[发明专利]一种大型商用车电动助力转向系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种大型商用车电动助力转向系统，包括转向传动轴、转向节臂、伸缩式电动转向助力装置和转向电子控制单元，伸缩式电动转向助力装置包括与转向传动轴连接的输入轴、与输入轴连接的转向大齿轮、与转向大齿轮啮合的转向小齿轮、助力电机、与助力电机连接的助力小齿轮、与助力小齿轮啮合且与转向小齿轮同轴连接的助力大齿轮、与助力大齿轮连接的滚珠丝杠机构和与滚珠丝杠机构连接且与转向节臂连接的转向外拉杆。本发明的大型商用车电动助力转向系统，集成度高，方便布置，无复杂的油路及油路附件需要组装；可满足辅助驾驶和自动驾驶的转向功能需求。本发明还公开了一种大型商用车电动助力转向系统的控制方法。

技术领域

本发明属于车辆转向系统技术领域，具体地说，本发明涉及一种大型商用车电动助力转向系统及其控制方法。

背景技术

新能源客车电动助力转向系统是纯电动、氢能源等新能源城市公交和公路客车转向系统的发展方向，是可实现车辆完全自动驾驶和高级驾驶辅助功能的转向执行部分，如车辆列队行驶、车道保持功能、变线辅助功能等等。新能源客车电动助力转向系统可应用于转向单轴载荷不大于7500kgf的新能源城市公交和公路客车。

现有的现有新能源客车转向系统基本是液压助力转向系统或者电动液压助力转向系统，这两种转向系统油路布置与安装困难，后期维护成本高，因为需要使用液压油会造成一定的环境污染。另外这两种液压转向系统无法完全满足辅助驾驶或自动驾驶的转向功能需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种大型商用车电动助力转向系统，目的是实现车辆完全自动驾驶和高级驾驶辅助功能。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：大型商用车电动助力转向系统，包括转向传动轴、转向节臂和伸缩式电动转向助力装置，伸缩式电动转向助力装置包括与所述转向传动轴连接的输入轴、与输入轴连接的转向大齿轮、与转向大齿轮啮合的转向小齿轮、助力电机、与助力电机连接的助力小齿轮、与助力小齿轮啮合且与转向小齿轮同轴连接的助力大齿轮、与助力大齿轮连接的滚珠丝杠机构和与滚珠丝杠机构连接且与所述转向节臂连接的转向外拉杆。

所述伸缩式电动转向助力装置还包括壳体组件，所述助力电机设置于壳体组件上，所述滚珠丝杠机构、转向大齿轮、转向小齿轮、助力小齿轮和助力大齿轮位于壳体组件的内部。

所述滚珠丝杠机构包括与所述转向大齿轮连接的丝杠、与丝杠相配合的螺母、与螺母连接的伸缩杆和对螺母进行导向的导向杆，伸缩杆通过关节轴承与所述转向外拉杆连接。

所述导向杆设置两个，所述螺母上设置有两个无油轴套，各个导向杆分别穿过一个无油轴套。

本发明还提供了一种大型商用车电动助力转向系统的控制方法，在正常驾驶模式下，包括步骤：

S11、车辆点火后，转向电子控制单元通电并准备工作，同时获取车辆行驶信号；

S12、当驾驶员转动方向盘时，通过转向管柱与转向传动轴将转向力矩传输到伸缩式电动助力转向装置，扭矩角度传感器将作用在方向盘上的转动力矩大小和转动方向以及方向盘转动角度信号收集后发送给转向电子控制单元；

S13、转向电子控制单元将车辆速度信号、方向盘上的转动力矩大小和转动方向信号以及方向盘转动角度信号处理后，输出电流与转动方向信号至助力电机；

S14、输入轴转动，助力电机同时进行运转，伸缩杆做直线运动，伸缩杆通过转向节臂和转向横拉杆带动车轮进行转向。

本发明又提供了一种大型商用车电动助力转向系统的控制方法，在智能驾驶模式下，包括步骤：

S21、车辆点火后，转向电子控制单元通电并准备工作，同时获取车辆行驶信号；

S22、整车控制器发送转向控制信号至转向电子控制单元；