[发明专利]转向系统及车辆

说明书

本公开涉及一种转向系统及车辆。所述转向系统包括转向管柱、转向盘、第一离合器、第二离合器、传动轴、转向器、第一电机、第二电机，转向管柱的转向轴的上端与转向盘相连，转向轴的下端与传动轴的上端通过第一离合器相连，传动轴的下端与转向器通过第二离合器相连，第一电机通过第一减速传动机构与转向轴相连，第二电机通过第二减速传动机构与转向器的转向齿条相连，转向系统具有线控转向模式和机械连接转向模式，在线控转向模式，第一离合器和第二离合器均断开，第一电机向转向轴提供与转动方向相反的作用力，第二电机驱动转向齿条移动；在机械连接转向模式，第一离合器和第二离合器均接合，第一电机向转向轴提供与转动方向相同的作用力。

技术领域

本公开涉及一种转向系统及车辆。

背景技术

转向系统的功能是按照驾驶员的意愿控制车辆的行驶方向。传统的转向系统主要包括转向盘、转向管柱、传动轴、转向器、转向横拉杆，转向管柱的转向轴的上端与转向盘相连，转向轴的下端与传动轴的上端相连，传动轴的下端与转向器相连。需要转向时，驾驶员对转向盘施加转向力矩，该力矩通过转向轴和传动轴输入转向器，通过转向器使转向横拉杆移动，并带动转向节臂，使转向轮偏转，从而改变车辆的行驶方向。

传统的转向系统存在以下缺陷：一、转向系统各部分之间采用机械连接，容易因机械传动误差造成转向手感波动，影响用户体验；二、大量的中间传动机构造成整车零部件数量多，重量大，成本高。为此，考虑用线控方式替代传统的机械连接方式。然而，出于安全目的，目前一些国家和地区的法律法规尚不允许转向系统单纯采用线控方式。

发明内容

本公开的目的是提供一种转向系统，该转向系统可同时实现线控转向和机械转向。

为了实现上述目的，本公开提供一种转向系统，包括转向管柱、转向盘、第一离合器、第二离合器、传动轴、转向器、第一电机、第二电机，所述转向管柱的转向轴的上端与所述转向盘相连，所述转向轴的下端与所述传动轴的上端通过所述第一离合器相连，所述传动轴的下端与所述转向器通过所述第二离合器相连，所述第一电机通过第一减速传动机构与所述转向轴相连，所述第二电机通过第二减速传动机构与所述转向器的转向齿条相连，所述转向系统具有线控转向模式和机械连接转向模式，在所述线控转向模式，所述第一离合器和所述第二离合器均断开，所述第一电机向所述转向轴提供与所述转向轴的转动方向相反的作用力，所述第二电机驱动所述转向齿条移动；在所述机械连接转向模式，所述第一离合器和所述第二离合器均接合，所述第一电机向所述转向轴提供与所述转向轴的转动方向相同的作用力。

可选地，所述转向系统还包括第一控制器、第二控制器和第三控制器，所述第一控制器用于控制所述第一电机，所述第二控制器用于控制所述第二电机，所述第三控制器用于控制所述第一离合器和所述第二离合器，所述第三控制器分别与所述第一控制器和所述第二控制器电连接。

可选地，所述转向管柱还包括固定支架、第一柱筒、第二柱筒、角度调节电机、角度调节丝杆螺母机构、连杆机构、高度调节电机、高度调节丝杆螺母机构，所述第二柱筒设置在所述第一柱筒内且与所述第一柱筒滑动套接，所述转向轴穿设于所述第一柱筒和所述第二柱筒，所述转向轴包括花键连接的上轴和下轴，所述上轴通过第一轴承支承在所述第二柱筒内，所述下轴通过第二轴承支承在所述第一柱筒内，所述第一柱筒绕第一铰接轴线铰接在所述固定支架上，所述角度调节电机能够通过所述角度调节丝杆螺母机构和所述连杆机构驱动所述第一柱筒相对于所述固定支架转动，所述高度调节电机能够通过所述高度调节丝杆螺母机构驱动所述第二柱筒相对于所述第一柱筒轴向移动。

可选地，所述角度调节丝杆螺母机构包括角度调节丝杆和套设在所述角度调节丝杆上的角度调节螺母，所述角度调节丝杆与所述角度调节电机相连，所述角度调节螺母通过所述连杆机构与所述固定支架相连，所述连杆机构中的一个连杆绕第二铰接轴线铰接在所述第一柱筒上，所述第一铰接轴线与所述第二铰接轴线平行。

可选地，所述角度调节丝杆的轴线与所述第一铰接轴线垂直。