CN102673636A

CN102673636A - 电动汽车专用的转向助力系统

Info

Publication number: CN102673636A
Application number: CN2012101351928A
Authority: CN
Inventors: 李复活
Original assignee: Henan Suda Electric Automobile Technology Co Ltd
Current assignee: Henan Suda Electric Automobile Technology Co Ltd
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2012-09-19

Abstract

本发明涉及一种电动汽车专用的转向助力系统，包括方向盘，方向盘通过转向轴与转向器连接，转向器通过连杆机构与前轮连接，转向轴上设置有转矩传感器，转矩传感器通过数据线与控制器连接，汽车底盘上设置有电机，电机与离合器连接，离合器与减速机连接，减速机的输出轴与转向轴连接，电机输出轴上设置角度传感器，角度传感器通过数据线与控制器连接，控制器通过数据线与电机连接，电机通过电池组线连接电动汽车电池组，汽车的速度传感器通过数据线与控制器连接。它采用电机驱动，且设置控制器，控制器检测电动汽车行驶过程中的速信号、方向盘转轴转矩信号，并根据这些信号控制电机的输出扭矩、转动角度及转动方向，使电机驱动汽车前轮转向。

Description

电动汽车专用的转向助力系统

技术领域：

本发明属于电动汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车专用的转向助力系统。

背景技术：

环境污染，能源枯竭，人们正在探索、开发、利用可再生能源来驱动汽车。现已发现和开发的如:风力汽车、磁动力汽车、太阳能汽车等新能源汽车，但这些新能源汽车结构复杂，体型笨拙，效率低下，且不适合长途运行，因此这些新能源汽车实际用途不大，因此没能够得到大面积的推广应用。

为解决现有的环境问题及能源问题，人们研发并推广了电动汽车，电动汽车以其零排放逐渐的被人们所接受，而且，随着电动汽车技术的发展，其原有的不能够长途使用及充电问题逐渐得到解决，因此，电动汽车的用户越来越多，但是，目前所有的电动汽车，其所采用的转向系统仍然是传动燃油汽车的转向系统，即机械液压助力转向系统，机械液压助力转向系统结构复杂，重量重，灵敏度低，转向需要较大的动力，且占用较大的空间，电动汽车其能够携带的能源本就有限，因此，应该尽可能的减少车身自重，减少不必要能能源浪费，使有限的能源尽可能的用在供汽车行驶上，因此，传动的机械液压助力转向系统已经不能够适应电动汽车的需要，研发一种反应灵敏又节约能源的电动汽车用的转向系统对技术人员来说还是一个难题。

发明内容：

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种电动汽车专用的转向助力系统，它采用电机驱动，且设置控制器，控制器检测电动汽车行驶过程中的车速信号、方向盘转轴的转矩信号，并根据这些信号控制电机的输出扭矩、转动角度及转动方向，使电机驱动汽车前轮转向。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电动汽车专用的转向助力系统，包括方向盘、转向轴、转向器、连杆机构及汽车前轮，方向盘通过转向轴与转向器连接，转向器通过连杆机构与汽车前轮连接，其中：转向轴上设置有转矩传感器，转矩传感器通过数据线与控制器连接，汽车底盘上设置有电机，电机的输出轴与离合器的输入轴连接，离合器的输出轴与减速机的输入轴连接，减速机的输出轴与转向轴连接，电机的输出轴上设置角度传感器，角度传感器通过数据线与控制器连接，控制器通过数据线与电机连接，电机通过电池组线连接电动汽车电池组，汽车的速度传感器通过数据线与控制器连接。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的连杆机构包括主动杆、左悬臂、右悬臂、左连杆及右连杆，主动杆通过转向器与转向轴连接，左悬臂的一端铰接在主动杆的左端，左悬臂的另一端与左连杆的一端铰接，左连杆的另一端与左定杆的一端铰接，左定杆的另一端与汽车左前轮固定，右悬臂的一端铰接在主动杆的右端，右悬臂的另一端与右连杆的一端铰接，右连杆的另一端与右定杆的一端铰接，右定杆的另一端与汽车右前轮固定。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的转向器为齿轮齿条转向器，齿轮齿条转向器的齿轮设置在转向轴的下端，齿轮齿条转向器的齿条与连杆机构的主动杆固定。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的控制器为ECU检测仪。

本发明的有益效果为：

1、本发明采用电机驱动，且设置控制器，控制器检测电动汽车行驶过程中的车速信号、方向盘转轴的转矩信号，并根据这些信号控制电机的输出扭矩、转动角度及转动方向，使电机驱动汽车前轮转向。

2、本发明可根据汽车的行驶速度的不同，改变汽车转向的力度，的控制器检测汽车的速度信号，当汽车在空旷道路高速行驶时，控制器控制电机低速旋转，从而使汽车高速行驶时汽车的转向变得沉稳，使汽车行驶更加安全，当汽车在拥挤的道路低速行驶时，控制器控制电机高速旋转，从而使汽车的转向变得灵敏轻松，转向灵活，从而使汽车在拥挤道路行驶更加安全。

3、本发明结构精简，质量小，占用空间少；能耗低，电子系统反应灵敏，动作直接、迅速，同时，控制器能够根据汽车行驶速度的不同而改变电机的转速，节约能源，尽可能的减少转向能耗。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，一种电动汽车专用的转向助力系统，包括方向盘1、转向轴2、转向器5、连杆机构及汽车前轮，方向盘1通过转向轴2与转向器5连接，转向器5通过连杆机构与汽车前轮连接，连杆机构包括主动杆6、左悬臂11、右悬臂7、左连杆12及右连杆8，主动杆6通过转向器5与转向轴2连接，左悬臂11的一端铰接在主动杆6的左端，左悬臂11的另一端与左连杆12的一端铰接，左连杆12的另一端与左定杆13的一端铰接，左定杆13的另一端与汽车左前轮14固定，右悬臂7的一端铰接在主动杆6的右端，右悬臂7的另一端与右连杆8的一端铰接，右连杆8的另一端与右定杆10的一端铰接，右定杆10的另一端与汽车右前轮9固定。转向器5为齿轮齿条转向器5，齿轮齿条转向器的齿轮设置在转向轴2的下端，齿轮齿条转向器的齿条与连杆机构的主动杆6固定。转向轴2上设置有转矩传感器3，转矩传感器3通过数据线与控制器19连接，控制器19为ECU检测仪，汽车底盘上设置有电机15，电机15的输出轴与离合器17的输入轴连接，离合器17的输出轴与减速机4的输入轴连接，减速机4的输出轴与转向轴2连接，电机15的输出轴上设置角度传感器16，角度传感器16通过数据线与控制器19连接，控制器19通过数据线与电机15连接，电机15通过电池组20线连接电动汽车电池组20，汽车的速度传感器18通过数据线与控制器19连接。

使用时，当驾驶员转动方向盘1时，转矩传感器3检测到扭矩信号，并将该信号输送给控制器19，控制器19控制离合器17动作，同时，控制电池组20向电机15输送电流，电机15转动通过离合器17及减速机4驱动转向轴2转动，转向轴2带动设置在其下端的齿轮齿条转向器5的齿轮转动，齿轮带动齿条左右移动，齿条与连杆机构的主动杆6固定，齿条左右移动，带动主动杆6左右移动，主动杆6通过左、右悬臂7及左、右连杆8驱动汽车左右前轮9转向。

控制器19在接收转矩传感器3的扭矩信号的同时，接收汽车的速度传感器18发出的汽车行驶速度信号，当控制器19接收到速度传感器18发出的汽车高速行驶信号时，控制器19发送信号给电机15，控制电机15低速旋转，从而使汽车高速行驶时汽车的转向变得沉稳，使汽车行驶更加安全，当控制器19接收到速度传感器18发出的汽车低速行驶的信号时，控制器19控制电机15高速旋转，从而使汽车的转向变得灵敏轻松，转向灵活，从而使汽车在拥挤道路行驶更加安全。

当电机15的输出轴上设置有角度传感器16，角度传感器16将电机15输出轴的旋转的角度信号发送给控制器19，当电机15输出轴转到角度达到汽车需要的转向角度之后，控制器19发出信号控制电机15停止转动。

要说明的是，以上所述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。

Claims

1.一种电动汽车专用的转向助力系统，包括方向盘（1）、转向轴（2）、转向器（5）、连杆机构及汽车前轮，方向盘（1）通过转向轴（2）与转向器（5）连接，转向器（5）通过连杆机构与汽车前轮连接，其特征在于：转向轴（2）上设置有转矩传感器（3），转矩传感器（3）通过数据线与控制器（19）连接，汽车底盘上设置有电机（15），电机（15）的输出轴与离合器（17）的输入轴连接，离合器（17）的输出轴与减速机（4）的输入轴连接，减速机（4）的输出轴与转向轴（2）连接，电机（15）的输出轴上设置角度传感器（16），角度传感器（16）通过数据线与控制器（19）连接，控制器（19）通过数据线与电机（15）连接，电机（15）通过电池组（20）线连接电动汽车电池组（20），汽车的速度传感器（18）通过数据线与控制器（19）连接。

2.根据权利要求1所述的电动汽车专用的转向助力系统，其特征在于：所述的连杆机构包括主动杆（6）、左悬臂（11）、右悬臂（7）、左连杆（12）及右连杆（8），主动杆（6）通过转向器（5）与转向轴（2）连接，左悬臂（11）的一端铰接在主动杆（6）的左端，左悬臂（11）的另一端与左连杆（12）的一端铰接，左连杆（12）的另一端与左定杆（13）的一端铰接，左定杆（13）的另一端与汽车左前轮（14）固定，右悬臂（7）的一端铰接在主动杆（6）的右端，右悬臂（7）的另一端与右连杆（8）的一端铰接，右连杆（8）的另一端与右定杆（10）的一端铰接，右定杆（10）的另一端与汽车右前轮（9）固定。

3.根据权利要求1或2所述的电动汽车专用的转向助力系统，其特征在于：所述的转向器（5）为齿轮齿条转向器，齿轮齿条转向器的齿轮设置在转向轴（2）的下端，齿轮齿条转向器的齿条与连杆机构的主动杆（6）固定。

4.根据权利要求1所述的电动汽车专用的转向助力系统，其特征在于：所述的控制器（19）为ECU检测仪。