CN203472982U - 一种电动助力转向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动助力转向系统，属于汽车转向系统领域，该电动助力转向系统，包括依次连接的方向盘、方向转轴、涡轮转向器和转向拉杆，方向盘和方向转轴之间连接设有电动转向助力装置，转向拉杆与汽车前桥相连接，节约了能耗，增加了系统的稳定性，便于驾驶人员操作。

Description

一种电动助力转向系统

技术领域

本实用新型涉及汽车转向系统领域，特别涉及一种电动助力转向系统。 

背景技术

转向系统是汽车的主要子系统之一，其性能直接关系到汽车的操纵稳定性和舒适性，对于确保行车安全、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要的作用。 

助力转向系统经历了纯机械式、液压式、电控液压式、电动助力式以及处于研制阶段的线控式几个阶段，液压助力转向系统已发展了半个多世纪，其技术已相当成熟，但随着汽车微电子技术的发展，对汽车节能性和环保性要求不断提高，液压助力转向系统存在的耗能、对环境可能造成的污染等不足已越来越明显，不能完全满足时代发展的要求。 

传统的液压助力转向系统，其结构复杂、功率消耗大、易泄漏、转向助力不易控制，因此汽车工程师一直在寻求一种更好的助力方式，以获得较强的路感、较轻的操纵力、较好的回正性、较高的抗干扰能力和较快的响应性。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于电动汽车的能耗低、易控制的电动助力转向系统，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。 

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种电动助力转向系统，包括依次连接的方向盘、方向转轴、涡轮转向器和转向拉杆，方向盘和方向转轴之间连接设有电动转向助力装置，转向拉杆与汽车前桥相连接。 

优选的，所述的电动转向助力装置包括转向轴、管柱和电动机，管柱包裹于转向轴的外侧，所述的方向盘设置与转向轴的一端，转向轴的另一端与方向转轴相连接，电动机设置在转向轴与方向转轴的连接处。 

优选的，所述的管柱上设置有与转向轴相连接的扭矩传感器，该电动助力转向系统还包括电子控制模块，电子控制模块分别与扭矩传感器和电动机通讯连接。 

优选的，所述的管柱上设有固定支架。 

优选的，所述的方向转轴的两端通过万向节分别与转向轴和涡轮转向器相连接。 

采用以上技术方案的有益效果是：本实用新型结构的电动助力转向系统在现有的转向机构的基础上，增加了电动机、扭矩传感器和电子控制模块，扭矩传感器不断地测出转向轴上的转矩信号，该信号与车速信号同时输入到电子控制模块，电子控制模块根据这些输入信号，确定助力转矩的大小和方向，即选定电动机的电流和转动方向，调整转向辅助动力的大小，电动机的转矩通过涡轮转向器增矩后，加在汽车的转向前桥上，使之得到一个与汽车工况相适应的转向作用力。 

该结构的电动助力转向系统具有以下优点： 

1）节约了能源消耗，该电动助力转向系统没有转向油泵，且电动机只是在需要转向时才接通电源，所以动力消耗和燃油消耗均可降到最低。 

2）对环境无污染，该电动助力转向系统应用电力作为能源，消除了由于转向油泵带来的噪声污染，也不存在液压助力转向系统中液压油的泄漏与更换而造成的污染，同时该系统由于没有使用不可回收的聚合物组成的油管、油泵和密封件等配件，从而避免了污染。 

3）增强了转向跟随性，在电动助力转向系统中，电动机与助力机构直接相连，可以使其能量直接用于车轮的转向，和液压助力转向系统相比，旋转力矩产生于电机，没有液压助力系统的转向迟滞效应，增强了转向车轮对转向盘的跟随性能。 

4）提高了操纵稳定性，当驾驶员转动转向盘一角度，然后松开时，该电动助力转向系统能够自动调整使车轮回正，同时还可利用电子控制模块在最大限度内调整设计参数以获得最佳的回正特性，而在传统的液压控制系统中，要改善这种特性必须改造底盘的机械结构，实现起来很困难。 

5）结构简单，占用空间小，布置方便，由于该电动助力转向系统具有良好的模块化设计，所以不需要对不同的系统重新进行设计、试验、加工等，不仅节省了费用，也为设计不同的系统提供了极大的灵活性，而且更易于生产线装配，相对于液压助力转向系统，该电动助力转向系统没有油泵、油管和发动机上的皮带轮，使得设计该系统时有更大的余地，而且该系统的电子控制模块可以和齿轮齿条设计在一起或单独设计，发动机部件的空间利用率极高。 

附图说明

图1是本实用新型一种电动助力转向系统的结构示意图； 

图2出示了图1所示转向助力装置的结构示意图。

其中，1--方向盘、2--转向助力装置、3--方向转轴、4--万向节、5--涡轮转向器、6--转向拉杆、7--转向轴、8--管柱、9--固定支架、10--扭矩感应器、11--电动机。 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型一种电动助力转向系统的优选实施方式。 

图1出示本实用新型一种电动助力转向系统的具体实施方式：该电动助力转向系统，包括依次连接的方向盘1、方向转轴3、涡轮转向器4和转向拉杆5，方向盘1和方向转轴3之间连接设有转向助力装置2，转向拉杆6与汽车前桥相连接，方向转轴3的两端通过万向节4分别与转向助力装置2的转向轴7和涡轮转向器5相连接。 

图2出示了图1所示转向助力装置的具体实施方式：该电动转向助力装置2包括转向轴7、管柱8和电动机11，管柱8包裹于转向轴7的外侧，方向盘1设置与转向轴7的一端，转向轴7的另一端与3方向转轴相连接，电动机11设置在转向轴7与方向转轴3的连接处，管柱8上设置有与转向轴7相连接的扭矩传感器10，该电动助力转向系统还包括电子控制模块，电子控制模块分别与扭矩传感器10和电动机11通讯连接，管柱8上设有固定支架9。 

本实施例中，电动助力转向系统在现有的转向机构的基础上，增加了电动机11、扭矩传感器10和电子控制模块，电动机11仅在需要助力时工作，驾驶员在操纵转向盘1时，扭矩传感器10根据输入扭矩和转向角的大小产生相应的电压信号，车速传感器检测到车速信号，电子控制模块根据电压和车速的信号，确定助力转矩的大小和方向，给出指令控制电动机11运转，即选定电动机11的电流和转动方向，调整转向辅助动力的大小，电动机11的转矩通过涡轮转向器5增矩后，加在汽车的转向前桥上，使之得到一个与汽车工况相适应的转向作用力。 

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。 

Claims (5)

1.一种电动助力转向系统，其特征在于：包括依次连接的方向盘、方向转轴、涡轮转向器和转向拉杆，方向盘和方向转轴之间连接设有电动转向助力装置，转向拉杆与汽车前桥相连接。

2.根据权利要求1所述的电动助力转向系统，其特征在于：所述的电动转向助力装置包括转向轴、管柱和电动机，管柱包裹于转向轴的外侧，所述的方向盘设置与转向轴的一端，转向轴的另一端与方向转轴相连接，电动机设置在转向轴与方向转轴的连接处。

3.根据权利要求2所述的电动助力转向系统，其特征在于：所述的管柱上设置有与转向轴相连接的扭矩传感器，该电动助力转向系统还包括电子控制模块，电子控制模块分别与扭矩传感器和电动机通讯连接。

4.根据权利要求2或3所述的电动助力转向系统，其特征在于：所述的管柱上设有固定支架。

5.根据权利要求4所述的电动助力转向系统，其特征在于：所述的方向转轴的两端通过万向节分别与转向轴和涡轮转向器相连接。

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