CN105501290B - 一种新型电子助力结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型电子助力结构，其中方向控制单元分别发送指令至左电磁离合器、右电磁离合器，控制左电磁离合器、右电磁离合器接合或断开，同时控制驱动电机转动，所述电机传动单元将所述驱动电机的转矩传送至所述左电磁离合器、右电磁离合器，处于接合状态的左电磁离合器和/或右电磁离合器将转矩传送至所述左传动单元和/或右传动单元，所述左传动单元和/或右传动单元将转矩传输至左转向受力结构和/或右转向受力结构，并控制左转向受力结构和/或右转向受力结构向左或向右移动。本发明提供的新型电子助力结构可以实现两端拉杆的独立运动，可以做到四轮独立转动，实现多种转向动作，使该车辆可以在小空间范围内停车或零转向半径转向。

Description

一种新型电子助力结构
技术领域
本发明涉及一种转向结构，特别是一种新型电子助力结构。
背景技术
现有的车辆大都为两轮转向，而且转向轮都是同方向同时转动，行驶时对转向空间要求较多，由于转角的限制此类型车辆在小空间内转向需要多次的前进、后退的操作才可以完成掉头和停车，在交通日益拥堵的道路和拥挤的停车场使用不够方便灵活。
因此，为了减小车辆转弯半径，甚至让车辆可以原地零转向半径转向，车辆需要做到四轮可以独立转动。因此，一种可以让车辆四轮独立转动的转向器及其控制系统的研究，就显得非常必要
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种新型电子助力结构，其包括方向控制单元、驱动电机、电机传动单元、左电磁离合器、右电磁离合器、左传动单元、右传动单元；
所述方向控制单元分别发送指令至所述左电磁离合器、右电磁离合器，控制所述左电磁离合器、右电磁离合器接合或断开，同时控制所述驱动电机转动，所述电机传动单元将所述驱动电机的转矩传送至所述左电磁离合器、右电磁离合器，处于接合状态的左电磁离合器和/或右电磁离合器将转矩传送至所述左传动单元和/或右传动单元，所述左传动单元和/或右传动单元将转矩传输至左转向受力结构和/或右转向受力结构，并控制左转向受力结构和/或右转向受力结构向左或向右移动。
较佳地，所述方向控制单元包括转向控制器、左位置传感器、右位置传感器以及方向盘转角传感器，所述左位置传感器、右位置传感器分别用于检测左转向受力结构、右转向受力结构的位置，所述方向盘转角传感器发送转向角度至所述转向控制器，所述转向控制器将所述转向角度转化为左转向受力结构、右转向受力结构的位置数据，所述转向控制器将所述位置数据与左位置传感器、右位置传感器检测到的位置数据比对，并根据比对结果控制所述驱动电机、左电磁离合器、右电磁离合器。
较佳地，当所述比对结果为左转向受力结构位置偏左或偏右时，所述转向控制器控制左电磁离合器接合，并控制所述驱动电机正转或反转。
较佳地，当所述比对结果为右转向受力结构位置偏左或偏右时，所述转向控制器控制右电磁离合器接合，并控制所述驱动电机正转或反转。
较佳地，所述左电磁离合器、右电磁离合器可单独接合或同时接合。
较佳地，电机传动单元包括电机蜗杆、左传动齿轮、中间齿轮、右传动齿轮，所述电机蜗杆、左传动齿轮、中间齿轮、右传动齿轮依次连接完成传动，所述左传动齿轮连接左电磁离合器，所述右传动齿轮连接右电磁离合器。
较佳地，所述左传动单元包括左拉杆齿条、左驱动小齿轮，所述左驱动小齿轮与所述左拉杆齿条啮合，所述左驱动小齿轮与所述左电磁离合器连接，所述右传动单元包括右驱动小齿轮、右拉杆齿条，所述右驱动小齿轮与所述右拉杆齿条啮合，所述右驱动小齿轮与所述右电磁离合器连接。
较佳地，所述左转向受力结构包括一左拉杆，所述右转向受力结构包括一右拉杆，所述左拉杆固接在所述左拉杆齿条上，所述右拉杆固接在所述右拉杆齿条上。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的新型电子助力结构可以实现两端拉杆的独立运动，可以做到四轮独立转动，实现多种转向动作，使该车辆可以在小空间范围内停车或零转向半径转向。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种新型电子助力结构，其包括方向控制单元、驱动电机、电机传动单元、左电磁离合器、右电磁离合器、左传动单元、右传动单元；
所述方向控制单元分别发送指令至所述左电磁离合器、右电磁离合器，控制所述左电磁离合器、右电磁离合器接合或断开，同时控制所述驱动电机转动，所述电机传动单元将所述驱动电机的转矩传送至所述左电磁离合器、右电磁离合器，处于接合状态的左电磁离合器和/或右电磁离合器将转矩传送至所述左传动单元和/或右传动单元，所述左传动单元和/或右传动单元将转矩传输至左转向受力结构和/或右转向受力结构，并控制左转向受力结构和/或右转向受力结构向左或向右移动。
所述方向控制单元包括转向控制器、左位置传感器、右位置传感器以及方向盘转角传感器，所述左位置传感器、右位置传感器分别用于检测左转向受力结构、右转向受力结构的位置，所述方向盘转角传感器发送转向角度至所述转向控制器，所述转向控制器将所述转向角度转化为左转向受力结构、右转向受力结构的位置数据，所述转向控制器将所述位置数据与左位置传感器、右位置传感器检测到的位置数据比对，并根据比对结果控制所述驱动电机、左电磁离合器、右电磁离合器。
当所述比对结果为左转向受力结构位置偏左或偏右时，所述转向控制器控制左电磁离合器接合，并控制所述驱动电机正转或反转。当所述比对结果为右转向受力结构位置偏左或偏右时，所述转向控制器控制右电磁离合器接合，并控制所述驱动电机正转或反转。所述左电磁离合器、右电磁离合器可单独接合或同时接合。当只需要调整左转向受力结构位置时，控制左电磁离合器接合，同时控制右电磁离合器断开；当只需要调整右转向受力结构位置时，控制右电磁离合器接合，同时控制左电磁离合器断开；如需要同时调整左转向受力结构、右转向受力结构位置，并且方向与距离相同时，可同时控制右电磁离合器接合完成左转向受力结构、右转向受力结构的位置调节。
本发明实施例中，电机传动单元包括电机蜗杆、左传动齿轮、中间齿轮、右传动齿轮，电机蜗杆、左传动齿轮、中间齿轮、右传动齿轮依次连接完成传动，左传动齿轮连接左电磁离合器，右传动齿轮连接右电磁离合器。
所述左传动单元包括左拉杆齿条、左驱动小齿轮，左驱动小齿轮与左拉杆齿条啮合，左驱动小齿轮与左电磁离合器连接，所述右传动单元包括右驱动小齿轮、右拉杆齿条，右驱动小齿轮与右拉杆齿条啮合，右驱动小齿轮与右电磁离合器连接。
所述左转向受力结构包括左拉杆，所述右转向受力结构包括右拉杆，左拉杆固接在左拉杆齿条上，右拉杆固接在右拉杆齿条上。
本实施例提供的新型电子助力结构可以完成以下动作：
置中：如果此时左位置传感器信号偏左，则电机反转，信号偏右则电机正转，接合电磁离合器，电磁离合器处于断开状态，左拉杆移动到零位，断开电磁离合器；同时检测右位置传感器，如果未归零，则接合电磁离合器，断开电磁离合器，驱动电机正转或反转，使右拉杆回到零位后，断开电磁离合器。如果两拉杆偏置于同一方向时，可同时接合电磁离合器，电磁离合器，同时移动。直到拉杆归零后断开相应的电磁离合器，当左右拉杆处于中间位置时，位置传感器归原点，动作结束。
正常右移：此动作为车辆行驶时正常动作，行驶前车辆转向系统自动执行置中动作，使左右拉杆归中。转向控制器根据方向盘转角传感器的转角信号，实时监测位置传感器的目标值，驱动电机反转，同时接合电磁离合器，电磁离合器，左拉杆与右拉杆同时向右移动，位置传感器检测到目标位置后，动作结束。
正常左移：此动作为车辆行驶时正常动作，行驶前车辆转向系统自动执行置中动作，使左右拉杆归中。转向控制器根据方向盘转角传感器的转角信号，实时监测位置传感器的目标值，驱动电机正转，同时接合电磁离合器，电磁离合器，左拉杆与右拉杆同时向左移动，位置传感器检测到目标位置后，动作结束。
原地转向：先自动置中，驱动电机正转，接合电磁离合器，断开电磁离合器，左拉杆左移到目标位置后，断开电磁离合器；驱动电机反转，接合电磁离合器，右拉杆右移到目标位置后，断开电磁离合器，动作结束。
为了保证行驶安全，本发明所述的转向控制器会根据车辆的状态作出举措，在车辆启动行驶前会自动控制转向系统置中，在车辆行驶过程中只有正常左转和正常右转辆种状态，此时置中模式和原地转向模式失效，只有车辆速度为零的情况下才可以使用置中模式和原地转向模式。
通过上述配置和控制，车辆前后桥具有所述转向系统的，通过转向器的四种基本动作模式的灵活控制，可以做到四轮独立转动，车辆可以实现6种运动模式，进而可以在小空间范围内停车或零转向半径转向。
本发明提供的新型电子助力结构可以实现两端拉杆的独立运动，可以做到四轮独立转动，实现多种转向动作，使该车辆可以在小空间范围内停车或零转向半径转向。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种新型电子助力结构，其特征在于，包括方向控制单元、驱动电机、 电机传动单元、左电磁离合器、右电磁离合器、左传动单元、右传动单元；
所述方向控制单元分别发送指令至所述左电磁离合器、右电磁离合器，控 制所述左电磁离合器、右电磁离合器接合或断开，同时控制所述驱动电机转动， 所述电机传动单元将所述驱动电机的转矩传送至所述左电磁离合器、右电磁离 合器，处于接合状态的左电磁离合器将转矩传送至所述左传动单元，所述左传动单元将转矩传输至左转向受力结构，并控制左转向受力结构向左移动；处于接合状态的右电磁离合器将转矩传送至所述右传动单元，所述右传动单元将转矩传输至右转向受力结构，并控制右转向受力结构向右移动，所述左电磁离合器、右电磁离合器可同时接合或单独接合；
所述方向控制单元包括转向控制器、左位置传感器、右位置传感器以及方向盘转角传感器， 所述左位置传感器、右位置传感器分别用于检测左转向受力结构、右转向受力结构的位置，所述方向盘转角传感器发送转向角度至所述转向控制器，所述转向控制器将所述转向角度转化为左转向受力结构、右转向受力结构的位置数据，所述转向控制器将所述位置数据与左位置传感器、右位置传感器检测到的位置数据比对，并根据比对结果控制所述驱动电机、左电磁离合器、右电磁离合器；
电机传动单元包括电机蜗杆、左传动齿轮、中间齿轮、右传动齿轮，所述电机蜗杆、左传动齿轮、中间齿轮、右传动齿轮依次连接完成传动，所述左传动齿轮连接左电磁离合器，所述右传动齿轮连接右电磁离合器。
2.如权利要求1所述的新型电子助力结构，其特征在于，当所述比对结果 为左转向受力结构位置偏左或偏右时，所述转向控制器控制左电磁离合器接合， 并控制所述驱动电机正转或反转。
3.如权利要求2所述的新型电子助力结构，其特征在于，当所述比对结果 为右转向受力结构位置偏左或偏右时，所述转向控制器控制右电磁离合器接合， 并控制所述驱动电机正转或反转。
4.如权利要求3所述的新型电子助力结构，其特征在于，所述左电磁离合 器、右电磁离合器可单独接合或同时接合。
5.如权利要求1所述的新型电子助力结构，其特征在于，所述左传动单元 包括左拉杆齿条、左驱动小齿轮，所述左驱动小齿轮与所述左拉杆齿条啮合， 所述左驱动小齿轮与所述左电磁离合器连接，所述右传动单元包括右驱动小齿 轮、右拉杆齿条，所述右驱动小齿轮与所述右拉杆齿条啮合，所述右驱动小齿 轮与所述右电磁离合器连接。
6.如权利要求5所述的新型电子助力结构，其特征在于，所述左转向受力 结构包括一左拉杆，所述右转向受力结构包括一右拉杆，所述左拉杆固接在所 述左拉杆齿条上，所述右拉杆固接在所述右拉杆齿条上。
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