CN105966454A - 管柱式电动助力汽车转向装置 - Google Patents

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张明
黄荣生
吴显智
黄桥
黄汉舟
覃琳
钟振军
林伟雄
胡建冰
龙文
张德军
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Dongfeng Liuzhou Motor Co Ltd
Original Assignee
Dongfeng Liuzhou Motor Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits

Abstract

本发明公开了一种管柱式电动助力汽车转向装置，涉及汽车制造技术领域；包括方向盘，所述方向盘通过方向盘转轴与电动转向管柱连接，所述电动转向管柱与转动装置的输出轴连接，转动装置与电子控制单元连接，所述电动转向管柱铰接转向传动轴，所述转向传动轴与方向机连接。本发明可以解决液压助力转向系统汽车驾驶手感差、油耗高的问题。

Description

管柱式电动助力汽车转向装置
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，尤其是一种汽车方向助力转向装置。
背景技术
目前，汽车方向盘助力转向系统大都是采用如图1所示的液压助力转向系统，方向盘1连接转向管柱2，转向管柱2与转向传动轴3铰接，转向传动轴3与液压方向机4的转轴铰接，转向油泵10通过转向高压油管5与液压方向机4的进油口连通，转向油壶7通过进油软管6与转向油泵10的进油口连通，冷却油管9与回油软管8连接，回油软管8与转向油壶7的进油口连通，回油管11与液压方向机4的进油口连通，冷却油管9和回油管11从汽车液压系统油箱进油；这种转向系统在使用过程中普遍存在如下问题： 1）、驾驶员驾驶手感差；由于液压助力转向系统本身结构所限，采用液压助力转向系统的汽车低速行驶时，驾驶员会感到方向盘轻，在高速行驶时，会感到方向盘更轻，这就使汽车达不到“低速行驶时方向盘轻、高速行驶时方向盘重”的理想状态；2）、油耗高；因为液压系统要消耗一定的能量，直接导致汽车油耗升高。
发明内容
本发明的目的是提供一种管柱式电动助力汽车转向装置，它可以解决现有的液压助力转向系统汽车驾驶手感差、油耗高的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
这种管柱式电动助力汽车转向装置，包括方向盘，所述方向盘通过方向盘转轴与电动转向管柱连接，所述电动转向管柱与转动装置的输出轴连接，转动装置与电子控制单元连接，所述电动转向管柱铰接转向传动轴，所述转向传动轴与方向机连接。
以上技术方案中，进一步的方案可以是：所述转动装置为无刷电机。
进一步的：所述电子控制单元与设在方向盘转轴上的扭矩传感器和转角传感器连接，并与设在汽车车轮上的速度传感器相连。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、本发明电动助力转向系统（EPS）采用电子控制单元（ECU）控制无刷电机对汽车方向机管柱进行助力，使转向操作更加轻松便捷；
2、无刷电机可以对转向装置施加可变的助力和阻尼，使转向装置能及时合适地提供助力和阻尼，满足驾驶员驾驶所需；
3、本发明电动助力转向系统（EPS）还具有自学习功能，系统控制程序根据车辆状态，不断地进行自学习过程，修正车辆保持直线行驶的能力；
4、使用电子控制单元（ECU）相比传统的液压助力转向系统可以降低约0.3L/100KM燃油消耗。
附图说明
图1是现有汽车方向盘助力转向系统的结构示意图。
图2是本发明结构示意图。
图3是本发明电器控制系统原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详述：
如图2所示的管柱式电动助力汽车转向装置，包括方向盘1，方向盘1通过方向盘转轴与电动转向管柱12连接，电动转向管柱12与转动装置13的输出轴连接，本实施例中，转动装置13为无刷电机；转动装置13由电子控制单元（ECU）14控制，电动转向管柱12铰接有转向传动轴15，转向传动轴15与方向机16连接；电子控制单元（ECU）14与设在方向盘转轴上的扭矩传感器和转角传感器连接，并与设在汽车车轮上的速度传感器相连。
图3的电器控制系统原理框图中，实线框为必须信号，虚线框为可选信号。汽车在行驶过程中，驾驶员在操纵方向盘1进行转向时，转矩传感器检测到方向盘的转向以及转矩的大小，将电压信号输送到电子控制单元（ECU）14，电子控制单元（ECU）14根据转矩传感器、转角传感器和速度传感器检测到的转距电压信号、转动方向和车速信号等，向无刷电机控制器发出指令，使无刷电机输出相应大小和方向的转向助力转矩，从而产生辅助动力；汽车不转向时，电子控制单元不向无刷电机控制器发出指令，无刷电机则不工作。

Claims (3)

1.一种管柱式电动助力汽车转向装置，包括方向盘，其特征在于：所述方向盘通过方向盘转轴与电动转向管柱连接，所述电动转向管柱与转动装置的输出轴连接，转动装置与电子控制单元连接，所述电动转向管柱铰接转向传动轴，所述转向传动轴与方向机连接。
2.根据权利要求1所述的管柱式电动助力汽车转向装置，其特征在于：所述转动装置为无刷电机。
3.根据权利要求1或2所述的管柱式电动助力汽车转向装置，其特征在于：所述电子控制单元与设在方向盘转轴上的扭矩传感器和转角传感器连接，并与设在汽车车轮上的速度传感器相连。
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