一种汽车电控助力转向系统的制作方法

1.本实用新型涉及汽车转向系统的技术领域，具体为一种汽车电控助力转向系统。


背景技术：

2.现有的汽车助力转向，包括有电子助力转向和液压助力转向，不论哪种转向，均需要人对方向盘进行操作，才会产生助力，伴随着自动驾驶的发展，现有的需要人对方向盘进行操控的助力转向系统不能满足需求。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型提供了一种汽车电控助力转向系统，其同时适用于自动驾驶和人工驾驶，且其结构紧凑、机械效率高、集成度高。
4.一种汽车电控助力转向系统，其特征在于：其包括方向盘、扭矩传感器，所述方向盘的中心通过第一转向轴连接扭杆装置，所述扭杆装置的下部连接有第二转向轴，所述扭杆装置包括有扭矩传感器，所述扭矩传感器信号连接至电机控制器，所述电机控制器的输出端连接电机，所述电机的输出端连接减速器，所述减速器的输出端传动至所述第二转向轴，所述第二转向轴的下部输出端连接转向机的输入端。
5.其进一步特征在于：
6.所述电机控制器、电机、减速器组合形成电控助力转向系统；
7.所述电控助力转向系统包括有壳体，所述壳体内部设置有电机、减速器，所述减速器具体为行星减速机，所述行星减速机具体包括第一行星架、第二行星架，所述第二行星架的中心固接于所述第二转向轴，所述第二行星架上设置有若干第二行星轮，所述第二行星轮的内圈啮合连接第二太阳轮，所述第二太阳轮安装于所述第一行星架的空心轴外围，所述第一行星架上还设置有若干环布的第一行星轮，所述电机具体包括电机定子、电机转子，所述电机转子固装于第一太阳轮架的外环面，所述第一太阳轮架的对应于第一行星轮的位置固套有第一太阳轮，所述第一太阳轮啮合连接对应外周的第一行星轮布置，所述电机定子设置于所述电机转子的外周，所述壳体对应于第一行星轮、第二行星轮的外周区域设置有齿圈，齿圈的高度范围覆盖第一行星轮、第二行星轮，所述第一行星轮、第二行星轮的外周分别啮合齿圈布置；
8.所述扭杆装置布置于所述电机转子的内部腔体内，所述扭矩传感器套设于所述第一转向轴，所述壳体内还布置有电机控制器，所述扭矩传感器信号连接所述电机控制器，所述电机控制器的输出端连接至电机；
9.所述扭杆装置是一种受力即发生位置变形的机械装置，其根据不同规格的需要，调整设计变形位移和变形强度；
10.所述电机可采用无刷电机或有刷电机。
11.采用本实用新型后，自动驾驶时电机控制器收到指令使电机输出扭矩和转速通过减速器减速增扭后传递到第二转向轴、转向机，完成方向自动助力转向；非自动驾驶，当连
接方向盘的扭矩传感器识别到驾驶员转动转向盘的力到一定扭矩时、电机控制器接收到信号驱动电机开始工作起到助力的效果；其同时适用于自动驾驶和人工驾驶，且其结构紧凑、机械效率高、集成度高。
附图说明
12.图1为本实用新型的结构示意框图；
13.图2为本实用新型的具体实施例的结构示意图；
14.图中序号所对应的名称如下：
15.方向盘1、第一转向轴2、壳体3、扭矩传感器4、电机转子5、电机定子 6、扭杆装置7、第二转向轴8、第一太阳轮9、第一行星轮10、第一行星架 11、第二行星轮12、第二行星架13、齿圈14、转向机15、第二太阳轮16、电机控制器17。
具体实施方式
16.一种汽车电控助力转向系统，见图1和图2：其包括方向盘1、扭矩传感器4，方向盘1的中心通过第一转向轴2连接扭杆装置7，扭杆装置7的下部连接有第二转向轴8，扭杆装置7包括有扭矩传感器4，扭矩传感器4信号连接至电机控制器17，电机控制器17的输出端连接电机，电机的输出端连接减速器，减速器的输出端传动至第二转向轴8，第二转向轴8的下部输出端连接转向机15的输入端。
17.电机控制器、电机、减速器组合形成电控助力转向系统。
18.具体实施时，电控助力转向系统装在方向盘与转向机之间，可以单独驱动转向机，辅助方向盘驱动转向机，也可以在方向盘驱动方向机时，不工作；电控助力转向系统的转向动力和方向盘动力并行输入转向机。
19.具体实施例中、见图2：电控助力转向系统包括有壳体3，壳体3内部设置有电机、减速器，减速器具体为行星减速机，行星减速机具体包括第一行星架11、第二行星架13，第二行星架13的中心固接于第二转向轴8，第二行星架13上设置有若干第二行星轮12，第二行星轮12的内圈啮合连接第二太阳轮16，第二太阳轮16安装于第一行星架11的空心轴外围，第一行星架11 上还设置有若干环布的第一行星轮10，电机具体包括电机定子6、电机转子5，电机转子5固装于第一太阳轮架的外环面，第一太阳轮架的对应于第一行星轮10的位置固套有第一太阳轮9，第一太阳轮9啮合连接对应外周的第一行星轮10布置，电机定子6设置于电机转子5的外周，壳体3对应于第一行星轮10、第二行星轮12的外周区域设置有齿圈14，齿圈14的高度范围覆盖第一行星轮10、第二行星轮12，第一行星轮10、第二行星轮12的外周分别啮合齿圈14布置；
20.扭杆装置7布置于电机转子5的内部腔体内，扭矩传感器4套设于第一转向轴2，扭矩传感器4监测扭杆装置7的形变，壳体3内还布置有电机控制器17，扭矩传感器4信号连接(有线或无线连接均可)电机控制器17，电机控制器17的输出端连接至电机。
21.电机控制器17通过占空比的输出驱动电机扭矩转速。
22.其工作原理如下：
23.方向盘通过连杆同电控助力转向系统3的第一转向轴连接，第一转向轴通过扭杆装置同第二转向轴，第二转向轴与转向机输入端连接；当人工驱动时，可以通过方向盘、第
一转向轴、扭杆装置和第二转向轴将动力传递给转向机，实现车辆转向动作；
24.电机定子固定在控助力转向系统的壳体上，电机转子与第一太阳轮固联，第一行星轮安装在第一行星架上，与第一太阳轮、齿圈同时啮合，齿圈固定在控助力转向系统的壳体上；第一行星架上设有第二太阳轮，第二行星轮与第二太阳轮、齿圈同时啮合，第二行星轮装在第二行星架上，第二行星架与第二转向轴固联；无人驾驶时，电机可以根据整车控制器的指令驱动电机转子和第一太阳轮旋转，进而驱动行星轮系转动，通过第二转向轴将动力传递给转向机，实现车辆额转向动作；
25.当需要辅助助力时，人工驱动方向盘、第一转向轴、通过扭杆装置和第二转向轴将动力传递给转向机时，扭矩传感器探知到扭杆装置的形变，确定人工的转向意图，整车控制器控制电机驱动将电机动力传递给转向机，从而实现了辅助转向。
26.自动驾驶时电机控制器收到指令使电机输出扭矩和转速通过减速器减速增扭后传递到第二转向轴、转向机，完成方向自动助力转向；非自动驾驶，当连接方向盘的扭矩传感器识别到驾驶员转动转向盘的力到一定扭矩时、电机控制器接收到信号驱动电机开始工作起到助力的效果。
27.其配合不同的驾驶模式调节出不同的转向特性，可以实现方向主动回正，可以在急刹车时辅助稳定方向，可以实现自动打方向盘从而让自动泊车、主动车道修正、自动驾驶等高科技功能应用技术。
28.其有益效果如下：其通过电机、减速器、输入轴、扭矩传感器串联的结构，使得结构紧，凑减小体积，降低质量，提高整体效率；且电控系统失效时人力打方向减速机不会由助力变成阻力，降低了风险；显著提高车辆直线行驶稳定性，降低驾驶疲劳；提高整车安全系数，降低事故发生的概率；驻车熄火后自动锁死转向机，防止被盗。
29.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
30.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。