[发明专利]用于汽车上的线控转向系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于汽车上的线控转向机构，更具体地说，它涉及一种用于汽车上的线控转向系统。

背景技术

传统转向系统(机械式、液压助力或电动助力转向系统)能够保证汽车按照驾驶员的意志进行转向行驶，但是，由于其转向传动比固定，汽车的转向响应特性随车速和转向盘转角而变化。因此驾驶员就必须提前针对汽车转向特性的幅值和相位变化进行一定的操作补偿，从而控制汽车按其意愿行驶，这在很大程度上影响了汽车的操纵稳定性和驾驶舒适性。因此，伴随着汽车技术和电子技术的飞速发展，线控转向的概念应运而生。汽车线控转向系统取消了方向盘和转向车轮之间的机械连接，完全摆脱了传统转向系统的各种限制，它可以自由设计汽车转向系统的力传递特性和角传递特性，给汽车转向特性的设计带来很大的自由发展空间。但是因为其取消了方向盘与转向机构之间的机械连接，也使其在安全性方面存在着极大的隐患。目前，世界各大汽车厂商和研究机构都在研究安全可靠的线控转向系统。很多线控转向机构采用双套转向机构或在转向盘机构和转向执行机构之间加装离合器，以保证线控转向的可靠性。双套线控转向执行机构需要对汽车转向器重新设计，机构过于复杂且成本高。加装安全离合器的线控转向系统，由于保留了原有的机械装置，不能充分体现线控转向系统的优势。目前还没有可在原机械式转向器上改装为双电机冗余的线控转向执行机构的先例。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的问题，提供一种用于汽车上的线控转向系统。使其充分保证线控转向系统继续具有操纵性和舒适性优势的前提下降低系统的复杂程度和生产成本，提高其可靠性。

参阅图4，为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现。在现有转向盘机构与转向电机控制器的基础之上，它还有一个经过改进的转向执行机构，转向执行机构的接线端与转向电机控制器的接线端口电线连接。

所述的转向执行机构包括有转向器、1号转向电机、转角传感器、2号转向电机、1号蜗轮蜗杆减速机构、位移传感器、2号蜗轮蜗杆减速机构与力传感器。

1号转向电机的输出端与1号蜗轮蜗杆减速机构的输入端固定连接，2号转向电机的输出端与2号蜗轮蜗杆减速机构的输入端固定连接，1号蜗轮蜗杆减速机构与2号蜗轮蜗杆减速机构之间依次固接有力传感器与转角传感器，2号蜗轮蜗杆减速机构蜗轮轴的输出端与转向器的输入端固定连接，转向器的输出端与位移传感器一端固定连接，位移传感器另一端固定在转向器壳体上。

技术方案中所述的1号转向电机的输出端与1号蜗轮蜗杆减速机构的蜗杆输入端通过连轴器连接，2号转向电机的输出端与2号蜗轮蜗杆减速机构的蜗杆输入端通过连轴器连接，穿过1号蜗轮蜗杆减速机构的蜗轮的蜗轮轴同时穿过2号蜗轮蜗杆减速机构的蜗轮成固定连接，在两蜗轮之间的蜗轮轴上依次套装力传感器的芯轴与转角传感器的芯轴成固定连接，力传感器与转角传感器的外壳体固定在驾驶室的前挡板上；所述的转向执行机构的接线端与转向电机控制器的接线端口电线连接是指转向执行机构中的1号转向电机、力传感器、转角传感器、2号转向电机与位移传感器的接线端和转向电机控制器的接线端口电线连接；所述的转向器包括转向器壳体、转向器小齿轮与转向器齿条。转向器小齿轮与转向器齿条是啮合连接，转向器小齿轮输入端与2号蜗轮蜗杆减速机构蜗轮轴的输出端通过花键轴副连接，转向器齿条的伸出端与位移传感器的芯杆固定连接，位移传感器的壳体固定在转向器壳体上，转向器固定在驾驶室的前挡板上；所述的1号转向电机与2号转向电机采用型号为DFL的电机，1号转向电机与2号转向电机固定在驾驶室的前挡板上。

本发明的有益效果是：

1.用于汽车上的线控转向系统可以有效地提高线控转向系统的可靠性，由于采用了双电机的设计，转向系统正常工作时，两个电机中一个电机实现转向，另一个电机实现助力。当其中一台电机出现故障时(通过故障诊断确定)，可以屏蔽故障电机，由另一个电机独立完成转向操作。

2.用于汽车上的线控转向系统由两个电机共同完成转向操作任务，对电机的技术要求可以降低，即电机的正常工作功率可以降低，只是在一个电机出现故障时，另一个电机可以保证在相对较短的时间内以最大功率工作就可以了，这样可以有效降低转向系统的成本。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是用于汽车上的线控转向系统的控制逻辑框图；

图2是用于汽车上的线控转向系统中的1号转向电机出现故障时的控制逻辑框图；

图3是用于汽车上的线控转向系统中的2号转向电机出现故障时的控制逻辑框图；