CN108438045A - 一种电传控制非梯形机构转向装置 - Google Patents

一种电传控制非梯形机构转向装置 Download PDF

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韩毅
杨光峰
金京
王碧瑶
孙恒
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    • 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
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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Abstract

本发明揭示了一种电传控制非梯形机构转向装置，与两个转向轮对应连接，包括转向盘，还包括转角传感器和转矩传感器组件、自动回正电机、转向控制器、转向推杆以及梯形臂，所述转向盘对应设置于所述转角传感器和转矩传感器组件上方，所述转角传感器和转矩传感器组件设置于所述自动回正电机上，所述转向控制器分别与所述转角传感器和转矩传感器组件和自动回正电机对应连接，转向控制器与转向推杆对应连接，所述转向推杆与车体和梯形臂对应连接，所述梯形臂与转向轮对应连接。本发明两侧转向轮分别通过转向推杆驱动，可以独立的运动，在转向控制器的作用下可以精确的实现阿克曼角，具有占用空间小、质量轻、不存在运动干涉、便于控制的特点。

Description

一种电传控制非梯形机构转向装置
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电传控制非梯形机构转向装置。
背景技术
随着社会的发展，人们的节能意识越来越强，尤其是乘用车，汽车设计的越来越紧凑，各厂商都在尽可能的减小汽车结构件的体积，减轻汽车的总质量。转向系统作为汽车的四大系统之一，用来改变或保持汽车的行驶方向，起着至关重要的作用，其不仅占用了很大的空间，而且有较大的质量。
目前几乎所有的汽车都是使用转向梯形的机械传动机构，重型车的普通的转向系统包括转向盘、转向柱、转向万向节、转向器、转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂、转向节、梯形臂和转向横拉杆，还会有转向助力的部件，这些机械传动零件传动的过程中会产生空间的运动，会占据很大的空间，而且会增大汽车的重量。小型车的转向系统大多数使用齿轮齿条的转向传动机构，同样存在转向柱、转向横拉杆，会占据汽车的空间和增加汽车的质量。
而且目前所有采用转向梯形机构的汽车都不能实现理想的阿克曼角，即会存在运动干涉，在与阿克曼角相差很大时会造成严重的轮胎磨损。
发明内容
本发明的目的在于提供一种两侧转向轮分别通过转向推杆驱动，可以独立的运动，在转向控制器的作用下可以精确的实现阿克曼角，具有占用空间小、质量轻、不存在运动干涉、便于控制的特点的电传控制非梯形机构转向装置。
本发明的技术方案是，一种电传控制非梯形机构转向装置，与两个转向轮对应连接，包括转向盘，还包括转角传感器和转矩传感器组件、自动回正电机、转向控制器、转向推杆以及梯形臂，所述转向盘对应设置于所述转角传感器和转矩传感器组件上方，所述转角传感器和转矩传感器组件设置于所述自动回正电机上，所述转向控制器分别与所述转角传感器和转矩传感器组件和自动回正电机对应连接，转向控制器与转向推杆对应连接，所述转向推杆与车体和梯形臂对应连接，所述梯形臂与转向轮对应连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述转向盘通过一个贯通轴穿过转角传感器和转矩传感器组件与自动回正电机对应连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述转向控制器上还设置有车速传感器。
在本发明一个较佳实施例中，所述转向推杆上还内置有拉力传感器和转向轮转角传感器组件。
在本发明一个较佳实施例中，所述转向推杆通过球头销与车体对应连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述转向推杆通过转向节销与转向轮对应连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述转向推杆、拉力传感器和转向轮转角传感器组件、球头销以及转向节销设置有两组并分别与车体和两个转向轮对应连接。
本发明所述为一种电传控制非梯形机构转向装置，本发明两侧转向轮分别通过转向推杆驱动，可以独立的运动，在转向控制器的作用下可以精确的实现阿克曼角，具有占用空间小、质量轻、不存在运动干涉、便于控制的特点。
附图说明
图1为本发明一种电传控制非梯形机构转向装置一较佳实施例中的结构图；
图2为本发明一种电传控制非梯形机构转向装置一较佳实施例中的转向推杆的俯视图；
图3为本发明一种电传控制非梯形机构转向装置一较佳实施例中的转向推杆的正视图；
图4为为本发明一种电传控制非梯形机构转向装置一较佳实施例中的转向控制逻辑图。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明所述为一种电传控制非梯形机构转向装置，如图1结合图2-图4所示，与两个转向轮对应连接，包括转向盘1，还包括转角传感器和转矩传感器组件2、自动回正电机3、转向控制器7、转向推杆5以及梯形臂4，所述转向盘1对应设置于所述转角传感器和转矩传感器组件2上方，所述转角传感器和转矩传感器组件2设置于所述自动回正电机3上，所述转向控制器7分别与所述转角传感器和转矩传感器组件2和自动回正电机3对应连接，转向控制器7与转向推杆5对应连接，所述转向推杆5与车体和梯形臂4对应连接，所述梯形臂4与转向轮对应连接。
所述转向盘1通过一个贯通轴穿过转角传感器和转矩传感器组件2与自动回正电机3对应连接。
所述转向控制器7上还设置有车速传感器10。
所述转向推杆5上还内置有拉力传感器和转向轮转角传感器组件9。
所述转向推杆5通过球头销8与车体对应连接。
所述转向推杆5通过转向节销6与转向轮对应连接。
所述转向推杆5、拉力传感器和转向轮转角传感器组件9、球头销8以及转向节销6设置有两组并分别与车体和两个转向轮对应连接。
转角传感器和转矩传感器封装在一个壳体内形成组件，用于获取驾驶员对转向盘的输入，转角传感器获取转向盘的转角，转矩传感器获取转向盘输入的转矩。
自动回正电机其工作与转角传感器相互配合，起到自动回正的作用，自动回正电机与转矩传感器相互配合，可以把转向轮的受力以适当的比例反应在转向盘上，产生路感。
转向推杆是电动的直线推杆，左右转向轮各配置一个，一端和车体相连，另一端和梯形臂相连，当转向推杆的长度发生变化时，转向轮转向。其主要的特点是，左右转向轮各自通过独立的转向推杆进行控制，不存在转向横拉杆，两转向轮可以完全满足阿克曼角的关系。
拉力传感器和转向盘转角传感器组件安装在转向推杆上，拉力传感器是测量转向推杆所受的力，转向推杆的拉力是转向控制和反馈路感的重要信号。转向轮转角传感器实质是直线位移传感器，可通过机械运动的关系将推杆的直线位移换算成转向轮转角。
转向控制器是该转向系统的关键，两个转向推杆相互配合才能精确的实现转向，不然就会存在运动干涉。转向控制器通过接收转角传感器、转矩传感器、拉力传感器和车速传感器的车速信号，然后对两个转向推杆和自动回正电机进行控制。
解决了目前汽车所使用的转向系统占用空间大、质量大和不能实现理想的阿克曼角的问题。
本发明所述为一种电传控制非梯形机构转向装置，本发明两侧转向轮分别通过转向推杆驱动，可以独立的运动，在转向控制器的作用下可以精确的实现阿克曼角，具有占用空间小、质量轻、不存在运动干涉、便于控制的特点。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种电传控制非梯形机构转向装置，与两个转向轮对应连接，包括转向盘，其特征在于：还包括转角传感器和转矩传感器组件、自动回正电机、转向控制器、转向推杆以及梯形臂，所述转向盘对应设置于所述转角传感器和转矩传感器组件上方，所述转角传感器和转矩传感器组件设置于所述自动回正电机上，所述转向控制器分别与所述转角传感器和转矩传感器组件和自动回正电机对应连接，转向控制器与转向推杆对应连接，所述转向推杆与车体和梯形臂对应连接，所述梯形臂与转向轮对应连接。
2.根据权利要求1所述的电传控制非梯形机构转向装置，其特征在于：所述转向盘通过一个贯通轴穿过转角传感器和转矩传感器组件与自动回正电机对应连接。
3.根据权利要求1所述的电传控制非梯形机构转向装置，其特征在于：所述转向控制器上还设置有车速传感器。
4.根据权利要求1所述的电传控制非梯形机构转向装置，其特征在于：所述转向推杆上还内置有拉力传感器和转向轮转角传感器组件。
5.根据权利要求1所述的电传控制非梯形机构转向装置，其特征在于：所述转向推杆通过球头销与车体对应连接。
6.根据权利要求1所述的电传控制非梯形机构转向装置，其特征在于：所述转向推杆通过转向节销与转向轮对应连接。
7.根据权利要求1所述的电传控制非梯形机构转向装置，其特征在于：所述转向推杆、拉力传感器和转向轮转角传感器组件、球头销以及转向节销设置有两组并分别与车体和两个转向轮对应连接。
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