CN1429162A - 用于通过线路驱动车辆的转向装置 - Google Patents

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Abstract

车辆中用于线路驱动功能的转向装置(1)，其包括一个可被固定在车辆内部司机所处位置处的基部(2)，和两个在该基部相对两侧的操纵手柄(3、4)，司机的手可分别握住这两个手柄，所述操纵手柄被连接到该基部上，并可关于该基部沿相互反向的方向的运动。

Description

用于通过线路驱动车辆的转向装置
技术领域
本发明涉及一种用于通过线路驱动(drive-by-wire)车辆的转向装置。这样的车辆具有通过电缆线全部地或部分地操作的控制装置。这些例子是制动、离合器和齿轮箱等的电控，从而避免液压和/或机械控制线的使用。
背景技术
车辆的转向功能通常是全机械的，电力的或液力的辅助转向装置也被广泛使用。另一方面，业已提出了可由操纵杆控制的电操作装置。这样的操纵杆装置已越来越多地应用在例如飞机中。但是对于大部分汽车司机而言，这样的操纵杆装置在路用车辆中的应用还未被接受。这是因为这样的事实，即操纵杆的“感觉”和控制特性与传统方向盘的相关“感觉”和控制特性是截然不同的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种转向装置，它适用于电驱动设备，但它并不是与传统方向盘截然不同。该目的通过在车辆中用于电驱动功能的转向装置实现，所述转向装置包括一个可被固定在车辆内部司机所处位置处的基部，和两个在该基部相对两侧的操纵手柄，司机的手可分别握住这两个手柄，所述操纵手柄被连接到该基部上，并可关于该基部沿相互反向的方向的运动。该基部可以被永久地固定在车辆内部，或通过一种搭扣式系统固定在车辆内部。另外，该基部可以被固定大可移动的支撑上，以便可以在左手侧驾驶位置和右手侧驾驶位置之间变化。
本发明的转向装置不提供传统方向盘的通常的旋转式运动，取而代之的是提供一种手柄的相反的运动。因此，装备有按本发明的转向装置的汽车的司机仍可以用双手握住操纵手柄。同样，司机也可以只用一只手握住一个操纵手柄来转向。
另外，如在传统的方向盘的情况下，沿相反方向的运动被置于该操纵手柄对上，其运动在很大程度上类似于传统方向盘的沿相反侧的反向转动运动。
其结果是，司机不必太多的调整他的通常的驾驶习惯，这将使按本发明的转向装置非常适用于大多数的司机。
为了提供给司机传统方向盘的正常“感觉”，这种“感觉”提供了涉及汽车行驶状态等的有用信息，操纵手柄在模拟转向阻力的阻力装置、例如弹簧或电机等的影响下可从其中部位置运动。另外，设置至少一个传感器来传感该手柄的运动，所述传感器与转向控制装置处于闭环回路结构中。
操纵手柄的连接运动可通过数种方式得到。例如，操纵手柄可通过一个倾斜的杠杆相互连接，该杠杆在其每一端与各操纵手柄配合，并且该杠杆在所述两端之间居中地可转动地连接到基部上。该杠杆经过一个可滑动的/或转动的连接部与每个操纵手柄配合。
该操纵手柄可以由任何能够提高驾驶特性的传统形状实现。例如，每个操纵手柄可以具有一个直的或弧形的外周。同样，每个操纵手柄可以具有一个弧形的杆，该弧形杆连接到滑动支撑在基部上的滑动部上，每个操纵手柄的杆和滑动部经过一个轮辐连接。
另外，基部带有罩屏(head-up screen)或液晶(LCD)屏，用于显示车辆控制和特性数据；通讯机构，例如电话；路线计划装置。
为了提高按本发明的操纵装置的合理使用性，设置了信号机构，用于给出左手和右手转向的信号。
上述操纵手柄是可平行运动的，或者以一个夹角关于彼此运动。每个操纵手柄通过一个直线轴承，例如一个滑动轴承，可沿该基部滑动。所述基部可以用于其它功能，并且可包括一个显示器和操纵按钮，例如用于加速/减速、换挡显示、照明、路线计划、电话。根据另一个实施例，每个操纵手柄可按一个弯曲的迹线滑动，每个操纵手柄的弯曲的迹线按一个圆弧形成。
一个扶手可以构成基部的一部分。该扶手为司机的手提供了方便的支撑，同样也保护上述手柄由于司机膝部而产生的意外致动。
在那种情况下，每个操纵手柄具有一个牙状架，该牙状架按上述圆弧弯曲，可转动地容纳在基部中的小齿轮与该弯曲的牙状架相啮合。
本发明也涉及一种包括按上述权利要求中任一项所述的转向装置和一个机械操作的支撑系统的结合，用于控制主车辆安全功能，例如在发动机故障时的转向和制动。根据一个优选实施例，设置了一旦出现发动机故障，将操纵手柄相对于基部锁定的机构，所述固定基部与支撑系统相连，并在出现所述发动机故障的情况下从其固定位置释放到可转动位置。
同样，该转向装置也可应用于和一个转向柱结构相结合，其包括一个或多个用于例如加速和/或制动的脚踏板。
附图说明
下面结合按照附图中所示的本发明的转向装置的实施例对本发明进行进一步说明。
图1是按本发明的转向装置的立体视图，
图2是后视图，
图3-5是从下侧、操纵手柄处于不同位置时看到的视图，
图6、7和8示了其它的实施例。
具体实时方式
按本发明的转向装置1包括一个可被固定在车辆内部司机所处位置处的基部2。这种连接可以是永久性的，但也可以由一种搭扣式连接实现。在后一种情况中，该转向装置可以被随意安放和取走，而且一旦可以得到车辆仪表板中的要求规范时，它也可以安放在左手侧的或右手侧的司机座椅上。
另外，转向装置1可作为一种可伸缩单元实现。在驾驶时，该转向装置可以处于其正常操纵位置。当车停下来时，该转向装置可以缩回去，以便使坐下的过程更为舒适。
转向装置1另外还包括在基部相对两侧的左手和右手操纵手柄3、4。司机的手可分别握住这些操纵手柄3、4；同样，司机当然也可以只用一只手握住单个操纵手柄来执行操纵动作。
为了实现转向运动，操纵手柄3、4沿基部2按相互反向的方向的滑动，如图3-5所示。
为此，基部2带有一个转轴7，通过该转轴7可以将杠杆5转入不同的角位置中，如图3-5所示。
杠杆5在其相对的两端与操纵手柄3相配合。在杠杆5的相对的两端和操纵手柄3、4之间的连接部6允许沿杠杆5的纵向的相对位移。
在所示实施例中，操纵手柄3、4分别具有一个弧形部，它们通过轮辐15连接到滑动部14上。滑动部14以一种公知的方式，例如通过一个直线轴承9连接到基部2上。
基部2另外还包括用于实现数种功能的操作按钮11。
另外设置了信号机构16，它们显示出由司机所执行的转向方向。
在基部2上还安装了路线信息计划器。
另一种可选方案中，还可以设置安全气囊。
在图6所示的实施例中，转向装置1与转向支撑柱结构18相结合，在该转向支撑柱结构18上也一体连接有踏板19，例如用于加速或制动。
图7的实施例具有手柄3、4，它们通过一个铰接部34相连接。另外，还设置了一个扶手25。
图8的另一个实施例包括手柄3、4，它们按弯曲的迹线可沿基部21滑动，其中该迹线在所示实施例中构成为圆弧的一部分。这些圆弧的半径23大于它们的相互间距。这些弯曲的迹线的圆心以24示出。
每个手柄3、4在其面对基部2的一侧具有一个相应弯曲的牙状架20(未示出)，这些牙状架分别与简要示出的小齿轮21相啮合。这些小齿轮21沿弯曲的迹线的圆心24中的轴线可转动地容纳在基部2中。每个小齿轮21啮合一个中心齿轮22，该齿轮连接到一个转向控制器(未示出)上。
牙状架、小齿轮21和齿轮22的啮合的结果是使手柄3、4的运动相连，即操纵手柄3、4之一的向上运动自动导致操纵手柄3、4中另一个的相应的向下运动。
另外，齿轮21可以连接到一个用于模拟转向阻力的电机上。
此外，也可以设置一旦出现发动机故障，将操纵手柄3、4相对于基部2锁定的机构。同样，也可以设置将基部2从其固定位置释放的机构，从而使它在出现发动机故障的情况下可围绕一支撑转向轴线转动。其结果是，当出现发动机故障是时，握住操纵手柄3、4，按本发明的转向装置可以用作为一个通常的方向盘。

Claims (27)

1.车辆中用于线路驱动功能的转向装置(1)，其包括一个可被固定在车辆内部司机所处位置处的基部(2)，和两个在该基部相对两侧的操纵手柄(3、4)，司机的手可分别握住这两个手柄，所述操纵手柄(3、4)被连接到该基部上(2)，并可关于该基部沿相互反向的方向的运动。
2.按权利要求1所述的转向装置，其特征在于，操纵手柄(3、4)在例如弹簧和/或电机和/或液压机构的模拟转向阻力的阻力装置的影响下可从其中部位置滑动。
3.按权利要求1或2所述的转向装置，其特征在于，设置至少一个传感器来传感该手柄的运动，所述传感器与转向控制装置处于闭环回路结构中。
4.按上述权利要求中任一项所述的转向装置，其特征在于，操纵手柄(3、4)通过一个倾斜的杠杆(5)相互连接，该杠杆在其每一端与各操纵手柄(3、4)配合，并且该杠杆在所述两端之间居中地可转动地连接到基部(2)上。
5.按权利要求4所述的转向装置，其特征在于，杠杆(5)经过一个可滑动的/或转动的连接部(6)与每个操纵手柄(3、4)配合。
6.按权利要求2和4所述的转向装置，其特征在于，该阻力装置连接到杠杆(5)上，以将操纵手柄(3、4)向其中部位置驱动。
7.按上述权利要求中任一项所述的转向装置，其特征在于，基部(2)和/或操纵手柄(3、4)包括一个显示器(10)和操纵按钮，例如用于加速/减速、换挡、换挡显示、照明、路线计划、通讯机构，如电话。
8.按上述权利要求中任一项所述的转向装置，其特征在于，基部(2)包括一个气囊(12)。
9.按上述权利要求中任一项所述的转向装置，其特征在于，操纵手柄(3、4)具有直线的或弧形的外周。
10.按上述权利要求中任一项所述的转向装置，其特征在于，每个操纵手柄(3、4)具有一个弧形杆(13)，该弧形杆连接到滑动支撑在基部(2)上的滑动部(14)上。
11.按权利要求10所述的转向装置，其特征在于，每个操纵手柄的杆(13)和滑动部(14)经过一个轮辐(15)连接。
12.按上述权利要求中任一项所述的转向装置，其特征在于，基部(2)带有罩屏或液晶屏，用于显示车辆控制和特性数据；通讯机构，例如电话；路线计划装置。
13.按上述权利要求中任一项所述的转向装置，其特征在于，设置了信号机构(16)，用于给出左手和右手转向的信号。
14.按上述权利要求中任一项所述的转向装置，其特征在于，上述操纵手柄是可平行运动的。
15.按权利要求1-13中任一项所述的转向装置，其特征在于，上述操纵手柄可按不平行的迹线运动。
16.按权利要求14或15所述的转向装置，其特征在于，每个操纵手柄(3、4)通过一个直线轴承(9)，例如一个滑动轴承，可沿该基部滑动。
17.按权利要求1-13中任一项所述的转向装置，其特征在于，每个操纵手柄(3、4)按一个弯曲的迹线滑动。
18.按权利要求17所述的转向装置，其特征在于，每个操纵手柄(3、4)的弯曲的迹线按一个圆弧形成。
19.按权利要求18所述的转向装置，其特征在于，每个弯曲的迹线之间的距离小于它们的圆弧的半径的和。
20.按权利要求19所述的转向装置，其特征在于，每个操纵手柄(3、4)具有一个牙状架(20)，该牙状架按照上述圆弧弯曲，可转动地容纳在基部(2)中的小齿轮(21)，小齿轮与该弯曲的牙状架(20)相啮合。
21.按权利要求20所述的转向装置，其特征在于，小齿轮(21)分别与一个中心齿轮(22)啮合，所述中心齿轮被连接到一个转向控制装置上。
22.按上述权利要求中任一项所述的转向装置，其特征在于，基部(2)包括一个延伸经过上述手柄的扶手(23)。
23.按权利要求11所述的转向装置，其特征在于，杆(13)经过一个转动部(24)连接到滑动部(14)上。
24.按上述权利要求中任一项所述的转向装置(1)和一个机械操作的支撑系统(18)相结合，用于控制主车辆安全功能，例如在发动机故障时的转向和制动。
25.按权利要求24所述的结合，其特征在于，设置一旦出现发动机故障就将操纵手柄(3、4)相对于基部(2)锁定的机构，所述固定基部(2)与支撑系统(18)相连，并在出现所述发动机故障的情况下从其固定位置释放到可转动位置。
26.按上述权利要求1-25中任一项所述的转向装置和一个转向柱结构(18)相结合，其包括一个或多个用于例如加速和/或制动的脚踏板(19)。
27.按权利要求26所述的结合，其特征在于，转向柱结构(18)包括用于连接到电动车结构上的电线和连接件。
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