CN114889689B - 一种转向装置及其布置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车转向技术领域,公开一种转向装置及其布置方法,当方向盘转动时,采集模块能够实时采集方向盘的转速信息和转矩信息并发送至控制模块。控制模块通过判断接收到的转速信息和转矩信息是否达到预设值,控制第二磁性件的磁极和磁力大小,使第二磁性件驱动第一磁性件带动推杆相对壳体移动,从而产生转向助力。该转向装置结构简单,占用空间小,便于在车辆上安装布置,通过控制模块控制第二磁性件的磁极及磁力大小助力转向,能够避免能量传递损失,提高能量利用率,通过在左车轮和右车轮处各布置一个转向装置,可以控制第二磁性件的磁力大小,以提供合适的转向助力,避免能量浪费,且不会出现油液泄漏等问题,符合节能环保要求。

Description

一种转向装置及其布置方法
技术领域
本发明涉及汽车转向技术领域,尤其涉及一种转向装置及其布置方法。
背景技术
目前,汽车转向应用较广的转向系统主要包括液压助力转向系统和电动助力转向系统。液压助力转向系统由储油罐、助力转向控制单元、电动泵、转向机、助力转向传感器等组成,液压助力转向系统虽然可以提供较大的助力,但结构更加复杂,在汽车布置上会占用较大空间,并且采用液压油作为工作介质,存在液压油泄露的问题,可能对环境造成污染。
电动助力转向系统是一种直接依靠电机提供助力扭矩的转向系统,它不需要复杂的机械和液压控制,而是根据微处理器采集汽车的车速和驾驶员操纵力矩的大小来控制助力电机电流的大小和方向,以实现对汽车方向盘助力的目的。但对于当前的电动转向助力系统,其需要单独的电机进行驱动,并且还需配备较大减速比的减速机,结构较为复杂,并且经过一些减速机构后,传递效率会有所下降,造成能量的损失,输出扭矩较小。
因此,亟需一种转向装置及其布置方法,以解决上述问题。
发明内容
基于以上问题,本发明的目的在于提供一种转向装置及其布置方法,转向装置结构简单,占用空间小,且能够很好地助力转向,减少能量损失,提高能量利用率,节能环保。
为达上述目的,本发明采用以下技术方案:
一方面,提供一种转向装置,包括:
执行模块,包括推杆、壳体、以及间隔设置于所述壳体内的第一磁性件和第二磁性件,所述推杆可滑动地设置于所述壳体内,其一端与所述第一磁性件连接,另一端伸出所述壳体并与车辆的转向节连接;
采集模块,用于采集所述车辆的方向盘的转速信息和转矩信息;
控制模块,与所述第二磁性件电连接,所述控制模块能够根据所述采集模块采集的转速信息和转矩信息调节所述第二磁性件的磁极和磁力大小,以使所述第二磁性件驱动所述第一磁性件带动所述推杆相对所述壳体滑动。
作为本发明的转向装置的优选方案,所述转向装置还包括能量回收模块,所述能量回收模块包括第三磁性件、调理电路和储能结构,所述第三磁性件间隔围设于所述第一磁性件外并位于所述壳体内,所述调理电路的一端与所述第三磁性件连接,另一端与所述储能结构连接。
作为本发明的转向装置的优选方案,所述第三磁性件包括多个第一线圈组,多个所述第一线圈组沿所述第一磁性件的长度方向间隔环设,每个所述第一线圈组均与所述调理电路连接。
作为本发明的转向装置的优选方案,所述执行模块还包括抗磁挡板,所述抗磁挡板固定于所述壳体内并位于所述第一磁性件和所述第二磁性件之间,所述抗磁挡板上设置有通孔。
作为本发明的转向装置的优选方案,所述通孔横截面的最大长度尺寸小于所述第一磁性件横截面的最大长度尺寸,且所述通孔的横截面积大于所述第二磁性件的横截面积。
作为本发明的转向装置的优选方案,所述第一磁性件为永磁件,所述第二磁性件包括多个呈阵列分布的生磁件,每个所述生磁件上均绕设有第二线圈组,所述壳体的底部设置有固定座,多个所述生磁件均固定于所述固定座上。
作为本发明的转向装置的优选方案,所述采集模块包括转速传感器和转矩传感器,所述控制模块包括控制器和电流放大器,所述控制器根据所述转速传感器测得的转速信息以及所述转矩传感器测得的转矩信息发送指令至所述电流放大器,所述电流放大器根据所述指令控制所述第二线圈组的电流大小和方向。
作为本发明的转向装置的优选方案,所述执行模块还包括固定于所述壳体内的导向套,所述推杆活动贯穿所述导向套,所述第一磁性件位于所述导向套和所述第二磁性件之间。
作为本发明的转向装置的优选方案,所述推杆伸出所述壳体的一端设置有滑块,所述转向节上设置有滑槽,所述滑块卡设于所述滑槽内并与所述滑槽滑动配合。
另一方面,提供一种转向装置的布置方法,采用如上所述的转向装置,所述转向装置设置有两个,所述车辆具有与左车轮连接的左转向节和与右车轮连接的右转向节,两个所述转向装置分别为左转向装置和右转向装置,所述左转向装置的推杆与所述左转向节连接,所述右转向装置的推杆与所述右转向节连接。
作为本发明的转向装置的布置方法的优选方案,所述左转向节和所述右转向节通过一拉杆连接;
所述采集模块获得的转矩值小于预设值时,所述控制模块可选择地控制所述左转向装置的推杆移动或控制所述右转向装置的推杆移动,以使所述左转向节通过所述拉杆拉动所述右转向节转动,或使所述右转向节通过所述拉杆拉动所述左转向节转动;
所述采集模块获得的转矩值大于等于所述预设值时,所述控制模块同时控制所述左转向装置的推杆和所述右转向装置的推杆移动。
本发明的有益效果为:
本发明提供的转向装置及其布置方法,通过在左车轮处设置左转向装置,右车轮处设置右转向装置,当方向盘转动时,采集模块能够实时采集方向盘的转速信息和转矩信息并发送至控制模块。控制模块通过判断接收到的转速信息和转矩信息是否达到预设值,进而控制第二磁性件的磁极和磁力大小,使第二磁性件驱动第一磁性件带动推杆相对壳体移动,从而产生转向助力。
具体地,当方向盘向左转动时,控制模块控制左转向装置的第二磁性件通电并产生与第一磁性件相斥的力,使第一磁性件在第二磁性件的排斥力作用下带动左转向装置的推杆伸出壳体,推动左转向节向左转动,从而助力左车轮向左转动;与此同时,控制模块控制右转向装置的第二磁性件通电并产生与其对应第一磁性件相斥的力,使右转向装置助力右车轮向左转动。同样地,当方向盘向右转动时,控制模块控制右转向装置的第二磁性件通电并产生与第一磁性件相吸的力,使第一磁性件在第二磁性件的吸力作用下带动右转向装置的推杆缩回壳体,驱动右转向节向右转动,从而助力右车轮向右转动;与此同时,控制模块控制左转向装置的第二磁性件通电并产生与其对应第一磁性件相吸的力,使左转向装置助力左车轮向右转动。
本发明的转向装置,结构简单,占用空间小,便于在车辆上安装布置,通过控制模块控制第二磁性件的磁极及磁力大小助力转向,能够避免能量传递损失,提高能量利用率,通过在左车轮和右车轮处各布置一个转向装置,可以控制第二磁性件的磁力大小,以提供合适的转向助力,避免能量浪费,且不会出现油液泄漏等问题,符合节能环保要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式提供的转向装置的结构示意图;
图2是本发明具体实施方式提供的转向装置的分解示意图;
图3是本发明具体实施方式提供的转向装置与控制模块、采集模块和能量回收模块的连接示意图;
图4是本发明具体实施方式提供的转向装置的侧视图;
图5是本发明具体实施方式提供的转向装置的安装示意图;
图6是图5中A处的局部放大图;
图7是本发明具体实施方式提供的转向装置的工作流程图。
图中:
1-执行模块;2-采集模块;3-控制模块;4-能量回收模块;5-拉杆;
11-推杆;12-壳体;13-第一磁性件;14-第二磁性件;15-抗磁挡板;16-导
向套;
111-滑块;141-生磁件;142-第二线圈组;143-固定座;151-通孔;
21-转速传感器;22-转矩传感器;
41-第三磁性件;411-第一线圈组;42-调理电路;43-储能结构;
100-转向节;101-滑槽;200-左车轮;300-右车轮;400-前桥;500-转向轴。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述,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,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图7所示,本实施例提供一种转向装置,可以应用于汽车的转向助力系统中,该转向装置包括执行模块1、采集模块2和控制模块3。
其中,执行模块1包括推杆11、壳体12、以及间隔设置于壳体12内的第一磁性件13和第二磁性件14,推杆11可滑动地设置于壳体12内,其一端与第一磁性件13连接,另一端伸出壳体12并与车辆的转向节100连接(如图1和图4所示)。采集模块2用于采集车辆的方向盘的转速信息和转矩信息。控制模块3与第二磁性件14电连接,控制模块3能够根据采集模块2采集的转速信息和转矩信息调节第二磁性件14的磁极和磁力大小,以使第二磁性件14驱动第一磁性件13带动推杆11相对壳体12滑动(如图3所示)。
优选地,推杆11采用耐磨材料制成,可延长转向装置的使用寿命。壳体12采用抗磁材料制成,避免壳体12干涉第一磁性件13的移动,示例性地,壳体12可选用铝合金材料制作。
本实施例提供的转向装置,当方向盘转动时,采集模块2能够实时采集方向盘的转速信息和转矩信息并发送至控制模块3。控制模块3通过判断接收到的转速信息和转矩信息是否达到预设值,进而控制第二磁性件14的磁极和磁力大小,使第二磁性件14驱动第一磁性件13带动推杆11相对壳体12移动,从而产生转向助力,助力车轮向左转或向右转。该转向装置结构简单,占用空间小,便于在车辆上安装布置,通过控制模块3控制第二磁性件14的磁极及磁力大小助力转向,能够避免能量传递损失,提高能量利用率,且不会出现油液泄漏等问题,符合节能环保要求。
可选地,参阅图1和图2,执行模块1还包括抗磁挡板15,抗磁挡板15固定于壳体12内并位于第一磁性件13和第二磁性件14之间,抗磁挡板15上设置有通孔151。抗磁挡板15能够将第一磁性件13与第二磁性件14分隔开,当第二磁性件14的磁极与第一磁性件13的磁极相反时,能够避免第一磁性件13与第二磁性件14吸死。抗磁挡板15上通孔151的设置能够使第二磁性件14通过相斥或相吸的磁力驱动第一磁性件13带动推杆11相对壳体12移动。进一步地,抗磁挡板15由抗磁材料制成,示例性地,抗磁挡板15采用铝合金材料制作,易于加工,成型方便。抗磁挡板15可通过焊接等方式固定于壳体12的内壁上。
可选地,参阅图1和图2,通孔151横截面的最大长度尺寸小于第一磁性件13横截面的最大长度尺寸,且通孔151的横截面积大于第二磁性件14的横截面积。通孔151横截面的最大长度尺寸小于第一磁性件13横截面的最大长度尺寸,能够防止第一磁性件13移动时穿过通孔151与第二磁性件14吸死。通孔151的横截面积大于第二磁性件14的横截面积,能够防止抗磁挡板15遮挡第二磁性件14,使第二磁性件14产生的磁力全部作用于第一磁性件13,提高能量利用率。
本实施例中,优选地,通孔151为圆形孔,第一磁性件13的横截面为矩形,第二磁性件14的横截面为圆形。在其他实施例中,通孔151也可以是椭圆孔、矩形孔等,第一磁性件13的横截面、第二磁性件14的横截面也可根据实际需要设计成圆形或其他多边形,只要能够满足上述关系,避免第一磁性件13和第二磁性件14吸死即可。
可选地,参阅图1和图2,执行模块1还包括固定于壳体12内的导向套16,推杆11活动贯穿导向套16,第一磁性件13位于导向套16和第二磁性件14之间。导向套16能够对推杆11的移动起到导向作用,保证推杆11始终沿同一预设方向移动。本实施例中,导向套16位于壳体12的顶部开口处,导向套16的内孔横截面尺寸大于推杆11的横截面尺寸且小于第一磁性件13的横截面尺寸,以使第一磁性件13始终在壳体12内移动,防止推杆11移动超程。
进一步地,导向套16与壳体12之间可通过过盈配合固定在一起,也可通过螺钉等紧固件固定在一起,只要能够保证两者连接牢固即可。优选地,导向套16采用抗磁材料制成,避免导向套16干涉第一磁性件13的移动,示例性地,导向套16可选用铝合金材料制作。
可选地,第一磁性件13为永磁件,其磁极固定,通过调节第二磁性件14的磁极即可使两者之间产生相斥或相吸的磁力。优选地,第一磁性件13采用钕铁硼强磁材料制成,能够保证具有足够的磁力。
可选地,参阅图2,第二磁性件14包括多个呈阵列分布的生磁件141,每个生磁件141上均绕设有第二线圈组142,壳体12的底部设置有固定座143,多个生磁件141均固定于固定座143上。固定座143的设置使得多个生磁件141能够方便地安装于壳体12底部,固定座143与壳体12之间可以是焊接,也可以通过螺栓连接。当第二线圈组142通电时,生磁件141即产生磁性,通过控制模块3控制第二线圈组142内电流的方向即可调节生磁件141的磁极,以使第二磁性件14产生与第一磁性件13相斥或相吸的磁力。通过控制模块3控制第二线圈组142内电流的大小即可调节第二磁性件14的磁力大小,以使转向装置产生不同大小的转向助力。本实施例中,多个生磁件141的延伸方向均与推杆11的延伸方向相同,多个生磁件141上的第二线圈组142串联绕制,能够产生较强的电磁力。优选地,生磁件141为圆柱形铁芯。
可选地,参阅图1、图3和图7,采集模块2包括转速传感器21和转矩传感器22,控制模块3包括控制器和电流放大器,控制器根据转速传感器21测得的转速信息以及转矩传感器22测得的转矩信息发送指令至电流放大器,电流放大器根据指令控制第二线圈组142的电流大小和方向。电流放大器作用就是根据电流指令向感性电流负载提供电流,本质上就是受控电流源。当方向盘向左或向右转动时,转速传感器21和转矩传感器22采集方向盘的转速信息和转矩信息并传输至控制器,控制器通过判断转矩是否大于等于预设值而发送不同的指令至电流放大器,电流放大器根据指令控制第二线圈组142的电流大小和方向,使第二磁性件14产生不同大小的磁力和不同的磁极,进而调节推杆11的推力大小和推杆11的移动方向,助力车轮转向。
可选地,参阅图4、图5和图6,推杆11伸出壳体12的一端设置有滑块111,转向节100上设置有滑槽101,滑块111卡设于滑槽101内并与滑槽101滑动配合。当推杆11伸出或缩回壳体12时,滑块111在滑槽101内滑动,从而拨动转向节100向左或向右转动,以助力车轮向左或向右转动。滑块111和滑槽101的设置使得推杆11能够适应转向节100的转动,避免两者产生干涉。
可选地,参阅图1和图3,转向装置还包括能量回收模块4,能量回收模块4包括第三磁性件41、调理电路42和储能结构43,第三磁性件41间隔围设于第一磁性件13外并位于壳体12内,调理电路42的一端与第三磁性件41连接,另一端与储能结构43连接。由于第三磁性件41间隔围设于第一磁性件13,因此当推杆11相对壳体12移动时,第一磁性件13相对第三磁性件41做切割磁感线运动,使得第三磁性件41产生一定的电流,电流通过调理电路42转换为电能储存至储能结构43中,以回收部分能量,进一步提高能量利用率,节能环保。
本实施例中,调理电路42包括电流-电压转换电路、整流电路和稳压电路等,主要用于对第三磁性件41内输出的电流进行电流-电压转换、稳流等处理,可以得到一个稳定的电压信号。储能结构43优选可充电电源类装置,主要用于储存调理电路42输出的电压能量。
可选地,参阅图2和图3,第三磁性件41包括多个第一线圈组411,多个第一线圈组411沿第一磁性件13的长度方向间隔环设,每个第一线圈组411均与调理电路42连接。只要第一磁性件13相对多个第一线圈组411移动时,就会切割磁感线,使每个第一线圈组411内均产生电流,从而将部分能量通过调理电路42回收至储能结构43中。通过设置多个第一线圈组411能够尽可能多的回收电能,提高能量回收率。
参阅图5至图7,本实施例还提供一种转向装置的布置方法,采用如上所述的转向装置,转向装置设置有两个,车辆具有与左车轮200连接的左转向节和与右车轮300连接的右转向节,两个转向装置分别为左转向装置和右转向装置,左转向装置的推杆11与左转向节连接,右转向装置的推杆11与右转向节连接。
可选地,参阅图5,车辆的前桥400上设置有两个支撑座,左转向装置的壳体12和右转向装置的壳体12分别安装在对应的支撑座上,固定方便,且节省安装空间。在其他实施例中,也可选择其他可以固定的位置安装。
本实施例提供的转向装置的布置方法,通过在左车轮200处设置左转向装置,右车轮300处设置右转向装置,当方向盘转动时,采集模块2能够实时采集方向盘的转速信息和转矩信息并发送至控制模块3。控制模块3通过判断接收到的转速信息和转矩信息是否达到预设值,进而控制第一磁性件13的磁极和磁力大小,使第二磁性件14驱动第一磁性件13带动推杆11相对壳体12移动,从而产生转向助力。
具体地,当方向盘向左转动时,控制模块3控制左转向装置的第二磁性件14通电并产生与第一磁性件13相斥的力,使第一磁性件13在第二磁性件14的排斥力作用下带动左转向装置的推杆11伸出壳体12,推动左转向节向左转动,从而助力左车轮200向左转动;与此同时,控制模块3控制右转向装置的第二磁性件14通电并产生与其对应第一磁性件13相斥的力,使右转向装置助力右车轮300向左转动。
同样地,当方向盘向右转动时,控制模块3控制右转向装置的第二磁性件14通电并产生与第一磁性件13相吸的力,使第一磁性件13在第二磁性件14的吸力作用下带动右转向装置的推杆11缩回壳体12,驱动右转向节向右转动,从而助力右车轮300向右转动;与此同时,控制模块3控制左转向装置的第二磁性件14通电并产生与其对应第一磁性件13相吸的力,使左转向装置助力左车轮200向右转动。
通过在左车轮200和右车轮300处各布置一个转向装置,可以控制第二磁性件13的磁力大小,以提供合适的转向助力,避免能量浪费,且不会出现油液泄漏等问题,符合节能环保要求。
可选地,参阅图5,左转向节和右转向节通过一拉杆5连接,方向盘通过一转向轴500与左转向节连接。当采集模块2获得的转矩值小于预设值时,控制模块3可选择地控制左转向装置的推杆11移动或控制右转向装置的推杆11移动,以使左转向节通过拉杆5拉动右转向节转动,或使右转向节通过拉杆5拉动左转向节转动。当采集模块2获得的转矩值大于等于预设值时,控制模块3同时控制左转向装置的推杆11和右转向装置的推杆11移动。通过设置拉杆5可以柔性地解决车轮转向助力问题,选择性启用一个或两个转向装置,以提供合适的转向助力,避免能量浪费。当转向阻力较大时,左转向装置和右转向装置可同时工作,当转向阻力较小时,可调整为仅左转向装置或右转向装置工作,另一个用于储能。
具体地,参阅图7,当方向盘向左转动时,控制器在接收到采集模块2采集的转速信息和转矩信息后,判断转矩值是否大于等于预设值,若否,则控制器向电流放大器发出指令,使电流放大器向左转向装置的第二线圈组142加载正向电流,使第二磁性件14产生与第一磁性件13相斥的力,从而推动第一磁性件13带动推杆11伸出壳体12,推杆11拨动左转向节向左旋转,进而助力左车轮200向左转动,同时左转向装置的第一磁性件13相对第三磁性件41的多个第一线圈组411移动,切割磁感线产生电流,电流通过调理电路42转换为电能储存至储能结构43中;此过程中,左转向节向左旋转的同时,通过拉杆5拉动右转向节向左旋转(右车轮300向左转动),右转向节进而带动右转向装置的推杆11伸出其壳体12,使右转向装置的第一磁性件13相对第三磁性件41的多个第一线圈组411移动,切割磁感线产生电流,电流通过调理电路42转换为电能储存至储能结构43中。即,转矩值较小时,左转向装置和右转向装置中只有一个工作,另一个用于储能,符合节能环保要求。
若是,则控制器向电流放大器发出指令,使电流放大器同时向左转向装置的第二线圈组142和右转向装置的第二线圈组142加载正向电流,使第二磁性件14产生与第一磁性件13相斥的力,左转向装置的推杆11伸出推动左转向节向左旋转,同时右转向装置的推杆11伸出推动右转向节向左旋转,助力左车轮200和右车轮300同时向左转动。此过程中,左转向装置推杆11的移动和右转向装置推杆11的移动均会使其对应的第三磁性件41的多个第一线圈组411产生电流,并通过调理电路42转换为电能储存至储能结构43中,回收部分能量。
同理,当方向盘向右转动时,控制器在接收到采集模块2采集的转速信息和转矩信息后,判断转矩值是否大于等于预设值,若否,则控制器通过电流放大器向右转向装置的第二线圈组142加载反向电流,使第二磁性件14产生与第一磁性件13相吸的力,从而使第一磁性件13带动推杆11缩回壳体12,推杆11拨动右转向节向右旋转,进而助力右车轮300向右转动;此过程中,右转向节通过拉杆5拉动左转向节向右旋转(左车轮200向右旋转),左转向节向进而带动左转向装置的推杆11缩回其壳体12,左转向装置的第一磁性件13相对第三磁性件41的多个第一线圈组411移动,切割磁感线产生电流,电流通过调理电路42转换为电能储存至储能结构43中。
若是,则控制器向电流放大器发出指令,使电流放大器同时向左转向装置的第二线圈组142和右转向装置的第二线圈组142加载反向电流,使第二磁性件14产生与第一磁性件13相吸的力,左转向装置的推杆11缩回并拉动左转向节向右旋转,同时右转向装置的推杆11缩回并拉动右转向节向右旋转,助力左车轮200和右车轮300同时向右转动。
上述转向过程中,只要推杆11相对壳体12移动,第一磁性件13均会相对第三磁性件41的多个第一线圈组411移动,切割磁感线产生电流,电流进而通过调理电路42转换为电能储存至储能结构43中,实现部分能量的回收。
当然,也可以不设置上述的拉杆5,此时左转向装置和右转向装置分别独立助力左车轮200和右车轮300转向。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种转向装置,其特征在于,包括:
执行模块(1),包括推杆(11)、壳体(12)、以及间隔设置于所述壳体(12)内的第一磁性件(13)和第二磁性件(14),所述推杆(11)可滑动地设置于所述壳体(12)内,其一端与所述第一磁性件(13)连接,另一端伸出所述壳体(12)并与车辆的转向节(100)连接;
采集模块(2),用于采集所述车辆的方向盘的转速信息和转矩信息;
控制模块(3),与所述第二磁性件(14)电连接,所述控制模块(3)能够根据所述采集模块(2)采集的转速信息和转矩信息调节所述第二磁性件(14)的磁极和磁力大小,以使所述第二磁性件(14)驱动所述第一磁性件(13)带动所述推杆(11)相对所述壳体(12)滑动;
所述第一磁性件(13)为永磁件,所述第二磁性件(14)包括多个呈阵列分布的生磁件(141),每个所述生磁件(141)上均绕设有第二线圈组(142),所述壳体(12)的底部设置有固定座(143),多个所述生磁件(141)均固定于所述固定座(143)上。
2.根据权利要求1所述的转向装置,其特征在于,所述转向装置还包括能量回收模块(4),所述能量回收模块(4)包括第三磁性件(41)、调理电路(42)和储能结构(43),所述第三磁性件(41)间隔围设于所述第一磁性件(13)外并位于所述壳体(12)内,所述调理电路(42)的一端与所述第三磁性件(41)连接,另一端与所述储能结构(43)连接。
3.根据权利要求2所述的转向装置,其特征在于,所述第三磁性件(41)包括多个第一线圈组(411),多个所述第一线圈组(411)沿所述第一磁性件(13)的长度方向间隔环设,每个所述第一线圈组(411)均与所述调理电路(42)连接。
4.根据权利要求1所述的转向装置,其特征在于,所述执行模块(1)还包括抗磁挡板(15),所述抗磁挡板(15)固定于所述壳体(12)内并位于所述第一磁性件(13)和所述第二磁性件(14)之间,所述抗磁挡板(15)上设置有通孔(151)。
5.根据权利要求4所述的转向装置,其特征在于,所述通孔(151)横截面的最大长度尺寸小于所述第一磁性件(13)横截面的最大长度尺寸,且所述通孔(151)的横截面积大于所述第二磁性件(14)的横截面积。
6.根据权利要求1所述的转向装置,其特征在于,所述采集模块(2)包括转速传感器(21)和转矩传感器(22),所述控制模块(3)包括控制器和电流放大器,所述控制器根据所述转速传感器(21)测得的转速信息以及所述转矩传感器(22)测得的转矩信息发送指令至所述电流放大器,所述电流放大器根据所述指令控制所述第二线圈组(142)的电流大小和方向。
7.根据权利要求1-6任一项所述的转向装置,其特征在于,所述执行模块(1)还包括固定于所述壳体(12)内的导向套(16),所述推杆(11)活动贯穿所述导向套(16),所述第一磁性件(13)位于所述导向套(16)和所述第二磁性件(14)之间。
8.根据权利要求1-6任一项所述的转向装置,其特征在于,所述推杆(11)伸出所述壳体(12)的一端设置有滑块(111),所述转向节(100)上设置有滑槽(101),所述滑块(111)卡设于所述滑槽(101)内并与所述滑槽(101)滑动配合。
9.一种转向装置的布置方法,采用如权利要求1-8任一项所述的转向装置,其特征在于,所述转向装置设置有两个,所述车辆具有与左车轮(200)连接的左转向节和与右车轮(300)连接的右转向节,两个所述转向装置分别为左转向装置和右转向装置,所述左转向装置的推杆(11)与所述左转向节连接,所述右转向装置的推杆(11)与所述右转向节连接。
10.根据权利要求9所述的转向装置的布置方法,其特征在于,所述左转向节和所述右转向节通过一拉杆(5)连接;
所述采集模块(2)获得的转矩值小于预设值时,所述控制模块(3)可选择地控制所述左转向装置的推杆(11)移动或控制所述右转向装置的推杆(11)移动,以使所述左转向节通过所述拉杆(5)拉动所述右转向节转动,或使所述右转向节通过所述拉杆(5)拉动所述左转向节转动;
所述采集模块(2)获得的转矩值大于等于所述预设值时,所述控制模块(3)同时控制所述左转向装置的推杆(11)和所述右转向装置的推杆(11)移动。
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