一种路感力矩模拟机构及车的制作方法

本发明涉及车领域，具体而言，涉及一种路感力矩模拟机构及车。

背景技术：

传统的转向系统(机械式、液压式和电动助力转向系统)保证了汽车按驾驶员的意志行驶，但是由于其转向传动比固定，汽车的响应特性随着车速和方向盘转角变化，因此驾驶员必须随着变化的特性做出补偿，从而保证汽车在不同的工况下都能按意愿行驶。但这影响了汽车的操纵稳定性和驾驶舒适性。因此，线控转向系统应运而生。线控转向系统可以自由设计转向系统的力传递特性和角传递特性，给汽车的转向特性设计带来了很大的发展空间。在汽车线控转向系统中，传统转向系统的部件，比如转向柱、中间轴、泵等都被取消了。转向操作机构和转向执行机构之间的机械连接被各种电子－机械执行机构所取代。这使得车辆能通过电气驱动系统的电信号来控制车轮和方向盘。在线控转向系统中，驾驶员进行转向操作的机构和具体的转向执行机构发生了分离，导致整车的路感不能传递到驾驶员手上。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种路感力矩模拟机构，能够提高驾驶员的体验。

本发明的目的在于提供一种车，能够提高驾驶员的体验。

本发明提供一种技术方案：

一种路感力矩模拟机构，包括传动组件、扭杆、角度传感器、控制器及反馈组件，

所述传动组件的一端用于与转向管柱连接，用于传递所述转向管柱的转矩；

所述扭杆与所述传动组件连接，用于在所述转矩的作用下发生变形；

所述角度传感器与所述扭杆连接，用于检测所述扭杆的变形角度；

所述控制器与所述角度传感器及所述反馈组件连接，用于依据所述变形角度控制所述反馈组件产生与所述转矩匹配的反向扭矩；

所述反馈组件与所述传动组件连接，用于将所述反向扭矩通过所述传动组件传递至所述转向管柱。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述反馈组件包括驱动件及反馈件；

所述控制器与所述驱动件连接，用于依据所述变形角度，控制所述驱动件的产生与所述转矩匹配的反向扭矩；

所述反馈件与所述驱动件及所述传动组件连接，用于依据所述反向扭矩转转动，并将所述反向扭矩传递至所述传动组件。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述反馈件包括第一传动件及第二传动件，所述第一传动件与所述传动组件连接，所述第二传动件与所述驱动件连接，所述第一传动件与所述第二传动件配合。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述传动组件包括第一传动轴及第二传动轴，所述第一传动轴及第二传动轴通过扭杆连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述传动组件还包括支撑座，所述支撑座与所述第二传动轴连接，所述支撑座上设置有凹槽，用于安装所述角度传感器。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述路感力矩模拟机构还包括限位组件，所述限位组件与所述传动组件连接，用于所述传动组件的转动角度。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述限位组件包括限位件、第一限位板及第二限位板，所述限位件与所述传动组件连接，所述第一限位板及所述第二限位板分别设置在所述限位件的两端，所述限位件可转动地相对于传动组件滑动，以选择性地与所述第一限位板或所述第二限位板抵持。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述限位件包括第三转动轴及限位块，所述第三转动轴与所述传动组件连接，所述限位块与所述第三转动轴配合，可相对于所述第三转动轴可转动地滑动。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述路感力矩模拟机构还包括外壳，所述传动组件、所述扭杆、所述角度传感器、所述控制器及所述反馈组件设置在所述外壳内；

所述外壳包括第一端盖、第一壳体、第二壳体、第三壳体及第二端盖，所述第一端盖、所述第一壳体、所述第二壳体、所述第三壳体及所述第二端盖依次连接。

一种车，包括路感力矩模拟机构，所述路感力矩模拟机构包括传动组件、扭杆、角度传感器、控制器及反馈组件，

所述传动组件的一端用于与转向管柱连接，用于传递所述转向管柱的转矩；

所述扭杆与所述传动组件连接，用于在所述转矩的作用下发生变形；

所述角度传感器与所述扭杆连接，用于检测所述扭杆的变形角度；

所述控制器与所述角度传感器及所述反馈组件连接，用于依据所述变形角度控制所述反馈组件产生与所述转矩匹配的反向扭矩；

所述反馈组件与所述传动组件连接，用于将所述反向扭矩通过所述传动组件传递至所述转向管柱。

本发明提供的路感力矩模拟机构及车的有益效果是：在本发明中，路感力矩模拟机构包括传动组件、扭杆、角度传感器、控制器及反馈组件，传动组件的一端用于与转向管柱连接，用于传递转向管柱的转矩；扭杆与传动组件连接，用于在转矩的作用下发生变形；角度传感器与扭杆连接，用于检测扭杆的变形角度；控制器与角度传感器及反馈组件连接，用于依据变形角度控制反馈组件产生与转矩匹配的反向扭矩；反馈组件与传动组件连接，用于将反向扭矩通过传动组件传递至转向管柱。

在本发明中，角度传感器检测扭杆的变形角度，控制器依据变形角度控制反馈组件产生转矩相匹配的反向扭矩，并将该反向扭矩通过传动组件反馈至转向管柱，模拟车路感反馈，使驾驶员在操作时需要克服反向扭矩，既能准确感知驾驶员的输入，又能提供与车相适应的路感，提高驾驶员的体验感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例一提供的路感力矩模拟机构的结构示意图。

图2为本发明实施例一提供的路感力矩模拟机构的结构框图。

图3为本发明实施例一提供的路感力矩模拟机构的外壳的结构示意图。

图4为本发明实施例一提供的路感力矩模拟机构的反馈组件的结构示意图。

图5为本发明实施例一提供的路感力矩模拟机构的限位组件的限位件的结构示意图。

图标：100-路感力矩模拟机构；110-反馈组件；112-驱动件；114-反馈件；1142-第一传动件；1144-第二传动件；120-传动组件；122-第一传动轴；124-第二传动轴；126-支撑座；128-凹槽；130-扭杆；140-角度传感器；150-控制器；160-外壳；162-第一端盖；164-第一壳体；166-第二壳体；168-第三壳体；169-第二端盖；170-限位组件；172-限位件；1722-第三转动轴；1724-限位块；174-第一限位板；176-第二限位板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

请参阅图1及图2，本实施例提供了一种路感力矩模拟机构100，本实施例提供的路感力矩模拟机构100能够提高驾驶员的体验感。

在本实施例中，驾驶员在开车时无法直接获得车的路感，本实施例提供的路感力矩模拟机构100能够为驾驶员提供模拟的路感反馈，使驾驶员能够感知路面的情况。

在本实施例中，驾驶员通过转向管柱操作路感力矩模拟机构100。

在本实施例中，路感力矩模拟机构100，包括传动组件120、扭杆130、角度传感器140、控制器150及反馈组件110，

传动组件120的一端用于与转向管柱连接，用于传递转向管柱的转矩；

扭杆130与传动组件120连接，用于在转矩的作用下发生变形；

角度传感器140与扭杆130连接，用于检测扭杆130的变形角度；

控制器150与角度传感器140及反馈组件110连接，用于依据变形角度控制反馈组件110产生与转矩匹配的反向扭矩；

反馈组件110与传动组件120连接，用于将反向扭矩通过传动组件120传递至转向管柱。

在本实施例中，角度传感器140检测扭杆130的变形角度，控制器150依据变形角度控制反馈组件110产生转矩相匹配的反向扭矩，并将该反向扭矩通过传动组件120反馈至转向管柱，模拟车路感反馈，使驾驶员在操作时需要克服反向扭矩，既能准确感知驾驶员的输入，又能提供与车相适应的路感，提高驾驶员的体验感。

在本实施例中，路感力矩模拟机构100还包括外壳160，传动组件120、扭杆130、角度传感器140、控制器150及反馈组件110设置在外壳160内；

请参阅图3，外壳160包括第一端盖162、第一壳体164、第二壳体166、第三壳体168及第二端盖169，第一端盖162、第一壳体164、第二壳体166、第三壳体168及第二端盖169依次连接。

在本实施例中，传动组件120设置在第一壳体164内，一端伸入至第二壳体166。扭杆130、加都传感器及反馈组件110均设置在第二壳体166内。

在本实施例中，第二壳体166的内径小于第三壳体168的内径。

在本实施例中，反馈组件110包括驱动件112及反馈件114；

控制器150与驱动件112连接，用于依据变形角度，控制驱动件112的产生与转矩匹配的反向扭矩；

反馈件114与驱动件112及传动组件120连接，用于依据反向扭矩转转动，并将反向扭矩传递至传动组件120。

在本实施例中，控制器150依据变形角度，控制输入至驱动器的电流，输入驱动件112的电流与控制传动组件120转动的电流相反，使反馈件114产生反向扭矩。

请结合参阅图1及图4，在本实施例中，反馈件114包括第一传动件1142及第二传动件1144，第一传动件1142与传动组件120连接，第二传动件1144与驱动件112连接，第一传动件1142与第二传动件1144配合。

在本实施例中，第一传动件1142为涡轮，第二传动件1144为蜗杆，驱动件112驱动蜗杆转动，蜗杆通过涡轮将反向扭矩传递至传动组件120。

需要说明的是，在本实施例中，第一传动件1142为涡轮，第二传动件1144为蜗杆，但是不限于此，在本发明的其他实施例中，第一传动件1142及第二传动件1144可以为其他能够产生扭矩的装置。与本实施例等同的方案，能够达到本实施例的效果的，均在本发明的保护范围内。

请参阅图1，在本实施例中，传动组件120包括第一传动轴122及第二传动轴124，第一传动轴122及第二传动轴124通过扭杆130连接。

在本实施例中，第二传动轴124远离第一传动轴122的一端伸入至第二壳体166内。

在本实施例中，传动组件120还包括支撑座126，支撑座126与第二传动轴124连接，支撑座126上设置有凹槽128，用于安装角度传感器140。

在本实施例中，路感力矩模拟机构100还包括限位组件170，限位组件170与传动组件120连接，用于传动组件120的转动角度。

在本实施例中，限位组件170能够限制传动组件120的转动角度，防止驾驶员的误操作。

在本实施例中，限位组件170包括限位件172、第一限位板174及第二限位板176，限位件172与传动组件120连接，第一限位板174及第二限位板176分别设置在限位件172的两端，限位件172可转动地相对于传动组件120滑动，以选择性地与第一限位板174或第二限位板176抵持。

在本实施例中，限位件172设置在第三壳体168内，一端伸入至第二壳体166内与第二传动轴124远离第一传动轴122的一端连接。

在本实施例中，第二端盖169为第二限位板176，第二壳体166的内径小于第三壳体168的内径，第二壳体166靠近第三壳体168的一端为第一限位板174，限位件172可在第三壳体168内相对于传动组件120可转动地滑动。

请参阅图5，在本实施例中，限位件172包括第三转动轴1722与传动组件120连接，限位块1724与第三转动轴1722配合，可相对于第三转动轴1722可转动地滑动。

在本实施例中，限位块1724与第三转动轴1722通过螺纹配合，限位块1724可相对于第三转动轴1722转动地向靠近或远离第二转动轴的方向移动。

本实施例提供的路感力矩模拟机构100的工作原理：在本实施例中，驾驶员操作转向管柱，转向管柱带动第一传动轴122转动，从而带动扭杆130转动，控制器150采集扭杆130的变形角度，并控制输入至驱动件112的电流，使驱动件112驱动涡轮蜗杆产生反向扭矩，并传送至转向管柱反馈给驾驶员。

综上所述，本实施例提供的路感力矩模拟机构100，在本实施例中，角度传感器140检测扭杆130的变形角度，控制器150依据变形角度控制反馈组件110产生转矩相匹配的反向扭矩，并将该反向扭矩通过传动组件120反馈至转向管柱，模拟车路感反馈，使驾驶员在操作时需要克服反向扭矩，既能准确感知驾驶员的输入，又能提供与车相适应的路感，提高驾驶员的体验感。

实施例二

本实施例提供了一种车，本实施例提供的车能够提高驾驶员的体验感。

为了简要描述，本实施例未提及之处可参照实施例一。

在本实施例中，车包括转向管柱及实施例一中提供的路感力矩模拟机构100。第一传动轴122与转向管柱连接。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。