CN101318518A - 教练车转向系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种教练车转向系统，包括电动助力主转向系统、检测电动助力主转向系统中转向柱角位移的检测装置、蓄电池、发动机转速传感器、车速传感器和安装在驾驶室副驾驶位置的副转向系统，其特征在于：增设电子控制单元和检测副转向系统中转向柱角位移的检测装置，其中电子控制单元的信号输入端分别接两检测装置、发动机转速传感器和车速传感器，其输出端分别接电动助力主转向系统中的电磁离合器和助力电机，电磁离合器与助力电机的输出轴固定连接。本发明不仅有效的提高了教学效率，而且提高了教练车的安全系数，降低了风险，对车辆、乘员以及路上行人等的安全性也有很大的提高，工作性能优良。

Description

教练车转向系统
所属技术领域
本发明提供一种具有副转向系统的教练车转向系统，属于汽车驾驶控制技术领域。
背景技术
近几年来，随着社会的发展和人民生活水平的提高，汽车行业在我国得到了极大的发展。汽车保有量特别是私人汽车保有量大大增加，必然造成人们学车潮的兴起。然而在学习驾驶的过程中，由于许多学员对汽车的驾驶操作还不够熟练，这就会难以避免的在学车过程中出现错误的操作，转向角度过大或不够，从而造成各种危机车辆以及人身安全的紧急情况，现今教练车上一般都配备了副制动器，副离合器，副油门踏板以及副后视镜以及副喇叭等，除了部分大客车外，基本上都没有配置副转向装置。虽然在紧急情况下教练员也能够采取紧急制动，靠直接转动学员把握的方向盘的方法改变行驶方向，但却很难对车辆的行驶方向做出快速的改变，降低了教学效率同时也难以避免紧急事件的发生。
在国内外虽然出现过装备有副转向系统的教练车，主、副方向盘一般通过纯机械式连接，如专利号为200420052054.4的双方向盘转动装置，当学员驾驶车辆转弯出现错误操作而即将发生危险时，教练员要想实现对车辆的控制，必须先拨动拨叉，然后才能控制方向盘转弯。缺陷是操纵时不方便，难以及时地实现对车辆的有效控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、操作方便、可靠性高的教练车转向系统。其技术方案为：
包括电动助力主转向系统、检测电动助力主转向系统中转向柱角位移的检测装置、蓄电池、发动机转速传感器、车速传感器和安装在驾驶室副驾驶位置的副转向系统，其特征在于：增设电子控制单元和检测副转向系统中转向柱角位移的检测装置，其中电子控制单元的信号输入端分别接两检测装置、发动机转速传感器和车速传感器，其输出端分别接电动助力主转向系统中的电磁离合器和助力电机，电磁离合器与助力电机的输出轴固定连接。
所述的教练车转向系统，每套检测装置均包括一啮合齿轮组和一个电位计式传感器，其中主动齿轮套装固定在转向柱上，从动齿轮套装固定在传感器的轴上，传感器安装在驾驶室内。
所述的教练车转向系统，每套检测装置均包括一个套装固定在转向柱上的主动齿轮和一个电磁式传感器，传感器安装在驾驶室内。
所述的教练车转向系统，发动机转速传感器及车速传感器为电磁式或光电式或霍尔效应式非接触式传感器的一种。
所述的教练车转向系统，主动齿轮、从动齿轮采用塑料、尼龙等高速轻载非金属材料的圆柱直齿轮。
所述的教练车转向系统，副转向系统中的转向柱经滚动轴承固定在驾驶室内。
所述的教练车转向系统，电动助力主转向系统中的减速机构采用涡轮蜗杆减速机构，其中的涡轮与电动助力主转向系统中的转向柱固定连接，其蜗杆与电磁离合器固定连接。
所述的教练车转向系统，电动助力主转向系统中的转向器为齿轮齿条式转向器或循环球式转向器或蜗杆曲柄指销式转向器的一种。
其工作原理为：本发明通过电子控制单元可以确定主、副转向系统中哪个方向盘处于工作状态，并根据采集的信号控制助力电机为转向系统提供助力，这样教练员就可以坐在副驾驶的位置上通过操纵副方向盘同样可以演示教练车操作方法完成教学，并可以独立的操纵车辆。当学员正常驾驶时，教练员不对副方向盘施加扭矩，此时测副转向系统中转向柱角位移的传感器没有信号输出，电子控制单元只接收测主转向系统中转向柱角位移传感器、车速传感器和发动机转速传感器输出的信号，由电子控制单元进行相应的运算、判决后输出相应的控制信号至助力电机，控制助力电机的转速，并发出信号闭合电磁离合器，这样助力电机输出的转速通过减速机构增大扭矩，把扭矩作用于主转向系统中的转向柱上，通过转向器实现转向轮助力转向，学员独立的操纵车辆。当学员操作出现错误时，教练员对副方向盘施加扭矩，此时测副转向柱角位移的传感器有信号输出，电子控制单元根据主、副转向系统中各传感器输出的信号进行相应的运算、判决后输出相应的控制信号至助力电机，控制助力电机的转速，并发出信号闭合电磁离合器，这样助力电机输出的转速通过减速机构增大扭矩，把扭矩作用于主转向系统中的转向柱上，通过转向器实现转向轮助力转向，保证车辆正常行驶。
本发明与现有技术相比，其优点为本发明解决了以下两种教练车学习中的弊端：1.传统的教练方法是教练员每完成一次教学还要下车和学员互换位置，才能继续教学，造成了不必要的时间浪费，减低了教学效率；2.教练员坐在副驾驶的位置对学员的驾驶操作进行监督指导，当学员操作错误将要发生危险时，教练员要想实现对车辆的控制必须先探过身子猛打学员操纵的方向盘来避免危险的发生再停车调整方向。本发明解决了以上两种弊端，不仅有效的提高了教学效率，而且提高了教练车的安全系数，降低了风险，对车辆、乘员以及路上行人等的安全性也有很大的提高。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图。
1、主方向盘2、检测装置3、减速机构4、转向器5、转向柱6、转向轮7、机体8、轴承9、副转向盘10、发动机转速传感器11、车速传感器12、电子控制单元13、蓄电池14、助力电机15、电磁离合器16、传感器17、主动齿轮18、从动齿轮
具体实施方式
如图1所示的实施例1中：安装在驾驶室内的电动助力主转向系统包括主方向盘1、涡轮蜗杆减速机构3、齿轮齿条式转向器4、转向柱5、转向轮6、助力电机14和电磁离合器15，副转向系统包括副转向盘9和经轴承10安装在驾驶室内的转向柱5，用于检测两转向柱5角位移的每套检测装置2均包括一啮合的塑料圆柱直齿轮组和一个电位计式传感器16，其中主动齿轮17套装固定在转向柱5上，从动齿轮18套装固定在传感器16的轴上，传感器16安装在驾驶室内的机体7上，其输出端接电子控制单元12，电子控制单元12的输入端还分别接发动机转速传感器10和车速传感器11，其输出端接助力电机14和电磁离合器15，电磁离合器15与助力电机14的输出轴固定连接，蓄电池13为汽车自备电源。
图2所示的实施例2基本同实施例1，只是用于检测两转向柱5角位移的每套检测装置2均包括一个套装固定在转向柱5上的主动齿轮17和一个电磁式传感器16，传感器16安装在驾驶室内的机体7上，其余同上。

Claims (8)

1、一种教练车转向系统，包括电动助力主转向系统、检测电动助力主转向系统中转向柱角位移的检测装置(2)、蓄电池(13)、发动机转速传感器(10)、车速传感器(11)和安装在驾驶室副驾驶位置的副转向系统，其特征在于：增设电子控制单元(12)和检测副转向系统中转向柱角位移的检测装置(2)，其中电子控制单元(12)的信号输入端分别接两检测装置(2)、发动机转速传感器(10)和车速传感器(11)，其输出端分别接电动助力主转向系统中的电磁离合器(15)和助力电机(14)，电磁离合器(15)与助力电机(14)的输出轴固定连接。
2、根据权利要求1所述的教练车转向系统，其特征是：每套检测装置(2)均包括一啮合齿轮组和一个电位计式传感器(16)，其中主动齿轮(17)套装固定在转向柱(5)上，从动齿轮(18)套装固定在传感器(16)的轴上，传感器(16)安装在驾驶室内。
3、根据权利要求1所述的教练车转向系统，其特征是：每套检测装置(2)均包括一个套装固定在转向柱(5)上的主动齿轮(17)和一个电磁式传感器(16)，传感器(16)安装在驾驶室内。
4、根据权利要求1所述的教练车转向系统，其特征是：发动机转速传感器(10)及车速传感器(11)为电磁式或光电式或霍尔效应式非接触式传感器的一种。
5、根据权利要求2或3所述的教练车转向系统，其特征是：主动齿轮(17)、从动齿轮(18)采用塑料、尼龙等高速轻载非金属材料的圆柱直齿轮。
6、根据权利要求1所述的教练车转向系统，其特征是：副转向系统中的转向柱(5)经滚动轴承(8)固定在驾驶室内。
7、根据权利要求1所述的教练车转向系统，其特征是：电动助力主转向系统中的减速机构(3)采用涡轮蜗杆减速机构，其中的涡轮与电动助力主转向系统中的转向柱(5)固定连接，其蜗杆与电磁离合器(15)固定连接。
8、根据权利要求1所述的教练车转向系统，其特征是：电动助力主转向系统中的转向器(4)为齿轮齿条式转向器或循环球式转向器或蜗杆曲柄指销式转向器的一种。
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