CN205327155U - 循环球式电动转向器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种循环球式电动转向器，其特征在于：扭杆的一端与转向器输入端连接，另一端通过销钉与螺杆刚性连接，输入转子与转向器输入端过盈配合刚性连接，输出转子与螺杆过盈配合刚性连接，螺母通过内滚道与螺杆后端上的外滚道配合连接，螺母外壁上的齿条与齿扇轴上的齿扇啮合，蜗轮通过过盈配合与螺杆中部刚性连接，电动机的输出轴与蜗杆通过联轴器连接，经过蜗杆与蜗轮组成的蜗轮蜗杆减速机构将电动机输出的转向力矩传递到螺杆上。其通过断开式输入轴的结构，使得反映扭杆变形结构简单，通过采用过渡壳体成功布置了非接触式扭矩传感器，使得扭矩信号更加准确、可靠地传递给控制单元。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种循环球式电动转向器，属于汽车部件技术领域，特别涉及一种车辆用循环球式电动助力转向器。
背景技术
电动助力转向系统能很好地克服液压助力转向存在的问题，并具有节能、环保、安全等许多优点，有逐步取代液压助力转向的趋势，是未来动力转向技术的发展方向。
目前电动助力转向系统用转向器主要分齿轮齿条式和循环球式两种。齿轮齿条式电动转向器主要应用在乘用车上，循环球式电动转向器主要应用在载货车上。目前，国内没有非接触式传感器的循环球式电动转向器，国外有但在中国没有专利保护。目前，国内的循环球式电动转向器均采用接触式扭矩传感器，接触式扭矩传感器输出信号为模拟信号，信号可靠性较低。同时，为配合接触式扭矩传感器的信号采取，输入轴处反映扭杆变形机构复杂，容易受到部件制造精度影响而导致信号不灵敏，不稳定。另外，接触点的磨损还会导致信号漂移现象。因此，国内现有循环球式电动转向器普遍存在着因扭矩信号可靠性差而导致助力特性不理想的问题。为此研究并开发了新型的循环球式电动转向器。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种循环球式电动转向器，其通过断开式输入轴的结构，使得反映扭杆变形结构简单，通过采用过渡壳体成功布置了非接触式扭矩传感器，使得扭矩信号更加准确、可靠地传递给控制单元。
本实用新型的技术方案是这样实现的：循环球式电动转向器，其特征在于：扭杆的一端与转向器输入端连接，另一端通过销钉与螺杆刚性连接，输入转子与转向器输入端过盈配合刚性连接，输出转子与螺杆过盈配合刚性连接，螺母通过内滚道与螺杆后端上的外滚道配合连接，螺母外壁上的齿条与齿扇轴上的齿扇啮合，蜗轮通过过盈配合与螺杆中部刚性连接，电动机的输出轴与蜗杆通过联轴器连接，经过蜗杆与蜗轮组成的蜗轮蜗杆减速机构将电动机输出的转向力矩传递到螺杆上。
本实用新型的积极效果是其通过断开式输入轴的设计，使得反映扭杆变形结构简单可靠，减少了部件数量,减少了误差积累,成功避免由于结构复杂带来的扭矩传感器信号不灵敏、信号不稳定问题；通过采用过渡壳体成功布置了非接触式扭矩传感器，使得扭矩信号更加准确、可靠地传递给控制单元；同时，优化设计了电机、蜗轮蜗杆及螺杆滚道等主要参数，使得该循环球式电动转向器性能更优、精度更高、稳定性更好。
附图说明
图1为本实用新型的剖面结构图。
图2为本实用新型的侧面结构图。
图3为输入转子与转向器输入端局部结构图。
图4是本实用新型的控制策略框图。
图5是本实用新型采用直流永磁有刷电动机的电子控制单元原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：如图1-3所示，扭杆2的一端与转向器输入端1连接，另一端与螺杆6过盈配合刚性连接，转子3与转向器输入端1过盈配合刚性连接，转子4与螺杆6过盈配合刚性连接，其特征在于扭杆2的扭转变形直接通过转子3与转子4的相对角位移，通过非接触传感器将角位移（即转向器输入端1螺杆6的相对转角）采集，转换为扭矩的电信号输入给电子控制单元（ECU）。螺杆6与螺母7构成循环球传动副。螺母7上的齿条与齿扇轴（即摇臂轴）上的齿扇8相啮合，将转向力矩输出。蜗轮9通过过盈与螺杆6刚性连接。电动机10的输出轴与蜗杆11通过联轴器连接，经过蜗杆11与蜗轮12组成的蜗轮蜗杆减速机构将电动机输出的转向力矩传递到螺杆6上。
如图4所示，EPS系统采集方向盘转矩信号，经过相位超前后，综合车速信号得到当前对应的基本助力电流信号；通过采样电机端电压与电流，估算电机转速然后综合车速信号得到补偿电流大小；补偿电流与基本助力电流相加得到新的电流，得到目标电流；将得到的目标电流与实际反馈电流进行PI控制得到H桥占空比信号从而控制电机运动。
如图5所示，电子控制单元主要由MCU、信号采集与处理电路、驱动电路等组成。MCU为32位单片机。信号采集与处理电路用于采集以及处理电动机电压、电动机电流、转矩转角、车速信号等。采用小电阻分压的方法采集电机电流，通过采样得到电机两端的端电压，将采集到的电机两端端电压和电机电流一起估算电机转速。转矩传感器输出两路SENT信号以及一个PWM信号，通过对两路SENT信号和PWM信号进行计算处理，得到最终的力矩和转角大小。通过CAN模块采集车速信号。
驱动电路包括继电器驱动和电动机的驱动，其中电动机的驱动是一个H型PWM功率转换电路。MOSFET管的开关由PWM信号的高低电平控制，PWM信号的频率为20kHz。
Claims (1)
1.循环球式电动转向器，其特征在于：扭杆的一端与转向器输入端连接，另一端通过销钉与螺杆刚性连接，输入转子与转向器输入端过盈配合刚性连接，输出转子与螺杆过盈配合刚性连接，螺母通过内滚道与螺杆后端上的外滚道配合连接，螺母外壁上的齿条与齿扇轴上的齿扇啮合，蜗轮通过过盈配合与螺杆中部刚性连接，电动机的输出轴与蜗杆通过联轴器连接，经过蜗杆与蜗轮组成的蜗轮蜗杆减速机构将电动机输出的转向力矩传递到螺杆上。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201521109136.2U CN205327155U (zh) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | 循环球式电动转向器 |
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| CN201521109136.2U CN205327155U (zh) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | 循环球式电动转向器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN205327155U true CN205327155U (zh) | 2016-06-22 |
Family
ID=56312014
Family Applications (1)
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| CN201521109136.2U Active CN205327155U (zh) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | 循环球式电动转向器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN205327155U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106428191A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-02-22 | 常州机电职业技术学院 | 汽车线控转向系统 |
| CN106741141A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-31 | 大连创新零部件制造公司 | 分体式循环球式方向机电动助力转向装置新结构 |
| CN106741131A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-31 | 常州机电职业技术学院 | 汽车线控转向系统 |
| CN109398470A (zh) * | 2017-08-18 | 2019-03-01 | 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 | 一种电动助力转向系统及其控制方法 |
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2015
- 2015-12-29 CN CN201521109136.2U patent/CN205327155U/zh active Active
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