CN206589952U

CN206589952U - 一种蜗杆式电子助力转向系统

Info

Publication number: CN206589952U
Application number: CN201720320985.5U
Authority: CN
Inventors: 张荣贵; 许炳照; 苏庆列; 邓辉明; 余红燕; 吕翱; 刘国平; 蔡仁宇
Original assignee: Fujian Chuanzheng Communications College
Current assignee: Fujian Chuanzheng Communications College
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2017-10-27
Anticipated expiration: 2027-03-30

Abstract

本实用新型涉及一种蜗杆式电子助力转向系统，包括转向盘、转向管柱和助力系统；所述转向盘固定在转向管柱上端，所述转向管柱下端连接有齿轮齿条转向器；齿轮齿条转向器与一转向横拉杆相连接；所述助力系统包括蜗杆助力器、无刷电机、减速齿轮和控制机构；所述蜗杆助力器的蜗套两端通过轴承支撑在转向横拉杆的壳体中；所述蜗杆助力器的蜗杆连接在转向横拉杆中；所述无刷电机通过减速齿轮带动蜗杆助力器的蜗套转动从而带动蜗杆助力器的蜗杆和转向横拉杆左右平移；所述控制机构包括转矩传感器、EPS控制器、电机温度与转角传感器和网关控制器；所述EPS控制器分别与转矩传感器、网关控制器、无刷电机和电机温度与转角传感器电信号连接。

Description

一种蜗杆式电子助力转向系统

技术领域

本实用新型涉及一种蜗杆式电子助力转向系统，属于汽车转向系统领域。

背景技术

汽车转向系统是协助驾驶员作汽车方向调整的装置，为驾驶员减轻打方向盘的用力强度，提高车辆驾驶操控性能及安全舒适的作用，现有的机械液压转向助力因泄漏污染不具备环保功效；电子液压转向助力装置在固定放大倍率的控制及检修维护便利性存在一定缺陷，目前还采用的多支柱框架配合机械式液压助力系统，它是基于机械式的齿轮齿条转向机构而来，增加了一整套液力系统，包括储液罐、液压助力泵、与转向柱相连的机械阀、转向机构上的液压缸和能够推动转向横拉杆的活塞等等。这种多支柱设计方法结构复杂，成本高，维修也不方便。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种蜗杆式电子助力转向系统，该蜗杆式电子助力转向系统结构简单，转向精确，后期维修方便。

本实用新型的技术方案如下：

一种蜗杆式电子助力转向系统，包括转向盘、转向管柱和助力系统；所述转向盘固定在转向管柱上端，所述转向管柱下端连接有齿轮齿条转向器；齿轮齿条转向器与一转向横拉杆相连接；所述助力系统包括蜗杆助力器、无刷电机、减速齿轮和控制机构；所述蜗杆助力器的蜗套两端通过轴承支撑在转向横拉杆的壳体中；所述蜗杆助力器的蜗杆连接在转向横拉杆中；所述无刷电机通过减速齿轮带动蜗杆助力器的蜗套转动从而带动蜗杆助力器的蜗杆和转向横拉杆左右平移；所述控制机构包括转矩传感器、EPS控制器、电机温度与转角传感器和网关控制器；所述转矩传感器套设在转向管柱上，所述EPS控制器分别与转矩传感器、网关控制器、无刷电机和电机温度与转角传感器电信号连接。

其中，所述控制机构还包括一报警装置；所述报警装置与EPS控制器电信号连接。

其中，所述电机温度与转角传感器、ESP控制器与无刷电机集成安装。

其中，所述转矩传感器为霍尔式力矩传感器。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型通过转矩传感器传输电信号给EPS控制器，能够准确获得转向横拉杆的转向角度和方向。

2、本实用新型通过EPS控制器与转矩传感器电信号连接，控制无刷电机的转动，对汽车转向提供助力。

3、本实用新型通过无刷电机与减速齿轮配合，降低转速提高扭矩，对汽车转向提供助力。

4、本实用新型减速从动齿轮通过花键与蜗杆助力器的蜗套连接，蜗杆助力器的蜗套两端通过轴承支撑在转向横拉杆壳体中，蜗杆助力器的蜗套由无刷电机驱动减速后带动转向横拉杆平移，使汽车能够轻易的转向，且结构简单稳定，后期维护方便。

5、本实用新型设置有电机温度与转角传感器，检测无刷电机的温度，在无刷电机温度高于110度，系统进入降级模式，延长无刷电机的使用寿命。

6、本实用新型在故障诊断中，可以通过方向盘的力矩、电流的测量、助力转向状态、方向盘角度等参数的测定，准确诊断转向系统中的故障。

附图说明

图1表示本实用新型的结构示意图。

图中附图标记表示为：

1-转向盘、2-转向管柱、3-齿轮齿条转向器、4-转向横拉杆、11-蜗杆助力器、12-无刷电机、13-减速齿轮、21-转矩传感器、22-EPS控制器、23-网关控制器、24-电机温度与转角传感器、26-报警装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本实用新型进行详细的说明。

如图1所示，一种蜗杆式电子助力转向系统，包括转向盘1、转向管柱2和助力系统；所述转向盘1固定在转向管柱2上端，所述转向管柱2下端连接有齿轮齿条转向器3；齿轮齿条转向器3与一转向横拉杆4相连接；所述助力系统包括蜗杆助力器11、无刷电机12、减速齿轮13和控制机构；所述蜗杆助力器11的蜗套两端通过轴承支撑在转向横拉杆4的壳体中；所述蜗杆助力器11的蜗杆连接在转向横拉杆4中；所述无刷电机12通过减速齿轮13带动蜗杆助力器11的蜗套转动从而带动蜗杆助力器11的蜗杆和转向横拉杆4左右平移；所述控制机构包括转矩传感器21、EPS控制器22、电机温度与转角传感器24和网关控制器23；所述转矩传感器21套设在转向管柱2上，所述EPS控制器22分别与转矩传感器21、网关控制器23、无刷电机12和电机温度与转角传感器24电信号连接；电机温度与转角传感器24将无刷电机12的转轴的角度位置、旋转速度、旋转方向和温度提供给EPS控制器22，当无刷电机12温度高于110度时，系统进入降级模式。

所述控制机构还包括一报警装置26；所述报警装置26与EPS控制器22电信号连接。

所述转矩传感器21为霍尔式力矩传感器。转矩传感器21的机械部分包括一个扭力杆，连接转向盘侧的轴和齿条侧的轴。两个轴之间角度的变化（限+/-4.5度）与驾驶员对转向盘实施的力矩成比例关系。转矩传感器21产生的电压值与转向盘的力矩成比例关系。转矩传感器21的电磁部分提供检测环的角度位置，可提供输入轴和输出轴之间的角度位置和转动方向。

所述无刷电机12为无刷的三相直流电机，可以转化电池的电能为机械能，通过减速齿轮13带动蜗杆助力器11运动，通过蜗杆助力器11作用在转向横拉杆4上实现助力。

本实用新型的工作原理：

汽车转向时，转向盘1转动，带动转向管柱2转动，转矩传感器21检测转向管柱2的转向角度和转动方向，并传输电信号到EPS控制器22，EPS控制器22控制无刷电机12的转动，在这一过程中电机温度与转角传感器24将无刷电机12的转轴的角度位置、旋转速度和旋转方向提供给EPS控制器22；EPS控制器22根据电机温度与转角传感器24的信息，调整无刷电机12的转速；无刷电机12的转动通过减速齿轮13减速增扭后带动蜗杆助力器11的蜗套转动，使蜗杆和转向横拉杆4横向平移，为提供汽车转向的助力。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种蜗杆式电子助力转向系统，其特征在于：包括转向盘（1）、转向管柱（2）和助力系统；所述转向盘（1）固定在转向管柱（2）上端，所述转向管柱（2）下端连接有齿轮齿条转向器（3）；齿轮齿条转向器（3）与一转向横拉杆（4）相连接；所述助力系统包括蜗杆助力器（11）、无刷电机（12）、减速齿轮（13）和控制机构；所述蜗杆助力器（11）的蜗套两端通过轴承支撑在转向横拉杆（4）的壳体中；所述蜗杆助力器（11）的蜗杆连接在转向横拉杆（4）中；所述无刷电机（12）通过减速齿轮（13）带动蜗杆助力器（11）的蜗套转动从而带动蜗杆助力器（11）的蜗杆和转向横拉杆（4）左右平移；所述控制机构包括转矩传感器（21）、EPS控制器（22）、电机温度与转角传感器（24）和网关控制器（23）；所述转矩传感器（21）套设在转向管柱（2）上，所述EPS控制器（22）分别与转矩传感器（21）、网关控制器（23）、无刷电机（12）和电机温度与转角传感器（24）电信号连接。

2.如权利要求1所述的一种蜗杆式电子助力转向系统，其特征在于：所述控制机构还包括一报警装置（26）；所述报警装置（26）与EPS控制器（22）电信号连接。

3.如权利要求2所述的一种蜗杆式电子助力转向系统，其特征在于：所述电机温度与转角传感器（24）、ESP控制器（22）与无刷电机（12）集成安装。

4.如权利要求3所述的一种蜗杆式电子助力转向系统，其特征在于：所述转矩传感器（21）为霍尔式力矩传感器。