[发明专利]带有差动角度传感器的伺服转向组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的伺服转向(Servolenkung)的伺服转向组件，尤其用于液压伺服转向，以及一种对应的用途。

背景技术

用于车辆的液压式伺服转向的伺服转向组件除其他之外包括伺服阀门，它们也被称为旋转伺服阀门。这些伺服阀门取决于驾驶员所施加的转向矩来转向液压力并因此调节该转向支持。大多数旋转伺服阀门用于以下情况，其中通过转向支柱与方向盘相连的一个输入轴相对于一个阀门零件(也称为调整构件、控制套筒或者套筒)进行旋转，该阀门零件与输出轴相连并且在齿条转向的情况下与转向小齿轮(也称为小齿轮)相连。通过在输入轴与调整构件之间的扭转系统，实现了伺服阀门的调整构件的一种取决于转矩的调整以及因此实现一种取决于阀门支持特征和由此造成的转向力支持特征(Lenkkraftunterstützungscharakteristik)。

为了实现扭矩调节器的各种其他功能，例如追踪辅助、转向过多和转向不足的辅助、触觉反馈、可变转向支持例如取决于车辆速度或负载、城市模式(Citymode)、停车引导、转向矩重叠等，已知与所处的扭矩无关地对调整构件的配置进行设定以便影响伺服阀门的转向力支持特征。

此类的伺服转向阀门例如在公开文件DE 10 2004 049 686 A1中描述。此处转向力支持特征的调整通过设定在调整构件与该伺服阀门的一个输出轴之间的相对角度来实现。

发明内容

从现有技术出发，本发明的基本目的在于，进一步改进开篇所述类型的伺服转向组件，使得能够对该组件进行更好的功能监控，以提高驾驶安全性和/或改善转向力支持的调节。

这个目的是通过根据如下所述的伺服转向组件以及提出权利要求的用途来实现的。

要注意的是，在专利权利要求中分别详述的特征可以任意的、技术上有意义的方式彼此组合，并且展示本发明的其他设计。本说明书尤其与附图相关地额外显示了本发明的特征并对其进行详细阐释。

本发明的用于机动车辆的伺服转向的伺服转向组件包括一个输入轴用于与一个方向盘相连接，一个与该输入轴联接的输出轴用于与一个转向杆的有效啮合，其中在输入轴与输出轴之间的联接允许其间的相对旋转。根据本发明还设置有一个伺服调节器，优选一个液压伺服阀门，带有一个可转动的、与该输出轴处于啮合并且由该输出轴驱动的调整构件，其中取决于在输入轴与调整构件之间的相对旋转来控制转向力支持。根据本发明，在输出轴与调整构件之间的啮合提供了在该输出轴与该调整构件之间的相对旋转。根据本发明还设置有一个致动器，例如一个电机式或电磁式致动器，用于该调整构件相对于该输出轴的相对偏移，以便影响转向力支持特征。

本发明的伺服转向组件还包括一个传感器用于测量在该调整构件与该输出轴之间或者在该调整构件与该输入轴之间的至少一个差动角度。还设置有一个分析单元用于分析由该传感器提供的测量值。所提供的数据有利地用于该伺服组件的功能和安全监控。

本发明的目标是，在转向中通过一个相对于输出轴可旋转的调整构件来获得在故障保护技术和调节技术方面重要的附加信息以便影响转向力支持。为了相对旋转在输入轴与输出轴之间向该转向传动系(对于常规的扭矩传感器而言是必需的)中安置一个第二弹性体(T形条)，可能会消除以下的优点，即否则将会负面影响转向感。

通过在转向齿轮处该传感器的近转向齿轮的定位，可以直接测量在输入轴与调整构件之间的旋转角度。这种旋转可能在属类的伺服组件中由驾驶员和/或由致动器来产生。在致动器和驾驶员同时作用于该调整构件并且导致偏移的情况下，可以借助于致动器的偏移路程的知识来反推这个信息并且获得纯粹的驾驶员信息。出于故障保护原因，这是用于得知驾驶员是否已经与方向盘进行接触的重要信息。

另外，车辆制造者可以免于向转向支柱中整合一个近方向盘的转向角度传感器。这节省了车辆的构造空间、成本和重量。

在行驶开始之前，可以系统自检的形式来检查由致动器促使的、该调整构件相对于该输出轴的相对偏移的完整功能。只要例如驾驶员尚未起动发动机并且由此尚未存在由泵造成的转向支持，那么该致动器可以通过在该调整构件的完整偏移行程上转动该调整构件(例如直到相应的止动(Beanschlagung))来检查该系统的功能性。

然后例如由此可以导出相对于可以由偏移机构实现的转向力特征的变化而言的中性位置(Neutralstellung)，例如其中间位置，并且检查自从最后的一次或多次行驶以后该系统是否已经偏移，例如通过将在EEPROM中储存的数据用当前获得的数据进行检查。