CN103072621A - 电动助力转向系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车转向领域，具体涉及一种管柱式电动助力转向系统。第一电磁离合器连接在转向管柱内的上、下主轴之间，第一电磁离合器接收电动助力转向系统控制器输出的控制信号而吸合，第一电磁离合器吸合时上、下主轴同步转轴；转向管柱与上主轴之间设置扭矩传感器；电动助力转向系统控制器输出控制信号至助力机构驱动转向管柱内的下主轴转动。本发明结构简单，成本低廉；控制方法简单，检测数据可靠性高；信号在传输的过程中受到的干扰小、衰减比较微弱，助力效果较好。

Description

电动助力转向系统
技术领域
本发明涉及汽车转向领域，具体涉及一种管柱式电动助力转向系统。
背景技术
现有电动助力转向管柱系统包括转向管柱、扭矩传感器、扭矩传感器线路板单片机、伺服电机、控制模块，转向管柱包括端部联接在一起的输出轴和输入轴，输出轴与输入轴的轴向上设有连接两者的扭力杆，扭矩传感器线路板单片机、控制模块设置在转向管柱上，扭矩传感器为磁感应非接触式扭矩传感器。但该系统存在结构复杂、加工精度要求高、使用寿命短、长时间使用后输出信号不一致,且所感应的信号在传输的过程中受到的干扰大、衰减厉害，从而影响到伺服电机所提供的助力的缺陷的技术问题。
发明内容
为了解决现有转向系统存在的技术问题，本发明提供一种管柱式电动助力转向系统。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种电动助力转向系统，第一电磁离合器连接在转向管柱内的上、下主轴之间，第一电磁离合器接收电动助力转向系统控制器输出的控制信号而吸合，第一电磁离合器吸合时上、下主轴同步转轴；转向管柱与上主轴之间设置扭矩传感器；电动助力转向系统控制器输出控制信号至助力机构驱动转向管柱内的下主轴转动。
本发明具有以下优点：结构简单，成本低廉；控制方法简单，检测数据可靠性高；信号在传输的过程中受到的干扰小、衰减比较微弱，助力效果较好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
结合图1，电动助力转向系统包括方向盘13及与方向盘13同轴连接的上主轴11，上、下主轴11、12由转向管柱10支撑转动，第一电磁离合器20连接在转向管柱10内的上、下主轴11、12之间，第一电磁离合器20接收电动助力转向系统控制器30输出的控制信号而吸合，第一电磁离合器20吸合时上、下主轴11、12同步转轴；转向管柱10与上主轴11之间设置扭矩传感器40；电动助力转向系统控制器30输出控制信号至助力机构驱动转向管柱10内的下主轴12转动。上述第一电磁离合器20的吸合状态为其工作状态，在其工作状态下，就是说第一电磁离合器20始终吸合而保持上、下主轴11、12同步转动，转动方向盘13的扭矩将始终会通过转向横拉杆80传递到转向轮上。
作为优选方案，所述的助力机构包括电机60，电机60的输出轴与转向管柱10内的下主轴12之间设置第二电磁离合器50。也就是说，助力转向的动力由电机提供动力。
以下具体说明各器件之间的连接关系：扭矩传感器40采集上、下主轴11、12连同方向盘13的转角信号并输出至电动助力转向系统控制器30的信号输入端。转向管柱10内的下主轴12与第二电磁离合器50的输出端之间设置涡轮蜗杆机构70。所述的第二电磁离合器50接收电动助力转向系统控制器30输出的控制信号而吸合。电机60接收电动助力转向系统控制器30输出的控制信号而转动并输出扭矩。
上述第一、二电磁离合器20、50均为通电闭合型电磁离合器。
转向管柱10内的下主轴12的下端与转向横拉杆80之间设置齿轮齿条传动机构90，转向横拉杆80的外端与车轮相连。
以下简要说明本发明的工作原理和过程：当电动助力转向系统控制器30检测到扭矩传感器40采集的信号，输出控制信号至电机60、第二电磁离合器50，电机60转动且第二电磁离合器50吸合，经过涡轮蜗杆机构70机构带动下主轴12转动，由此拉动转向横拉杆80，从而实现车轮的助力转向。
当电动助力转向系统控制器30检测扭矩传感器40、助力电机60异常时，切断第二电磁离合器50，第一电磁离合器20接收控制信号继续保持吸合状态，助力转向动力失效而机械转向系统继续工作，方向盘13仍然由驾驶员控制车轮转向、实现安全驾驶；当检测到驾驶员错误驾驶，如车速大于0m/s、距离障碍物距离小于1m且驾驶员无转向避撞转向动作时，车身控制器输出控制信号至电动助力转向系统控制器30，控制第一电磁离合器20断开，驾驶员脱离对转向系统的掌控，转为自动驾驶状态即由助力转向实施转向动作。由此可见，本发明不仅具有转向助力的优点，还可以与车身控制器配合使用，实现车辆的安全辅助自动驾驶。

Claims (7)

1.一种电动助力转向系统，其特征在于：第一电磁离合器（20）连接在转向管柱（10）内的上、下主轴（11、12）之间，第一电磁离合器（20）接收电动助力转向系统控制器（30）输出的控制信号而吸合，第一电磁离合器（20）吸合时上、下主轴（11、12）同步转轴；转向管柱（10）与上主轴（11）或下主轴（12）之间设置扭矩传感器（40）；电动助力转向系统控制器（30）输出控制信号至助力机构驱动转向管柱（10）内的下主轴（12）转动。
2.根据权利要求1所述的电动助力转向系统，其特征在于：所述的助力机构包括电机（60），电机（60）的输出轴与转向管柱（10）内的下主轴（12）之间设置第二电磁离合器（50）。
3.根据权利要求1所述的电动助力转向系统，其特征在于：扭矩传感器（40）采集同步转动的上、下主轴（11、12）连通方向盘的转角信号并输出至电动助力转向系统控制器（30）的信号输入端。
4.根据权利要求1或2所述的电动助力转向系统，其特征在于：转向管柱（10）内的下主轴（12）与第二电磁离合器（50）的输出端之间设置涡轮蜗杆机构（70）。
5.根据权利要求2所述的电动助力转向系统，其特征在于：所述的第二电磁离合器（50）接收电动助力转向系统控制器（30）输出的控制信号而吸合。
6.根据权利要求2所述的电动助力转向系统，其特征在于：电机（60）接收电动助力转向系统控制器（30）输出的控制信号而转动并输出扭矩。
7.根据权利要求2所述的电动助力转向系统，其特征在于：转向管柱（10）内的下主轴（12）的下端与转向横拉杆（80）之间设置齿轮齿条传动机构（90），转向横拉杆（80）的外端与车轮相连。
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