[实用新型]一种自主转向与助力两用的冗余转向系统

说明书

本实用新型涉及汽车转向系统，具体公开了一种自主转向与助力两用的冗余转向系统，该转向系统包括方向盘(8)、转向管柱(6)、安装转向管柱(6)上的管柱式电动助力转向装置(7)、转向器(2)、横拉杆(1)和安装在转向器(2)上的转向助力装置；齿条式电动助力转向装置(3)包括转向助力装置壳体、转向助力电机(301)、控制器(305)、设置在转向助力装置壳体内的转向助力传动机构、转向助力齿轮轴(310)；转向助力齿轮轴(310)与转向器齿条(202)传动配合。本实用新型采用了两套相互独立且冗余的转向装置，占用空间小，且具备更可靠的转向性及安全性。

技术领域

本实用新型涉及汽车转向技术领域，尤其是涉及一种自主转向与助力两用的冗余转向系统。

背景技术

电动助力转向(Electric Power Steering，简称EPS)技术是近十年来汽车转向领域的新技术，在国外得到了长足的发展，EPS也是目前国内转向系统行业的研究热点。基于EPS平台可以延伸开发出线控转向系统，在方向盘与转向传动机构之间不存在连贯的且直接的机械连接，可以通过方向盘转角信号、扭矩信号，提供助力转向，即通过电信号路线实现相关部件的运动控制。EPS作为汽车的安全件，其性能直接关系着汽车行驶的安全可靠性、驾驶人员的操纵轻便性与灵敏性。在不同车况下汽车转向时，电子控制器控制转向助力电机，提供所需的辅助助力，达到操纵稳定、转向轻便、行驶安全的效果，使驾驶员行车有良好的舒适感。该产品结构紧凑、节能、环保等特点，是汽车助力转向发展的趋势。电动助力转向系统又分为管柱式电动助力转向系统(简称C-EPS)、小齿轮式电动助力转向系统(简称P-EPS)和齿条式电动助力转向系统(简称R-EPS) 等。

随着汽车电子的不断发展，汽车的安全性越来越得到重视，高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶系统(ADS)等智能汽车系统要求转向系统能够对车辆实施自主转向，即在未人力转动方向盘情况下对车辆车轮施加转向。对于无人驾驶车辆、无人物流车等，单一转向总成已难以保证其行驶安全，现有配有高级驾驶辅助系统的车辆大多采用一种电子液压线控助力转向结构，无法实现转向冗余。现有技术中尚未有报道可具备自主转向与助力两用的转向系统，因此需要开发一种适用于高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶系统(ADS) 等车辆的具备自主转向与助力两用的冗余转向系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是满足高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶系统(ADS) 的转向需求，提供一种具备线控转向冗余转向、转向可靠性高、安全性高的冗余转向系统，以解决现有技术存在的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种自主转向与助力两用的冗余转向系统，包括从上至下依次连接的方向盘、转向管柱和转向器，所述转向器的两端分别连接有横拉杆；其中：

所述转向管柱上安装有管柱式电动助力转向装置，所述管柱式电动助力转向装置包括管柱式电动助力转向电机、管柱式电动助力转向传动机构、管柱式电动助力转向控制器，所述管柱式电动助力转向传动机构用于所述管柱式电动助力转向电机和所述转向管柱之间传动配合，所述管柱式电动助力转向控制器与所述管柱式电动助力转向电机电连接；

所述转向器包括转向器壳体和转向器齿条，所述转向器壳体上还安装有转向助力装置；所述转向助力装置包括转向助力装置壳体、固定在所述转向助力装置壳体上的转向助力电机、与所述转向助力电机电连接的控制器、设置在所述转向助力装置壳体内并与所述转向助力电机传动配合的转向助力传动机构、与所述转向助力传动机构相连的转向助力齿轮轴以及设置在所述转向助力齿轮轴外侧的转角传感器；所述转向助力装置壳体与所述转向器壳体固定，所述转向助力齿轮轴与所述转向器齿条传动配合。

进一步地，所述转向器齿条上设置有第一段齿部和第二段齿部，所述第一段齿部与连接在所述转向管柱下端的齿轮轴啮合传动；所述第二段齿部与所述转向助力齿轮轴上的齿部啮合传动。