[发明专利]用于使方向盘收入的装置及其控制方法

说明书

本发明提供了用于使方向盘收入的装置及其控制方法。所述装置包括：方向盘模块，其具有方向盘，所述方向盘模块可以与方向盘一起移动至收入空间的内部。设置有复合行星齿轮组，其具有有组织地接合的第一旋转元件至第五旋转元件以及第一制动元件至第三制动元件。滑动单元配置为将方向盘模块滑动到收入空间中，并且复位弹簧配置为沿方向盘模块远离收入空间移动从而伸出的方向提供回弹力。

技术领域

本发明涉及一种用于使方向盘收入的装置及其控制方法，所述装置能够确保所需的方向盘收入速度和伸出速度，同时降低其成本和重量。

背景技术

线控转向(steer-by-wire，SBW)系统是这样一种系统：在方向盘与前轮胎之间没有机械连接的情况下，利用二者之间的电信号连接进行转向。SBW系统的优点在于，轮胎的转向可以与方向盘的旋转无关，因此，当相关车辆在自动驾驶模式下被自动地驾驶时，可以通过方向盘的运动而使方向盘收入。具体地，可以增大驾驶员的座位空间。

对于方向盘的收入系统，已经开发了诸如旋转收入系统和线性收入系统的技术。然而，这些技术适于使方向盘在短距离内移动，因此其移动范围受到限制。作为另一种方向盘的收入系统，已经开发了一种通过使致动器收入而移动方向盘的技术。然而，在这种情况下，由于额外安装致动器，因此在布局方面可能存在缺点。所以，空间最大化效果(这是SBW系统的主要优点)可能会降低。

此外，在自动驾驶期间，当基于系统请求将驾驶控制管理移交给驾驶员时，应当在一定时间(例如4秒)内启用由驾驶员控制的转向。然而，由于目前不存在能够迅速伸出所收入的方向盘的系统，因此可能无法实现由驾驶员控制的平稳转向。当增加致动器的尺寸以解决上述问题时，在重量和成本方面可能存在问题。

公开于该部分的以上内容仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示这些内容构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提供了一种用于使方向盘收入的装置及其控制方法，所述装置能够确保所需的方向盘收入速度和伸出速度，同时降低其成本和重量。

根据本发明的一个方面，用于使方向盘收入的装置可以包括：方向盘模块，其具有方向盘，所述方向盘模块可以与方向盘一起移动至收入空间的内部；复合行星齿轮组，其具有：连接至方向盘并通过第一制动元件选择性锁定的第一旋转元件，连接至反作用力电机的第二旋转元件，通过第二制动元件选择性锁定的第三旋转元件，通过第三制动元件选择性锁定的第四旋转元件，以及作为输出元件工作的第五旋转元件；滑动单元，其配置为利用从第五旋转元件输出的旋转力将方向盘模块滑动到收入空间中；以及复位弹簧，其配置为沿方向盘模块远离收入空间移动从而伸出的方向提供回弹力。

所述复合行星齿轮组可以包括第一行星齿轮组和第二行星齿轮组；第一旋转元件可以是第一行星齿轮组的第一太阳轮；第二旋转元件可以是第一行星齿轮组的第一行星架；第三旋转元件可以包括第一行星齿轮组的第一齿圈和第二行星齿轮组的第二太阳轮；第四旋转元件可以是第二行星齿轮组的第二行星架；第五旋转元件可以是第二行星齿轮组的第二齿圈。

所述滑动单元可以包括齿条，所述齿条布置于收入空间的内表面，所述收入空间形成于车辆的内部，因此所述齿条可以沿方向盘的轴向方向延伸。所述第五旋转元件可旋转地设置于方向盘模块，以将第五旋转元件以齿轮啮合的方式连接在第三旋转元件和齿条之间，从而在旋转的同时能够沿着齿条移动。

中间齿轮可以与第一齿圈啮合。蜗杆可以设置为与所述中间齿轮同轴。所述蜗杆可以与第二太阳轮啮合。所述第二太阳轮可以经由第二行星架与第二齿圈啮合。第二齿圈可以与齿条啮合，从而第一齿圈与齿条以齿轮啮合的方式啮合。所述复位弹簧的第一端可以连接至方向盘模块的端部，所述复位弹簧的第二端连接至车身的面向方向盘模块的部分。