CN203078587U - 一种可遥控的液压助力转向装置及转向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可遥控的液压助力转向装置及转向系统，其包括：用于驱动车轮转动的液压助力转向器、用于接收遥控信号并根据遥控信号控制液压助力转向器的转动的控制模块、与控制模块的输入端连接的用于检测方向盘的转角位置的转角传感器、与控制模块的输出端电连接的电机、与电机的电机轴连接的减速机构，且减速机构的输出轴与所述液压助力转向器的输入轴连接。本实用新型提供的液压助力转向装置可以接受遥控信号以主动改变车轮的方向，实现驾驶员对车辆的遥控转向功能。

Description

一种可遥控的液压助力转向装置及转向系统

技术领域

本实用新型涉及一种助力转向装置，尤其涉及一种可遥控的液压助力转向装置及转向系统。

背景技术

液压技术被广泛的应用于工业、农业、环保等领域，与电力、机械传动方式相比，液压传动具有可实现无级调速、元件布置灵活、易实现过载保护、工作平稳、元件能够自行润滑、使用寿命长、易实现标准化及通用化等优势。近年来，随着液压驱动系统的源极和加工手段的完善，液压驱动系统的性能和可靠性、寿命等均进一步的得到显著的提高。

液压系统应用于汽车中时，具有能使车辆柔和起步及停止、可以无冲击的变换行驶方向等优点。所以，大量的汽车中采用液压驱动系统，尤其是液压助力转向器。但现有技术中，液压的转向器主要通过手动的去调节方向盘来实现转向，其操作较麻烦且调节不够精准。

可以理解的是，本部分的陈述仅仅提供与本实用新型相关的背景信息，可能构成或不构成所谓的现有技术。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术中普通液压助力转向系统因自身结构问题不能进行遥控转向的缺陷，提供一种可以使车辆自动准确的调节车轮转向的液压助力转向装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种可遥控的液压助力转向装置，其包括：用于驱动车轮转动方向的液压助力转向器、用于接收遥控信号并根据遥控信号控制液压助力转向器的转动方向的控制模块、与控制模块的输入端连接的用于检测方向盘的转角位置的转角传感器、与控制模块的输出端电连接的用于驱动液压助力转向器的电机、与电机的电机轴连接的用于减速的减速机构，且减速机构的输出轴与所述液压助力转向器的输入轴连接。

在上述液压助力转向装置中，所述控制模块包括：用于驱动电机的电机驱动单元、用于改变电机的电源的占空比的脉宽调制单元、及用于将遥控信号和转角传感器检测的信号进行运算处理和控制脉宽调制单元工作的控制单元，所述控制单元、脉宽调制单元、及电机驱动单元依次电连接。

在上述液压转向装置中，所述减速机构包括：蜗杆、外壳、及位于外壳内与蜗杆啮合的蜗轮，蜗杆与电机轴连接，且蜗轮与所述液压助力转向器的输入轴连接。

在上述液压转向装置中，所述蜗杆与所述电机轴为过盈连接或键连接。

在上述液压转向装置中，所述蜗轮与所述转向器的输入轴为过盈连接或键连接。

在上述液压转向装置中，所述减速机构包括壳体、位于壳体内的第一齿轮及与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径，第一齿轮与液压助力转向器的输入轴连接，第二齿轮与电机轴连接。

在上述液压转向装置中，所述第一齿轮与液压助力转向器的输入轴为过盈连接或键连接。

在上述液压转向装置中，所述第二齿轮与所述电机轴为过盈连接或键连接。

在上述液压转向装置中，所述电机为直流无刷电机。

在上述液压转向装置中，所述控制模块及电机集成于所述减速机构上。

为了更好的解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种转向系统，其包括：遥控器及接受并处理遥控器的遥控信号的液压助力转向装置，所述液压助力转向装置为上述液压助力转向装置中任意一种。

本实用新型提供的液压转向装置中，其通过控制模块接收遥控信号并根据遥控信号及转角传感器检测到的方向盘当前的转角位置控制电机的转动，进而通过电机不同的转动情况来改变转向器的转动情况，再将电机输出的驱动力通过减速机构进行减速及增大输出的扭矩，进而能驱动液压助力转向器转动控制车轮的转动情况。所以，本实用新型提供的液压助力转向装置能通过遥控来改变控制带有液压助力转向器的车子的车轮的转动方向，实现遥控转向功能。  

附图说明

图1是本实用新型提供的液压转向装置结合方向盘的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一实施例中液压转向装置的原理框图。；

图3是本实用新型提供的一实施例中液压转向装置的部分分解图；

图4是图3所示实施例中减速机构的截面图；

图5是本实用新型提供的一实施例中减速机构的分解图。  

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

参见图1至图5所示，本实用新型提供的可遥控转向的液压转向装置包括：液压助力转向器5、控制模块1、转角传感器8、电机2、及减速机构3。控制模块1的输入端与转角传感器8电连接，且控制模块1的输出端电连接电机2，以控制电机2的转动情况。电机2的电机2轴连接减速机构3，减速机构3的输出轴连接液压助力转向器5的输入轴。液压助力转向器5用于控制调节车轮6的转动方向及转动角度。与控制模块1电连接的转角传感器8用于检测方向盘7当前的转角位置，转角传感器8通常安装于方向盘7上。控制模块1接收到遥控信号后结合转角传感器8获取的方向盘7的位置信息来控制电机2的转动方向及电机2的转速。由于车用电源的功率使得电机2输出的功率较大，故减速机构3用于减小电机2的转速及增大扭矩，进而减速机构3输出适当的驱动力以调节液压助力转向器5的动作。所以，本实用新型提供的液压转向装置结合控制模块1、电机2、及减速机构3可以遥控液压助力转向器5的工作，进而遥控车轮6的转动方向及转动角度。

控制模块1主要通过改变输入电机2的电源的电压以改变电机2的转速、转动方向及转动角度。优选地，控制模块1包括：电机驱动单元13、脉宽调制单元12及控制单元11。控制单元11、脉宽调制单元12、及电机驱动单元13依次电连接，电机驱动单元13与电机2连接。其工作原理大致如下：电机驱动单元13与电机2电连接以驱动电机2。控制单元11根据转角传感器8检测的方向盘7的当前位置计算出车子车轮当前的位置信息，且控制单元11根据含有转动方向及转动角度的遥控信号及车轮当前的位置信息计算出车轮需要转动的方向及角度。电机2的转速及转动方向主要由给电机2提供驱动力的电源的电压决定，例如电压极性、幅值、占空比均可改变电机2的转动情况。控制单元11根据车轮需要转动的方向及角度发出指令以控制脉宽调制单元12的工作。脉宽调制单元12根据上述指令改变提供给电机2的电压，所以，与脉宽调制单元12连接的电机驱动单元13改变使电机2按照所需的转动情况来驱动电机2转动。

减速机构3主要用于减小电机2的转速、增大电机2输出的扭矩，以使电机2输出的传动力能带动液压转向器5。优选地，减速机构3采用蜗轮结合蜗杆的结构。具体的，减速机构3包括：蜗杆、外壳、及位于外壳内与蜗杆啮合的蜗轮，蜗杆与电机2轴连接，且蜗轮与所述液压助力转向器5的输入轴连接。蜗杆通常为单头或双头的，通过将蜗杆接电机2轴，则蜗轮输出的传动力将电机2轴输出的传动力的扭矩增加，且减小了电机2输出的转速。故将蜗轮与液压助力转向器5的输入轴连接后，减速机构3可实现减速及增加扭矩。优选地，蜗杆与所述电机2轴为过盈连接或键连接。蜗轮与所述转向器的输入轴为过盈连接或键连接。其可使本实用新型提供的液压转向装置的装配加工更方便，且其结构紧奏、成本较低。

 参见图3所示，电机轴与蜗杆31连接，两者为过盈连接或是键连接，蜗轮34装配在减速机构下壳体32和减速机构上壳体35中，通过铜套支撑，蜗轮34通过过盈或者键连接装配到液压助力转向器的输入轴上，减速机构下壳体32固定在液压助力转向器5上。遥控驾驶时，控制模块1接受到遥控指令及转向盘转角位置，经判断处理，发送转速及转动方向指令给电机2，电机2转动，通过蜗轮蜗杆减速机构3传递给转向器输入轴4，使得液压助力转向器5动作，左右油缸的油液压力不平衡，从而推动齿条运动，使得车轮转动，实现遥控转向。

减速机构也可以采用齿轮啮合传动的结构，具体的，减速机构包括壳体、位于壳体内的第一齿轮21及与第一齿轮啮合的第二齿轮22，所述第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径，第一齿轮与液压助力转向器的输入轴连接，第二齿轮与电机轴连接。由于第一齿轮21的直径大于第二齿轮22的直径，且第一齿轮与液压助力转向器连接，故通过该减速机构可以实现减速及增加扭矩。优选地，所述第一齿轮与液压助力转向器的输入轴为过盈连接或键连接。第二齿轮与所述电机轴为过盈连接或键连接。这样可以使得本实用新型提供的液压转向装置的装配加工更方便，且其结构紧奏、成本较低。减速机构为本领域技术人员所熟知，本实用新型也可以采用其它常见的减速机构。优选地，上述电机为直流无刷电机，这样可以只需要将电机的电源的极性反向即可改变电机的转动方向，其可以减少控制模块和电机的结构及成本、其可更精确的控制。上述控制模块及电机可集成的装配于减速机构上，例如减速机构的外壳上，以使得液压转向装置结构紧凑、提高其使用的可靠性及寿命。

当车辆进行正常行驶时：控制模块1不起作用，电机2不工作，液压转向装置与普通的液压助力转向系统一样工作。当车辆进行遥控驾驶时：遥控车辆改变方向行驶时，控制模块1得到遥控器信号及转角传感器的转角反馈信号，控制模块进行运算处理并控制电机2的转速及方向，电机2通过减速机构3带动转向器输入轴4转动，使得液压助力转向器5动作，使得通往转向器两缸的油液不平衡，推动齿条运动，从而带动车轮转向。左右转向由遥控器发出指令，再由控制模块控制电机2的运转情况，进而调节控制车轮的转动方向及角度。

本实用新型还提供了一种转向系统，其包括：遥控器及接受并处理遥控器的遥控信号的液压助力转向装置，所述液压助力转向装置为上述中的任意一种。通过液压助力转向装置中的控制模块接收并处理遥控信号，进而改变电机的驱动方式，再通过减速机构减速后，即可借助液压转向器使得车轮自动遥控转向，其操作简单、方便、快捷。

综上所述，本实用新型提供的液压转向装置可实现遥控转向且其转向操作自动快速实现且转向精准，能让装配该类型转向装置的液压助力转向车辆能实现遥控驾驶。同时，且具有结构紧凑，成本相对较低；零部件结构成熟，可靠性和寿命较高的优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种可遥控的液压助力转向装置，其包括：用于驱动车轮转动的液压助力转向器、用于接收遥控信号并根据遥控信号控制液压助力转向器的转动的控制模块、与控制模块的输入端连接的用于检测方向盘的转角位置的转角传感器、与控制模块的输出端电连接的电机、与电机的电机轴连接的减速机构，且减速机构的输出轴与所述液压助力转向器的输入轴连接。

2.如权利要求1所述的液压助力转向装置，其特征在于，所述控制模块包括：与电机连接的用于驱动电机的电机驱动单元、用于改变电机的电源的占空比的脉宽调制单元、及用于将遥控信号和转角传感器检测的信号进行运算处理和控制脉宽调制单元工作的控制单元，所述控制单元、脉宽调制单元、及电机驱动单元依次电连接。

3.如权利要求1或2所述的液压助力转向装置，其特征在于，所述减速机构包括：蜗杆、外壳、及位于外壳内与蜗杆啮合的蜗轮，蜗杆与电机轴连接，且蜗轮与所述液压助力转向器的输入轴连接。

4.如权利要求3所述的液压助力转向装置，其特征在于，所述蜗杆与所述电机轴为过盈连接或键连接。

5.如权利要求3所述的液压助力转向装置，其特征在于，所述蜗轮与所述转向器的输入轴为过盈连接或键连接。

6.如权利要求1或2所述的液压助力转向装置，其特征在于，所述减速机构包括壳体、位于壳体内的第一齿轮及与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径，第一齿轮与液压助力转向器的输入轴连接，第二齿轮与电机轴连接。

7.如权利要求6所述的液压助力转向装置，其特征在于，所述第一齿轮与液压助力转向器的输入轴为过盈连接或键连接。

8.如权利要求6所述的液压助力转向装置，其特征在于，所述第二齿轮与所述电机轴为过盈连接或键连接。

9.如权利要求1所述的液压助力转向装置，其特征在于，所述电机为直流无刷电机。

10.如权利要求1所述的液压助力转向装置，其特征在于，所述控制模块及电机集成于所述减速机构上。

11.一种转向系统，其包括：遥控器及接受并处理遥控器的遥控信号的液压助力转向装置，所述液压助力转向装置为权利要求1至10中任一项所述的液压助力转向装置。

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