[发明专利]手轮致动器组件

说明书

一种用于线控转向转向系统的手轮致动器组件，该手轮致动器组件包括：手轮轴，该手轮轴被配置成接纳手轮；反馈设备，该反馈设备能够操作以对手轮轴的旋转提供可变水平的阻力；以及手轮轴位置传感器，该手轮轴位置传感器能够操作以感测手轮轴的角位置；其中，该手轮轴位置传感器安装在电路板上，电路包括被配置成从手轮轴位置传感器接收信号的控制器。

技术领域

本发明涉及一种用于线控转向电动动力辅助转向系统的手轮致动器组件，尤其但不一定排他性地用于道路车辆的手轮致动器组件。本发明还涉及一种包括手轮致动器组件的线控转向转向系统。

背景技术

车辆中的常规转向系统在由驾驶员操作的手轮与引起车辆的可转向车轮的运动的转向齿条或连杆之间提供机械连接。这种固定连接由转向柱组件提供。在现代车辆中，还向转向柱组件的一部分或直接向转向齿条提供辅助力，以便使转向动作不那么困难。辅助力由液压辅助系统提供或更常见地由电动辅助系统使用电动马达提供。

然而，随着电气系统变得更加可靠，移除手轮与可转向车轮之间的机械连接并用电气连接替代机械连接可能是有益的。电气转向连接通常称为线控转向。这些系统可以节省在现代车辆中非常宝贵的空间，并且可以提供附加益处，诸如为车辆乘员提供增强的碰撞保护。另外，线控转向系统在可以实现自主的车辆中可能特别令人感兴趣。在这种车辆中，必须能够使用致动器(诸如电动马达)提供完全的转向控制，而不是仅向驾驶员输入提供辅助。

发明内容

根据第一方面，提供了一种用于线控转向转向系统的手轮致动器组件，所述手轮致动器组件包括：手轮轴，所述手轮轴被配置成接纳手轮；反馈设备，所述反馈设备能够操作以对所述手轮轴的旋转提供可变水平的阻力；以及手轮轴位置传感器，所述手轮轴位置传感器能够操作以感测所述手轮轴的角位置；其中，所述手轮轴位置传感器安装在电路板上，所述电路板包括控制器，所述控制器被配置成从所述手轮轴位置传感器接收信号。

由于手轮轴位置传感器安装在电路板上，因此位置传感器与电路板(包括控制器)之间不需要布线、配线或附加连接器。这可以提高手轮轴位置传感器的可靠性并降低制造和组装成本。在需要高完整性信号的情况下，每个传感器通常需要两个布线线束，这必然会增加布线所需的空间。将手轮轴位置传感器直接安装在电路上消除了这种必要。电路板可以是印刷电路板，手轮轴位置传感器经由至少一个导电轨连接至控制器。

将手轮轴位置传感器安装在电路板上还可以使组件更紧凑，从而防止空间(特别是在手轮轴的轴向方向上)的任何浪费。由于该组件所使用的空间较小，因此可以增加转向组件的调整长度。

所述反馈设备可以响应从所述控制器接收的控制信号。

所述反馈设备可以包括具有马达轴的电动马达，所述马达轴机械地联接至所述手轮轴，所述电动马达被配置成对所述手轮轴的旋转提供所述可变水平的阻力。

使用电动马达作为反馈设备是期望的，因为它不仅允许在用于生成电气制动时将阻力施加到手轮轴上，而且还可以用于施加力反馈。力反馈在转向系统中可以是特别期望的，因为它可以实现驾驶员从可转向车轮接收更好的、与常规机械转向组件中提供的相似的转向‘感觉’。

所述组件可以进一步包括马达轴位置传感器，所述马达轴位置传感器能够操作以感测所述马达轴的角位置，所述马达轴位置传感器安装在所述电路板上，所述电路板被配置成从所述马达轴位置传感器接收信号。在电路板是印刷电路板的情况下，马达轴位置传感器可以经由至少一个导电轨连接至控制器。

可能期望包括马达轴位置传感器，以便提供用于跟踪组件运动的附加信号。通过将马达轴位置传感器安装在电路板上，可以再次消除任何中间连接或布线，从而提供了更小、更紧凑且更可靠的组装。

所述马达轴位置传感器可以感测与所述马达轴相关联的马达轴传感器目标的旋转。

所述马达轴传感器目标可以安装在所述马达轴的远端处或与之相邻。