本发明涉及车辆工程领域，特别是涉及一种车辆的转向限位系统。此外，本发明还涉及一种包括上述转向限位系统的车辆。
背景技术：
目前，汽车在我国的保有量越来越多，应用范围越来越广，因此，相应产生的道路交通事故随之而增多，道路车辆越来越多，路况变化较快，且汽车都带有转向助力功能，在司机转动方向盘时提供转向助力，使汽车转向较轻，但是，极易引起司机误判或心情紧张而造成大幅度打转向，引发侧翻或侧滑事故，造成更大伤亡。
因此，如何提供一种根据车辆时速控制转向助力开闭的转向限位系统是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种车辆的转向限位系统，能够根据车辆时速控制转向助力的开闭，智能控制并提高车辆安全性。本发明的另一目的是提供一种包括上述转向限位系统的车辆。
为解决上述技术问题，本发明提供一种车辆的转向限位系统，包括与方向盘同步运动的转向器，所述转向器上设置有限位器，还包括控制器和执行机构，所述执行机构分别连接两个限位件，且每个所述限位件上均设置有开关接触器，两个所述开关接触器分别位于所述限位器两端，所述控制器能够根据车辆时速控制所述执行机构驱动两个所述限位件移动，以调整两个所述开关接触器之间的距离，转向过程中所述转向器带动所述限位器向一个所述开关接触器移动，所述开关接触器被所述限位器接触后能够关闭转向助力。
优选地，所述转向器包括转向齿轮和转向齿条，所述转向齿轮与方向盘同步转动，所述转向齿条与所述转向齿轮啮合，所述限位器安装于所述转向齿条。
优选地，所述限位器包括安装于所述转向齿条中部的限位柱和安装于所述限位柱两端并向外延伸的触发柱，所述触发柱的延伸方向平行于所述转向齿条的运动方向，所述限位柱两端能够与所述限位件相抵，所述触发柱能够接触所述开关接触器。
优选地，两个所述限位件分别为位于所述限位柱两端的第一限位齿条和第二限位齿条，两个所述开关接触器均安装于所述第一限位齿条和所述第二限位齿条的同一侧且靠近所述触发柱的一端，所述第一限位齿条的另一侧设置有齿状结构，所述第二限位齿条的另一侧设置有弯折的延长部，所述延长部上设置有所述齿状结构，所述第一限位齿条和所述第二限位齿条的齿状结构相对设置并同时啮合一个传动齿轮，所述第一限位齿条和所述第二限位齿条的运动方向平行于所述转向齿条的运动方向，且所述传动齿轮转动时，所述第一限位齿条和所述第二限位齿条相互靠近或远离。
优选地，所述齿状结构为均置齿状结构或中间密集两侧稀疏的齿状结构。
优选地，开关接触器为常开触点接触器、常闭触点接触器或组合触点接触器。
优选地，所述控制器为车载电脑、单片机、plc控制器、dcs控制器、微型计算机或触摸屏一体机。
优选地，所述转向器为蜗杆曲柄销式转向器或循环球式转向器。
优选地，所述执行机构包括驱动电机和连接所述驱动电机的齿轮齿条机构。
本发明提供一种车辆，包括转向限位系统，所述转向限位系统具体为上述任意一项所述的转向限位系统。
本发明提供一种车辆的转向限位系统，包括与方向盘同步运动的转向器，转向器上设置有限位器，还包括控制器和执行机构，执行机构分别连接两个限位件，且每个限位件上均设置有开关接触器，两个开关接触器分别位于限位器两端，控制器能够根据车辆时速控制执行机构驱动两个限位件移动，以调整两个开关接触器之间的距离，转向过程中转向器带动限位器向一个开关接触器移动，开关接触器被限位器接触后能够关闭转向助力。
当时速较高时，控制器控制执行机构驱动两个限位件移动，以使两个开关接触器相互靠近，方向盘旋转过程中带动转向器上的限位器移动，限位器会触碰开关接触器，进而关闭转向助力，并对限位器进行限位，限制方向盘的转动角度，当时速降低时，两个开关接触器相互远离，解除限位，方向盘能够转动更大的角度，同时限位器与开关接触器分离，转向助力打开。系统对车辆行驶时的转向范围进行了限定，即根据车速的高低对转向进行限制，速度一定的情况下，车辆的转向幅度不超过侧翻或侧滑极限值，以保证行驶安全，避免人为因素引发事故。
本发明还提供一种包括上述转向限位系统的车辆，由于上述转向限位系统具有上述技术效果，上述车辆也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。
附图说明
图1为本发明所提供的转向限位系统的一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种车辆的转向限位系统，能够根据车辆时速控制转向助力的开闭，智能控制并提高车辆安全性。本发明的另一核心是提供一种包括上述转向限位系统的车辆。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明所提供的转向限位系统的一种具体实施方式的结构示意图。
本发明具体实施方式提供一种车辆的转向限位系统，包括与方向盘1同步运动的转向器，转向器上设置有限位器，还包括控制器10和执行机构11，执行机构11分别连接两个限位件，且每个限位件上均设置有开关接触器2，两个开关接触器2分别位于限位器两端，控制器10能够根据车辆时速控制执行机构11驱动两个限位件移动，以调整两个开关接触器2之间的距离，转向过程中转向器带动限位器向一个开关接触器2移动，开关接触器2被限位器接触后能够关闭转向助力。
当时速较高时，控制器10控制执行机构11驱动两个限位件移动，以使两个开关接触器2相互靠近，方向盘1旋转过程中带动转向器上的限位器移动，限位器会触碰开关接触器2，进而关闭转向助力，并对限位器进行限位，从而限制方向盘1的转动角度，即方向盘1仅能在较小的范围内转动，且转动很小的角度后转向助力即会关闭。
当时速降低时，控制器10控制执行机构11驱动两个限位件移动，以使两个开关接触器相互远离，解除限位，方向盘1能够转动更大的角度，同时限位器与开关接触器2分离，转向助力打开。即方向盘2能够在较大的范围内转动，且转动较大的角度后转向助力才会关闭。
系统对车辆行驶时的转向范围进行了限定，即根据车速的高低对转向进行限制，速度一定的情况下，车辆的转向幅度不超过侧翻或侧滑极限值，以保证行驶安全，避免人为因素引发事故。
其中转向器可以采用多种形式，如蜗杆曲柄销式转向器或循环球式转向器，也可采用齿轮齿条转向器，包括转向齿轮3和转向齿条4，转向齿轮3与方向盘1连接并同步转动，转向齿条4与转向齿轮3啮合，限位器安装于转向齿条4。限位器包括安装于转向齿条4中部的限位柱5和安装于限位柱5两端并向外延伸的触发柱6，触发柱6的延伸方向平行于转向齿条4的运动方向。
两个限位件分别为位于限位柱5两端的第一限位齿条7和第二限位齿条8，两个开关接触器2均安装于第一限位齿条7和第二限位齿条8的同一侧且靠近触发柱6的一端，第一限位齿条7的另一侧设置有齿状结构，第二限位齿条8的另一侧设置有弯折的延长部，延长部上设置有齿状结构，第一限位齿条7和第二限位齿条8的齿状结构相对设置并同时啮合一个传动齿轮9，第一限位齿条7和第二限位齿条8的运动方向平行于转向齿条4的运动方向，且传动齿轮9转动时，第一限位齿条7和第二限位齿条8相互靠近或远离。也可根据情况调整各部分的结构与连接方式等，均在本发明的保护范围之内。
当车辆行驶时，控制器10根据车辆转向比(方向盘1打一个角度，这时候转向轮转过一个角度，这两个角度之间的比值)计算出目前时速下最大的安全转向角度，并将控制信号传递给执行机构11，执行机构11根据控制器10的信号驱动传动齿轮9，进而使第一限位齿条7和第二限位齿条8移动至限位柱5目前时速下可移动的最大范围处，当车辆转向即将超过最大安全转向角度时，转向齿条4背部的限位柱5触碰至一侧的限位齿条，同时触发柱6触发开关接触器2，切断转向的电动助力、机械液压助力或电子液压助力，当车辆时速降低时，控制器10根据车辆行驶的时速，计算出目前时速下最大的安全转向角度，并将控制信号传递给执行机构11，执行机构11根据控制器10的信号驱动传动齿轮9，进而使第一限位齿条7和第二限位齿条8向两边移动，触发柱6离开开关接触器2，转向的电动助力或液压助力恢复，可扩大转向角度，方向限位控制系统整个的响应过程应在较短时间内完成。转向比根据车辆的不同进行调整，对配备有车身电子稳定系统(esp)的车辆应为16:1至8:1，对未配备车身电子稳定系统(esp)的车辆应为18:1至10:1。
具体地，当时速升高时，控制器10根据速度信号将控制信号输出至执行机构11，执行机构11根据控制器10的输出信号，移动行程杆至预定位置并反馈至控制器10，执行机构11带动传动齿轮9转动，由于第一限位齿条7和第二限位齿条8的齿状结构相对设置，传动齿轮9朝一个方向转动时，第一限位齿条7和第二限位齿条8的运动方向相反，如图1所示，时速较高时，控制传动齿轮9逆时针转动，第一限位齿条7向左运动，第二限位齿条8向右运动，进而使两个开关接触器2相互靠近，即缩短两个开关接触器2之间的距离。当方向盘1驱动转向齿轮3旋转，转向齿轮3驱动转向齿条4持续向同一方向运动时，限位柱5上的触发柱6触碰开关接触器2，开关接触器2断开电动助力的电源，同时转向被限制在安全的转向幅度范围内。即方向盘1仅能在较小的范围内转动，且转动很小的角度后转向助力即会关闭。
当时速降低时，控制器10根据速度信号的变化，将控制信号输出至执行机构11，执行机构11根据控制器10的输出信号，移动行程杆至预定位置并反馈至控制器10，执行机构11带动传动齿轮9运动，如图1所示，传动齿轮9顺时针转动，第一限位齿条7向右运动，第二限位齿条8向左运动，进而使两个开关接触器2相互远离，即扩大两个开关接触器2之间的距离，以此来扩大转向齿条4的运动幅度，转向幅度随时速的降低而变大，整个响应过程为很短，可以缩短至50ms。即方向盘2能够在较大的范围内转动，且转动较大的角度后转向助力才会关闭。
在本发明具体实施方式提供的转向限位系统中，限位齿条的齿状结构可以为均置齿状结构或中间密集两侧稀疏的不均匀齿状结构，实现对控制速度的调节，转向齿条4的齿状结构也可以如此设置，以适用不同类型的车辆，提高系统适用性。
其中，开关接触器2可以为常开触点接触器、常闭触点接触器或组合触点接触器，控制器10为车载电脑(ecu)、单片机、plc控制器、dcs控制器、微型计算机或触摸屏一体机，均在本发明的保护范围之内。
在上述各具体实施方式提供的转向限位系统的基础上，执行机构11包括驱动电机和连接驱动电机的齿轮齿条机构。可以使用单个齿轮，也可以使用齿轮组结构。并通过车载电源提供电源，车轮右转向或左转向0至45度对应限位齿条行程的0至100％，对应执行机构11行程的0至100％。
除了上述转向限位系统，本发明的具体实施方式还提供一种包括上述转向限位系统的车辆，该车辆其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
以上对本发明所提供的车辆及其转向限位系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。