销以及向所述销提供朝向所述导轨的中央的恢复力的弹性构件，并且所述第二反作用力生成部在所述转向轴上生成因所述转向轴的旋转而产生的第二转向反作用力。
12.根据权利要求11所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述第二反作用力生成部还包括用于检测转向角的传感器。
13.根据权利要求11所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述第一反作用力生成部的至少一个传感器和所述第二反作用力生成部的传感器由彼此独立的电源来供电。
14.根据权利要求11所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述转向轴的旋转随着所述销支撑在所述导轨的两端而被停止。
15.根据权利要求11所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述板上设置有供所述弹性构件的一端结合的中心轴，所述弹性构件的另一端结合至所述销，
所述导轨形成为，其中央离所述中心轴最靠近，并且越向两端越远离所述中心轴。
16.根据权利要求15所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述弹性构件是连接至所述中心轴和所述销的传送带。
17.根据权利要求15所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述齿轮被配置为与所述中心轴呈同轴。
18.根据权利要求17所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述齿轮上形成有狭缝，所述狭缝提供路径以使所述销插入到所述狭缝并能够在径向上移动。
19.根据权利要求11所述的线控转向式转向装置，其特征在于，
所述第二反作用力生成部还包括：
阻尼器，用于向所述转向轴的旋转提供阻尼。
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