與申請相關(guān)的交叉引用

本專利申請要求2015年12月3日提交的美國臨時專利申請序列號62/262,421的優(yōu)先權(quán)，其通過全文引用的方式并入本文。

以下說明書涉及一種線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并且更特別地，涉及一種在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中提供轉(zhuǎn)矩反饋的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，采用傳感器、致動器和電子器件替換具有聯(lián)接件和機械連接的機械裝置。例如，在常規(guī)的包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向柱、電動輔助齒條和齒輪系統(tǒng)、以及系桿的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，各個機械部件通過轉(zhuǎn)向盤使得車輛的車輪轉(zhuǎn)動。在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，車輛的轉(zhuǎn)向盤和車輪之間多個機械部件由在轉(zhuǎn)向盤處傳感器以及在車輪處傳感器和致動器而替代，并且由傳感器測量轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)。此旋轉(zhuǎn)測量值由電子器件處理以產(chǎn)生用于使得致動器轉(zhuǎn)動車輪的命令信號。由具有為駕駛員提供駕駛條件的模擬的軟件的轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)伺服致動器提供設(shè)計成表示道路感覺的以轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩形式的駕駛員反饋。

一些載客車輛裝備有先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)（“adas”）。此車輛構(gòu)造成執(zhí)行操作，而沒有來自駕駛員的連續(xù)輸入，諸如轉(zhuǎn)向、加速和制動。當(dāng)adas系統(tǒng)是活動的時，轉(zhuǎn)向盤無需車輛控制。然而，駕駛員可以在自主和非自主駕駛條件之間切換，并且在adas系統(tǒng)的非活動狀態(tài)中，再次要求由駕駛員使用轉(zhuǎn)向盤。

因此，希望提供一種不管自主性能如何的用于線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的替代的駕駛員反饋系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開的一個方面，一種用于車輛的轉(zhuǎn)矩反饋系統(tǒng)包括：具有縱向軸線的轉(zhuǎn)向軸；圍繞軸的護(hù)套，所述軸可相對于所述護(hù)套旋轉(zhuǎn)；以及設(shè)置成當(dāng)轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)時提供轉(zhuǎn)矩反饋的至少一個機械能存儲元件。至少一個機械能存儲元件包括：具有可與護(hù)套接合的第一端和可與軸接合的第二端的第一機械能存儲元件，以及具有可與護(hù)套接合的第一端和可與軸接合的第二端的第二機械能存儲元件。第一機械能存儲元件提供軸沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的抵抗，以及第二機械能存儲元件提供軸沿第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的抵抗。

根據(jù)本公開的另一方面，一種車輛包括轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向柱。轉(zhuǎn)向柱包括具有縱向軸線的轉(zhuǎn)向軸，該轉(zhuǎn)向軸連接至轉(zhuǎn)向盤以用于使轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)；圍繞所述軸的護(hù)套，所述軸可相對于護(hù)套旋轉(zhuǎn)；以及具有可與護(hù)套接合的第一端和與所述軸連接的第二端的至少一個第一彈簧，至少一個第一彈簧沿第一方向圍繞軸而纏繞。

根據(jù)本公開的另一方面，一種向車輛駕駛員提供轉(zhuǎn)矩反饋的方法包括在非旋轉(zhuǎn)條件下提供轉(zhuǎn)向軸，第一扭轉(zhuǎn)彈簧的第一端與轉(zhuǎn)向柱護(hù)套的接觸部分接合，第一扭轉(zhuǎn)彈簧的第二端附接至轉(zhuǎn)向軸，第二扭轉(zhuǎn)彈簧的第一端與轉(zhuǎn)向柱護(hù)套的接觸部分接合，第二扭轉(zhuǎn)彈簧的第二端附接至轉(zhuǎn)向軸；沿第一方向使轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)；當(dāng)沿第一方向使轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)時增大由第一扭轉(zhuǎn)彈簧的第一端施加在接觸部分上的力；沿與第一方向相反的第二方向使轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)；當(dāng)沿第二方向使轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)時增大由第二扭轉(zhuǎn)彈簧的第一端施加在接觸部分上的力。

這些和其它優(yōu)點和特征從結(jié)合附圖獲得的以下說明中將變得更明顯。

附圖說明

在說明書結(jié)尾處權(quán)利要求中特別指出并清楚請求保護(hù)了視作本發(fā)明的主題。本發(fā)明的上述和其它特征以及優(yōu)點從結(jié)合附圖獲得的以下詳細(xì)說明中將變得更明顯，在附圖中：

圖1示意性地示出了具有轉(zhuǎn)矩反饋系統(tǒng)的線控轉(zhuǎn)向車輛的實施例；

圖2示意性地示出了用于圖1車輛的轉(zhuǎn)向柱的實施例；

圖3a示意性地示出了在非旋轉(zhuǎn)條件下圖2的轉(zhuǎn)向柱的剖視圖，以及圖3b示意性地示出了當(dāng)沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時圖2的轉(zhuǎn)向柱的剖視圖；

圖4示意性地示出了具有摩擦阻尼器的一個實施例的轉(zhuǎn)向軸的剖視圖；

圖5示意性地示出了具有摩擦阻尼器的另一實施例的轉(zhuǎn)向軸的剖視圖；

圖6示意性地示出了具有摩擦阻尼器的替代實施例的轉(zhuǎn)向柱軸的實施例；

圖7示意性地示出了具有圖6的摩擦阻尼器的一個實施例的轉(zhuǎn)向軸的剖視圖的一部分；

圖8示意性地示出了具有粘性阻尼器的一個實施例的轉(zhuǎn)向軸的剖視圖；

圖9示意性地示出了具有粘性阻尼器的另一實施例的轉(zhuǎn)向軸的剖視圖的一部分；

圖10示意性地示出了具有粘性阻尼器的另一實施例的轉(zhuǎn)向軸的剖視圖；以及

圖11示意性地示出了具有粘性阻尼器的另一實施例的轉(zhuǎn)向軸的剖視圖。

具體實施方式

現(xiàn)在參照附圖，其中將參照具體實施例描述本發(fā)明，而不限于此，用于車輛100（替代地是常規(guī)車輛100、即線控轉(zhuǎn)向車輛100、或如在此進(jìn)一步所述具有線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的自主或半自主車輛100）中轉(zhuǎn)向盤12的轉(zhuǎn)矩反饋系統(tǒng)10。應(yīng)該知曉的是所示和所述的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以用于自主或半自主車輛中或者更常規(guī)的車輛中。轉(zhuǎn)矩反饋系統(tǒng)10為線控轉(zhuǎn)向車輛100提供成本有效的轉(zhuǎn)矩反饋系統(tǒng)，其包括控制器26。盡管未要求，控制器26也可以與使用先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)（“adas”）27的自主或半自主車輛相關(guān)聯(lián)，由此將常規(guī)的線控轉(zhuǎn)向車輛轉(zhuǎn)換為自主或半自主車輛。adas系統(tǒng)27可以利用導(dǎo)航系統(tǒng)，其使得車輛100及其乘客門對門地行駛而永遠(yuǎn)不必使得操作員駕駛車輛100。當(dāng)adas系統(tǒng)27激活時，無需轉(zhuǎn)向盤12對車輛100進(jìn)行控制，并且因此，在自主駕駛模式期間無需轉(zhuǎn)向盤12的旋轉(zhuǎn)。

線控轉(zhuǎn)向車輛100在轉(zhuǎn)向盤12和轉(zhuǎn)向齒輪18之間不包括機械連接，轉(zhuǎn)向齒輪諸如電動轉(zhuǎn)向齒輪，其可操作地聯(lián)接至多個車輪20。然而，轉(zhuǎn)向盤12和轉(zhuǎn)向齒輪18電聯(lián)接。通過使用轉(zhuǎn)向齒輪18由致動器22諸如伺服致動器旋轉(zhuǎn)的輸入軸執(zhí)行車輛100的導(dǎo)引。在包括adas系統(tǒng)27的實施例中，在adas系統(tǒng)27的非活動模式下，致動器22接收由駕駛員發(fā)出的使轉(zhuǎn)向盤12旋轉(zhuǎn)的電子通信信號。

adas系統(tǒng)27構(gòu)造用于當(dāng)需要自主車輛駕駛條件時被激活，由此去激活了由轉(zhuǎn)向盤12對車輪20的方向控制。駕駛員能夠在自主車輛駕駛條件和非自主車輛駕駛條件之間切換。

非自主車輛駕駛條件（adas系統(tǒng)27的非活動模式，如果包括adas系統(tǒng)27）包括駕駛員控制轉(zhuǎn)向盤12以方向地控制車輛100。如上所述，在adas系統(tǒng)27的非激活模式中，致動器22接收由駕駛員發(fā)出的使轉(zhuǎn)向盤12旋轉(zhuǎn)的電子通信信號。然而，由于缺乏轉(zhuǎn)向盤12和車輪20之間機械連接，沒有之前已經(jīng)由向轉(zhuǎn)向盤12施加轉(zhuǎn)矩形式的觸覺反饋并且聯(lián)接至轉(zhuǎn)向盤12和/或轉(zhuǎn)向柱28的轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)伺服致動器所提供的轉(zhuǎn)矩反饋，而沒有為駕駛員提供對于道路的感覺。替代聯(lián)接至轉(zhuǎn)向柱28和轉(zhuǎn)向盤12的另一伺服致動器以向轉(zhuǎn)向盤12提供轉(zhuǎn)矩形式的觸覺反饋以模擬駕駛員的道路感覺，提供了轉(zhuǎn)矩反饋系統(tǒng)10，如以下參照圖2將進(jìn)一步描述的。

在本文所描述的實施例中車輛100包括對于轉(zhuǎn)矩反饋系統(tǒng)10中伺服致動器的成本較低的替代方案以便使用轉(zhuǎn)矩反饋提供道路感覺的一些表現(xiàn)。

現(xiàn)在參照圖2以及圖3a－圖3b，反饋系統(tǒng)10包括至少一個機械能存儲元件，諸如但是不限于，至少一個彈簧30，其附接至轉(zhuǎn)向柱28的轉(zhuǎn)向軸32以用于在順時針和逆時針旋轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)矩反饋。在所示的實施例中，機械能存儲元件包括兩個扭轉(zhuǎn)彈簧30。每個扭轉(zhuǎn)彈簧30的至少一部分相對于轉(zhuǎn)向軸32的縱向軸線40而螺旋形地或螺旋地卷繞在轉(zhuǎn)向軸32周圍。扭轉(zhuǎn)彈簧30可以由出口護(hù)套38保護(hù)，其可以也形成轉(zhuǎn)向柱28的一部分。扭轉(zhuǎn)彈簧30提供在護(hù)套38和軸32之間的環(huán)39中。軸32可以相對于護(hù)套38旋轉(zhuǎn)。扭轉(zhuǎn)彈簧30包括至少第一扭轉(zhuǎn)彈簧34和第二扭轉(zhuǎn)彈簧36。在圖3a和圖3b中，第一和第二扭轉(zhuǎn)彈簧34、36為了明晰示出為而具有不同直徑，然而第一和第二扭轉(zhuǎn)彈簧34、36的直徑可以替代地相同或基本上相同，如圖2中所示。額外的扭轉(zhuǎn)彈簧34、36可以沿著縱向軸線40而設(shè)置。護(hù)套38示出有增厚的接觸部分50，扭轉(zhuǎn)彈簧34、36的第一端42、46分別與其接合或者可以從其分離，如以下進(jìn)一步所描述的。替代地，護(hù)套38可以包括用于每個扭轉(zhuǎn)彈簧34、36的單獨接觸部分50，并且接觸部分50可以設(shè)置在護(hù)套38的內(nèi)表面52的不同區(qū)域上，諸如但不限于內(nèi)表面52的直徑相對區(qū)域。接觸部分50可以朝向轉(zhuǎn)向軸32直徑向內(nèi)突出，并且設(shè)置第一止動表面49、和相對的第二止動表面51。

當(dāng)轉(zhuǎn)向軸32在中心上時（轉(zhuǎn)向軸32的非旋轉(zhuǎn)條件），如圖3a中所示，第一扭轉(zhuǎn)彈簧34的第一端42接觸護(hù)套38的接觸部分50的第一止動表面49。也如圖3a中所示，第二扭轉(zhuǎn)彈簧36的第一端46接觸護(hù)套38的接觸部分50的第二止動表面51。當(dāng)可與接觸部分50接合時，第一端42、46也可以在轉(zhuǎn)向軸32的旋轉(zhuǎn)期間從接觸部分50分離，如以下進(jìn)一步描述的。第一扭轉(zhuǎn)彈簧34的第二端44附接至轉(zhuǎn)向軸32，其中圈35從第一端42至第二端44、沿第一方向諸如順時針或逆時針方向的一個圍繞軸32卷繞。第二扭轉(zhuǎn)彈簧36的第二端48附接至轉(zhuǎn)向軸32，其中圈37從第一端46至第二端48、沿與第一方向相反的第二方向諸如順時針或逆時針方向的另一個而圍繞軸32卷繞。第二扭轉(zhuǎn)彈簧36與第一扭轉(zhuǎn)彈簧34縱向地間隔。即，在一個實施例中，第一和第二扭轉(zhuǎn)彈簧34、36占據(jù)沿著轉(zhuǎn)向軸32的縱向軸線40的單獨縱向區(qū)段。同樣，扭轉(zhuǎn)彈簧30可以具有與軸32的外表面33間隔開的圈35、37。間隔件62可以布置在軸32的外表面33與扭轉(zhuǎn)彈簧30之間。扭轉(zhuǎn)彈簧30可以是螺旋形卷繞的，以使得彈簧30的直徑基本上恒定。在替代的實施例中，扭轉(zhuǎn)彈簧30可以螺旋地卷繞，以使得彈簧30的直徑從第一端42、46減小至第二端44、48，朝向軸32盤旋如在錐形螺旋線中，或作為基本上平面的螺旋。

當(dāng)轉(zhuǎn)向盤12沿第一旋轉(zhuǎn)方向、諸如沿順時針方向或者如圖3b中所示“右轉(zhuǎn)”旋轉(zhuǎn)時，軸32將對應(yīng)地沿第一旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動，沿第一旋轉(zhuǎn)方向分別承載了第一和第二扭轉(zhuǎn)彈簧34、36的第二端44、48。第二扭轉(zhuǎn)彈簧36的第二端48沿第一旋轉(zhuǎn)方向的移動將減小或消除在第二扭轉(zhuǎn)彈簧36上的負(fù)載。例如，如所示，第二扭轉(zhuǎn)彈簧36的第一端46可以移動遠(yuǎn)離接觸部分50的第二止動表面51并且與接觸部分50的第二止動表面51分離。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤12沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，第二扭轉(zhuǎn)彈簧36變得未加載，或負(fù)載變得至少顯著減小。如所示，第二扭轉(zhuǎn)彈簧36的第一端46沒有在接觸部分50上施加力。然而，當(dāng)軸32沿第一旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動時，第一扭轉(zhuǎn)彈簧34的第一端42維持與接觸區(qū)域50的第一止動表面49的接觸，并且當(dāng)在第一扭轉(zhuǎn)彈簧34上負(fù)載增大時提供對于軸32的連續(xù)旋轉(zhuǎn)的抵抗。當(dāng)軸32沿第二旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動時，與圖3a中所示軸32的非旋轉(zhuǎn)條件相比，第一扭轉(zhuǎn)彈簧34的第一端42因此在接觸部分50上施加增大的力。同樣，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤12沿第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時，諸如沿逆時針方向或“左轉(zhuǎn)”，軸32將對應(yīng)地沿第二旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動，沿第二旋轉(zhuǎn)方向分別承載第一和第二扭轉(zhuǎn)彈簧34、36的第二端44、48。當(dāng)?shù)谝慌まD(zhuǎn)彈簧34的第一端42移動遠(yuǎn)離接觸部分50的第一止動表面49并與接觸部分50的第一止動表面49分離時，第一扭轉(zhuǎn)彈簧34的第二端44沿第二旋轉(zhuǎn)方向的移動將減小或消除在第一扭轉(zhuǎn)彈簧34上的負(fù)載。然而，當(dāng)軸32沿第二旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動時，第二扭轉(zhuǎn)彈簧36的第一端46保持與接觸部分50的第二止動表面51接觸，并且當(dāng)在第二扭轉(zhuǎn)彈簧36上增大負(fù)載時提供對于軸32的連續(xù)旋轉(zhuǎn)的抵抗。當(dāng)軸32沿第二旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動時，與圖3a中所示軸32的非旋轉(zhuǎn)方向相比，第二扭轉(zhuǎn)彈簧36的第一端46因此在接觸部分50上施加增大的力。因此，沿轉(zhuǎn)向盤12的每個方向旋轉(zhuǎn)提供了沿順時針和逆時針旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)矩反饋。

此外，反饋系統(tǒng)10的實施例可以進(jìn)一步包括阻尼器54以提供對由轉(zhuǎn)向柱32所經(jīng)受的任何振蕩的阻尼以減少不希望的振蕩，并且可以進(jìn)一步提供與旋轉(zhuǎn)速度相關(guān)（rotationspeeddependent）的額外轉(zhuǎn)矩反饋。阻尼器54可以是摩擦阻尼器，其是運動相關(guān)、但是非速度相關(guān)的，或者是速度相關(guān)的粘性阻尼器。阻尼器54的一個實施例是阻尼器101，其是粘性阻尼器。阻尼器101可以包括附接在護(hù)套38和軸32之間的阻尼器外殼56。外殼56包圍環(huán)58和在其中的粘性物質(zhì)或材料諸如流體60，以及在阻尼器外殼56的縱向間隔部分之間的軸32的一部分。阻尼器101通過將環(huán)58彈性的、阻尼的聯(lián)接至軸32而提供扭轉(zhuǎn)振動阻尼效應(yīng)，并且這取決于軸32的旋轉(zhuǎn)速度。在另一實施例中，轉(zhuǎn)矩反饋系統(tǒng)10包括摩擦阻尼器和粘性阻尼器，或者如所需要的，摩擦阻尼器和粘性阻尼器的一者或兩者的多個實施例。參照圖4－11描述在扭轉(zhuǎn)反饋系統(tǒng)10內(nèi)可利用的替代和額外類型的阻尼器54。

圖4示出了用于轉(zhuǎn)矩反饋系統(tǒng)10的阻尼器54的另一實施例。圖3中所示阻尼器102是用于被動返回至轉(zhuǎn)向柱軸32中心的摩擦阻尼器的一個實施例。阻尼器102包括圍繞轉(zhuǎn)向柱軸32的偏心凸輪70。阻尼器102示出在筆直前進(jìn)駕駛位置或靜止位置，其中轉(zhuǎn)向柱軸32未旋轉(zhuǎn)。偏心凸輪70包括：第一周向部分72，“高點”，在從轉(zhuǎn)向軸32的縱向軸線40的第一距離74處；以及第二周向部分76，“低點”，在從轉(zhuǎn)向軸32的縱向軸線40的第二距離78處。第一距離74大于第二距離78。第一周向部分72可以進(jìn)一步包括平坦部分以提供局部“在中心”止動器。在所示的靜止位置中，偏心凸輪70的第一周向部分72由摩擦瓦80接觸。摩擦瓦80朝向偏心凸輪70偏置，并且利用朝向偏心凸輪70的力82，諸如可由彈簧84傳送的彈簧力。當(dāng)轉(zhuǎn)向軸32旋轉(zhuǎn)+/-180度時，第二周向部分76由摩擦瓦80接觸。因為第二距離78小于第一距離74，當(dāng)轉(zhuǎn)向軸32處于中心位置處時并且當(dāng)?shù)谝恢芟虿糠?2由摩擦瓦80接觸時，與當(dāng)轉(zhuǎn)向軸32處于+/-180度位置而第二周向部分76由摩擦瓦80接觸時相比，阻尼器102將提供不同的諸如更高的阻尼力。因此，當(dāng)?shù)诙芟虿糠?6處于+/-180度位置處時不同的諸如較低的阻尼力提供更快地返回至轉(zhuǎn)向軸32的中心，當(dāng)?shù)谝恢芟虿糠?2與摩擦瓦80接合時具有不同的諸如更高的阻尼。因此，彈簧30使得轉(zhuǎn)向盤12返回至中心位置但是摩擦阻尼器120提供摩擦以使得輪12不會振蕩，并且第一周向部分72的平坦部分有助于維持在中心位置。類似于具有機械連接的轉(zhuǎn)向盤的車輛，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤12轉(zhuǎn)動并且隨后釋放時，輪12將趨向于返回至中心位置。具有摩擦阻尼器102、以及如在本文所描述的其它阻尼器54的轉(zhuǎn)矩反饋系統(tǒng)10將在線控轉(zhuǎn)向車輛100中實現(xiàn)基本上類似的結(jié)果。

圖5示出了用于轉(zhuǎn)矩反饋系統(tǒng)10的阻尼器54的另一實施例。圖5中所示阻尼器103是用于被動返回至轉(zhuǎn)向柱軸32的中心的摩擦阻尼器的另一實施例。阻尼器103包括圍繞轉(zhuǎn)向柱軸32的偏心凸輪70。阻尼器103示出處于筆直前進(jìn)驅(qū)動位置或靜止位置，在該處轉(zhuǎn)向軸32未旋轉(zhuǎn)。如先前參照阻尼器102所描述的，偏心凸輪70包括：第一周向部分72，“高點”，在距轉(zhuǎn)向軸32的縱向軸線40的第一距離74處；以及第二周向部分76，“低點”，在距轉(zhuǎn)向軸32的縱向軸線40的第二距離78處。第一距離74大于第二距離78。第一周向部分72可以進(jìn)一步包括平坦部分86以提供局部“在中心”止動器。在所示的靜止位置中，偏心凸輪70的第一周向部分72由板簧88接觸，該板簧88提供抵靠凸輪70的力90。板簧88的第一端部分92附接至表面94，諸如平坦反應(yīng)表面。板簧88的第二端部分96圍繞定位銷98而卷繞。板簧88的、在第一和第二端部分92、96之間的中間部分120朝向偏心凸輪70和轉(zhuǎn)向軸32向內(nèi)偏置以提供抵靠凸輪70的力90。力90取決于周向部分72、76的哪一個按壓抵靠板簧88而改變。與當(dāng)?shù)诙芟虿糠?6按壓抵靠板簧88時相比，當(dāng)?shù)谝恢芟虿糠?2按壓抵靠板簧88時，阻尼力是不同的、諸如更高的。

現(xiàn)在參照圖6，轉(zhuǎn)向軸32示出為包括利用摩擦阻尼而被動返回至轉(zhuǎn)向柱28的中心，其中通過滑動摩擦吸收能量，用于線控轉(zhuǎn)向車輛100。包括在轉(zhuǎn)矩反饋系統(tǒng)10內(nèi)的阻尼器54（參見圖2）可以包括具有唇緣密封122的阻尼器104，唇緣密封是徑向地接觸軸32的外表面33的徑向軸密封。唇緣密封122包括但不限于彈性體材料。唇緣密封122包括當(dāng)轉(zhuǎn)向軸32旋轉(zhuǎn)時摩擦抵靠轉(zhuǎn)向軸32的柔性部分124。阻尼器104可以進(jìn)一步包括用于將柔性部分124附接至護(hù)套38的附接部分126。

包括在圖6和圖7中所示的轉(zhuǎn)矩反饋系統(tǒng)10內(nèi)的阻尼器54也可以或者替代地包括具有夾緊盤簧128（在每個端部連接以形成圓形形狀的彈簧）以產(chǎn)生摩擦阻尼的阻尼器105。夾緊盤簧128如圖7中所示圍繞軸32的外表面33，該夾緊盤簧128又由開槽內(nèi)直徑環(huán)130圍繞以維持夾緊盤簧128免于相對于外護(hù)套38的旋轉(zhuǎn)?？梢赃M(jìn)一步利用接合器132以跨越環(huán)130和護(hù)套38之間的間隙。

圖8示出了阻尼器54的另一實施例，在該情形中是粘性阻尼器。圖8的阻尼器106類似于圖2中所示的阻尼器101，除了替代環(huán)58之外，阻尼器106包括多個動態(tài)翅片134、136，其形狀設(shè)計為附接至轉(zhuǎn)向軸32的板，所述板可在諸如但不限于硅樹脂流體的粘性流體60內(nèi)移動以當(dāng)轉(zhuǎn)向軸32旋轉(zhuǎn)時動態(tài)翅片134、136移動穿過流體時產(chǎn)生阻尼效應(yīng)。外殼138采用連接外表面33的密封140在動態(tài)翅片134、136周圍包圍了流體60以使得流體無法逸出外殼138，并且轉(zhuǎn)向軸32和動態(tài)翅片134、136可以相對于外殼138和流體60而移動。如所示，一個或多個靜態(tài)翅片142可以從外殼138并且在相鄰動態(tài)翅片134、136之間延伸。盡管僅示出在轉(zhuǎn)向軸32的一側(cè)上，應(yīng)該理解的是外殼138徑向地圍繞轉(zhuǎn)向軸32。

圖9示出了阻尼器54的另一實施例。圖9的阻尼器107是使用了圍繞轉(zhuǎn)向軸32的齒輪146的粘性阻尼器。轉(zhuǎn)向軸32的旋轉(zhuǎn)對應(yīng)地旋轉(zhuǎn)齒輪146，其接合齒條148以沿方向150、152線性地移動齒條148。齒條148連接至活塞154，其與齒條148一起并且在缸156內(nèi)縱向地移動。缸156包括孔158以當(dāng)活塞154在缸156內(nèi)沿方向152進(jìn)一步移動時允許釋放缸156內(nèi)空氣壓力，并且當(dāng)活塞154沿方向150進(jìn)一步移動時允許空氣返回至缸156。因此，由缸156和活塞154阻尼轉(zhuǎn)向軸32沿任一旋轉(zhuǎn)方向160、162的移動。在另一實施例中，第二活塞154可以附接至齒條148的相對端部并且可在第二缸156內(nèi)移動。

圖10示出了阻尼器54的又一實施例。圖10中所示阻尼器108是利用一個或多個風(fēng)扇葉片166以當(dāng)轉(zhuǎn)向軸32圍繞其縱向軸線40旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生阻力、因此提供阻尼效應(yīng)的粘性阻尼器。在一個實施例中，風(fēng)扇葉片166的端部168可以附接至行星齒輪系統(tǒng)170。盡管行星齒輪系統(tǒng)170可以包括不同的齒輪排列，所示的行星齒輪系統(tǒng)170包括附接至轉(zhuǎn)向軸32的載體環(huán)172，其通過連接176可旋轉(zhuǎn)地連接至行星齒輪174。環(huán)形齒輪178固定至諸如護(hù)套38的“地面”。行星齒輪174的旋轉(zhuǎn)使太陽齒輪180旋轉(zhuǎn)。風(fēng)扇葉片166的端部168附接至太陽齒輪180，并且風(fēng)扇葉片166與太陽齒輪180一起旋轉(zhuǎn)。

圖11示出了阻尼器54的另一實施例。圖11中所示阻尼器109是使用滾動隔膜184的粘性阻尼器，該滾動隔膜包含粘性物質(zhì)60，諸如但不限于硅樹脂流體。缸186附接至護(hù)套38。滾動隔膜184附接在缸186與可線性移動螺母188之間。滾動隔膜184包括包含粘性物質(zhì)60的柔性囊190。凸緣196從缸186朝向螺母188徑向向內(nèi)延伸。在凸緣196和螺母188之間的孔198允許在隔膜184的第一縱向區(qū)域200與隔膜184的第二縱向區(qū)域202之間流體連通。轉(zhuǎn)向軸32的旋轉(zhuǎn)線性地移動螺母188，并且螺母188受限制而不與轉(zhuǎn)向軸32一起旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向軸32和螺母188之間可以具有v形螺紋192、帶有滾珠194的滾珠螺桿連接或者其它軸至螺母接合以用于將轉(zhuǎn)向軸32的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為螺母188的線性運動。盡管在圖11中示出了v形螺紋192和滾珠194，應(yīng)該理解的是在螺母188和軸32之間的縱向區(qū)段內(nèi)可以僅包括v形螺紋192、滾珠194或其它軸至螺母接合中的一個。轉(zhuǎn)向軸32沿任一旋轉(zhuǎn)方向160、162（圖9）的運動將抵抗粘性流體60的阻力相對于缸186移動隔膜184，其可以經(jīng)由孔198從第一區(qū)域200移動至第二區(qū)域202以及從第二區(qū)域202移動至第一區(qū)域200，因此提供了對于轉(zhuǎn)向軸32的阻尼效應(yīng)。

在一個實施例中，在駕駛員轉(zhuǎn)向模式中（adas系統(tǒng)27，如果包括，在非激活條件下）轉(zhuǎn)向盤12（以及因此轉(zhuǎn)向軸32）的總旋轉(zhuǎn)可以小于沿順時針或逆時針方向的一個完全旋轉(zhuǎn)。致動器22可以設(shè)計為響應(yīng)于轉(zhuǎn)向盤12的增量移動而致動齒輪18以轉(zhuǎn)動車輪20一合適的量。

因此，提供成本有效方案以允許線控轉(zhuǎn)向車輛100沿順時針和逆時針方向的轉(zhuǎn)矩反饋，以及在本文中所述的實施例可以有利地包含在具有自主或半自主性能的車輛100中。向駕駛員提供轉(zhuǎn)矩反饋的方法包括，在轉(zhuǎn)向盤12沿第一方向旋轉(zhuǎn)期間，增大在圍繞轉(zhuǎn)向軸32的第一扭轉(zhuǎn)彈簧34上的負(fù)載，并且減小圍繞轉(zhuǎn)向軸32的第二扭轉(zhuǎn)彈簧36上的負(fù)載；以及在轉(zhuǎn)向盤12沿與第一方向相反的第二方向旋轉(zhuǎn)期間，增大圍繞轉(zhuǎn)向軸32的第二扭轉(zhuǎn)彈簧36上的負(fù)載，并且減小圍繞轉(zhuǎn)向軸32的第一扭轉(zhuǎn)彈簧34上的負(fù)載。軸32沿順時針或逆時針方向從零位置的旋轉(zhuǎn)引起機械能存儲元件放置在負(fù)載下，并且增大的力施加在接觸部分50上。額外地，阻尼器54提供可以由于扭轉(zhuǎn)彈簧30而發(fā)生的由轉(zhuǎn)向柱32經(jīng)歷的振蕩的阻尼。

在描述本發(fā)明的上下文中（尤其是在所附權(quán)利要求的上下文中）術(shù)語“一（a）”和“一（an）”以及“該（the）”和類似術(shù)語的使用應(yīng)該解釋為涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)，除非在本文中另外指示或者與上下文明確地矛盾。此外，應(yīng)該進(jìn)一步注意的是，在本文中術(shù)語“第一”、“第二”等并不表示任何順序、數(shù)量或重要性，而是用于區(qū)分一個元件與另一個元件。結(jié)合數(shù)量使用的修飾語“約”包括所述數(shù)值，并且具有由上下文所指示的含義（例如其包括與特定數(shù)量測量值相關(guān)聯(lián)的誤差程度）。

盡管已經(jīng)僅結(jié)合有限數(shù)目實施例來詳細(xì)描述了本發(fā)明，應(yīng)該易于理解的是本發(fā)明不限于這些所公開的實施例。更確切地說，可以修改本發(fā)明以包括迄今并未描述但是與本發(fā)明精神和范圍相稱的任何數(shù)量的變型、修改、替換、或等同排列。額外地，盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的各個實施例，應(yīng)該理解的是本發(fā)明的方面可以僅包括所述實施例的一些。因此，本發(fā)明不應(yīng)視作由前述說明書所限定。