一种车辆用转向系统及车辆的制作方法

本发明涉及车辆，尤其涉及一种车辆用转向系统及车辆。

背景技术：

1、在车辆驾驶过程中，避免由于转向系统异常带来的车辆驾驶的安全性。一般会为车辆设计可供切换的备用转向系统，即在车辆行驶过程中，在车辆常规使用的主转向系统(该主转向系统是用户在驾驶车辆的过程中优先使用的转向系统)，在该主转向系统出现异常的情况下，切换到备用转向系统。目前，一般采用磁控信号或者电信号控制从主转向系统切换到备用转向系统，比如，利用电磁离合器控制主转向系统切换到备用转向系统等。但是，针对由于磁控信号或者电信号异常导致无法切换的问题，还没有有效地解决方案。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种车辆用转向系统及车辆，该车辆用转向系统实现了机械方式切换备用转向系统，解决了由于磁控信号或者电信号异常导致无法切换的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种车辆用转向系统，包括：转向操作结构、主控转向系统、机械切换结构、备用转向系统及转向输出结构，其中，

4、所述转向操作结构响应于转动操作，发生第一机械旋转；

5、所述机械切换结构响应于机械切换操作，在所述主控转向系统与所述备用转向系统之间切换；

6、所述主控转向系统用于在使用状态，生成对应于所述第一机械旋转的机械信号，输出所述机械信号给所述转向输出结构；

7、所述转向输出结构与所述备用转向系统机械连接，用于在所述主控转向系统处于使用状态，基于所述机械信号控制车轮转向，并同步控制所述备用转向系统发生与所述转向操作结构步调一致的第二机械旋转；

8、所述备用转向系统在使用状态下，与所述转向操作结构机械接合，并基于所述第一机械旋转，发生第三机械旋转，并基于所述第三机械旋转控制车轮转向。

9、可选地，所述转向操作结构包括：方向盘和转向安装柱，其中，

10、所述转向安装柱与所述方向盘固定连接；

11、所述方向盘响应于转动操作，带动所述转向安装柱同步发生第一机械旋转。

12、可选地，所述机械切换结构，用于在接收到外部输入的第一切换操作的情况下，解除所述主控转向系统与所述转向输出结构之间的机械连接，并同步控制所述转向操作结构与所述备用转向系统机械接合；在接收到外部输入的第二切换操作的情况下，控制所述主控转向系统与所述转向输出结构之间重新形成机械连接，并同步控制所述转向操作结构与所述备用转向系统解除机械接合。

13、可选地，所述机械切换结构包括：切换操作组件和导向拉索，其中，

14、所述切换操作组件与所述转向操作结构活动连接，使所述切换操作组件相对于活动连接的位置具有两个作用相反的切换位；

15、所述切换操作组件响应于机械切换操作，在两个所述切换位之间切换；

16、所述导向拉索分别与所述切换操作组件、所述主控转向系统和所述备用转向系统连接；

17、所述导向拉索，用于牵引所述主控转向系统与所述转向输出结构解除机械连接，并同步牵引所述转向操作结构与所述备用转向系统机械接合；或者，牵引所述主控转向系统与所述转向输出结构之间重新形成机械连接，并同步牵引所述转向操作结构与所述备用转向系统解除机械接合。

18、可选地，所述主控转向系统进一步用于生成对应于所述第一机械旋转的电信号，并将所述电信号转换为机械信号。

19、可选地，所述主控转向系统包括：角度传感器、转向控制器、转向电机及转向传动结构，其中，

20、所述角度传感器用于检测所述转向操作结构的对应于所述第一机械旋转的旋转角度，并将检测到的所述旋转角度传输给所述转向控制器；

21、所述转向控制器用于根据所述旋转角度，生成电信号，并将所述电信号传输给所述转向电机；

22、所述转向电机与所述转向传动结构机械连接，用于根据所述电信号，输出机械信号给所述转向传动结构；

23、所述转向传动结构与所述机械切换结构连接，并在所述机械切换结构切换到所述主控转向系统下，与所述转向输出结构形成机械连接，用于基于所述机械信号，驱动所述转向输出结构；

24、在所述机械切换结构切换到所述备用转向系统下，所述转向传动结构与所述转向输出结构解除机械连接。

25、可选地，所述转向传动结构包括：与所述转向电机连接的齿轮及设置于所述转向输出结构上的齿条，其中，

26、在所述机械切换结构切换到所述主控转向系统下，所述齿轮与所述齿条啮合；

27、在所述机械切换结构切换到所述备用转向系统下，所述齿轮与所述齿条解除啮合。

28、可选地，所述齿条安装于所述转向输出结构设置的导轨上；

29、在所述机械切换结构切换到所述备用转向系统下，所述机械切换结构驱动所述齿条沿所述导轨滑动，以使所述齿轮与所述齿条解除啮合。

30、可选地，所述备用转向系统包括：转向锁止机构、转向拉索盘及转向拉索，其中，

31、所述转向锁止机构安装于所述转向操作结构的下方；

32、所述转向拉索盘位于所述转向锁止机构下方；

33、所述备用转向系统在使用状态下，所述转向锁止机构与所述转向拉索盘啮合；

34、所述备用转向系统在非使用状态下，所述转向锁止机构与所述转向拉索盘脱离啮合；

35、所述转向锁止机构与所述转向操作结构固定连接，并在所述转向操作结构带动下，同步发生第一机械旋转；

36、所述转向拉索双向连接所述转向拉索盘和所述转向输出结构；

37、在所述转向锁止机构与所述转向拉索盘脱离啮合的情况下，所述转向输出结构通过所述转向拉索带动所述转向拉索盘发生所述第二机械旋转；

38、在所述转向锁止机构与所述转向拉索盘啮合的情况下，所述转向锁止机构带动所述转向拉索盘发生第三机械旋转，并通过所述转向拉索驱动所述转向输出结构。

39、第二方面，本发明实施例提供一种车辆，包括：上述第一方面实施例提供的车辆用转向系统。

40、上述发明的技术方案具有如下优点或有益效果：

41、本发明实施例提供的车辆用转向系统通过针对机械切换结构的机械切换操作，实现主控转向系统与备用转向系统之间切换，在通过转动操作控制转向操作结构发生第一机械旋转的过程中，在通过主动转向系统控制车轮转向过程，转向输出结构会同步控制备用转向系统发生与转向操作结构步调一致的第二机械旋转，即主控转向系统在控制转向输出结构过程中，转向输出结构会同步控制备用转向系统，使备用转向系统同步跟随旋转，那么，在后续从主动转向系统切换到备用转向系统后，备用转向系统能够在同步跟随旋转的基础上，接续控制转向输出结构，以控制车轮转向。因此，本发明实施例提供的车辆用转向系统实现了机械方式切换备用转向系统，解决了由于磁控信号或者电信号异常导致无法切换的问题。

技术特征：

1.一种车辆用转向系统，其特征在于，包括：转向操作结构(10)、主控转向系统(20)、机械切换结构(30)、备用转向系统(40)及转向输出结构(50)，其中，

2.根据权利要求1所述的车辆用转向系统，其特征在于，所述转向操作结构(10)包括：方向盘(11)和转向安装柱(12)，其中，

3.根据权利要求1所述的车辆用转向系统，其特征在于，

4.根据权利要求1或3所述的车辆用转向系统，其特征在于，所述机械切换结构(30)包括：切换操作组件(31)和导向拉索(32)，其中，

5.根据权利要求1所述的车辆用转向系统，其特征在于，

6.根据权利要求1或5所述的车辆用转向系统，其特征在于，所述主控转向系统(20)包括：角度传感器(21)、转向控制器(22)、转向电机(23)及转向传动结构(24)，其中，

7.根据权利要求6所述的车辆用转向系统，其特征在于，所述转向传动结构(24)包括：与所述转向电机(23)连接的齿轮(241)及设置于所述转向输出结构(50)上的齿条(242)，其中，

8.根据权利要求7所述的车辆用转向系统，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的车辆用转向系统，其特征在于，所述备用转向系统(40)包括：转向锁止机构(41)、转向拉索盘(42)及转向拉索(43)，其中，

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1至9任一所述的车辆用转向系统。

技术总结
本发明公开了一种车辆用转向系统及车辆，属于车辆技术领域。该车辆用转向系统包括：转向操作结构响应于转动操作，发生第一机械旋转；机械切换结构响应于机械切换操作，在主控转向系统与备用转向系统之间切换；主控转向系统在使用状态，生成对应于第一机械旋转的机械信号，输出机械信号给转向输出结构；在主控转向系统处于使用状态，转向输出结构基于机械信号控制车轮转向，同步控制备用转向系统发生与转向操作结构步调一致的第二机械旋转；在备用转向系统处于使用状态，与转向操作结构机械接合，基于第一机械旋转，发生第三机械旋转，基于第三机械旋转控制车轮转向。实现了机械方式切换备用转向系统。

技术研发人员：张伟峰
受保护的技术使用者：梅赛德斯-奔驰集团股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7