CN212556482U - 一种具有双电机冗余设计的电动辅助转向器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车转向器，具体公开了一种具有双电机冗余设计的电动辅助转向器。该电动辅助转向器包括驱动电机和减速机构，所述的减速机构包括蜗轮蜗杆传动机构，所述驱动电机的数量为两个，所述驱动电机的输出端通过电磁离合器与蜗杆的端部连接；所述的电磁离合器包括磁轭、动盘和连接法兰，所述的动盘与磁轭旋转活动连接；还包括设置在动盘与连接法兰之间的由铁磁性材料制成的摩擦片，所述的摩擦片与连接法兰同步转动；所述的摩擦片与连接法兰之间连接有弹簧。以上所述的电动辅助转向器，当出现某个驱动电机出现故障时，该驱动电机通过电磁离合器与蜗杆断开，另一驱动电机提高输出功率，从而保证转向系统正常工作。

Description

一种具有双电机冗余设计的电动辅助转向器

技术领域

本实用新型涉及一种汽车转向器，具体涉及一种具有双电机冗余设计的电动辅助转向器。

背景技术

电动助力转向系统是一种依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元等组成。驾驶员在操纵方向盘进行转向时，扭矩传感器检测到方向盘的转动方向以及扭矩的大小，将电信号输送到电子控制单元，电子控制单元根据扭矩传感器检测到的扭矩电信号、转动方向和车速信号等，发出指令，使电动机输出相应大小和方向的转向助力扭矩，从而产生辅助动力。

转向系统的正常稳定工作关系着行车安全，而现有的电动助力转向系统在车辆行驶过程中一旦电机出现故障，转向系统即无法正常工作，存在很大的安全隐患。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有双电机冗余设计的电动辅助转向器，在正常情况下两个驱动电机共同提供转向助力，当出现某个驱动电机出现故障时，该驱动电机通过电磁离合器与蜗杆断开，另一驱动电机提高输出功率，从而保证转向系统正常工作。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：一种具有双电机冗余设计的电动辅助转向器，包括驱动电机和减速机构，所述的减速机构包括蜗轮蜗杆传动机构，所述驱动电机的数量为两个，所述驱动电机的输出端通过电磁离合器与蜗杆的端部连接；所述的电磁离合器包括磁轭、动盘和连接法兰，所述的连接法兰和动盘相对设置；所述的动盘上设有安装孔，所述的动盘与磁轭旋转活动连接；还包括设置在动盘与连接法兰之间的由铁磁性材料制成的摩擦片，所述的摩擦片与连接法兰同步转动；所述的摩擦片与连接法兰之间连接有弹簧。

采用双电机冗余设计，在正常情况下两个驱动电机共同提供转向助力，当出现某个驱动电机出现故障时，另一驱动电机继续提供转向辅助，保证转向系统正常工作。

采用电磁离合器控制驱动电机与蜗杆的连接状态，控制方便灵活。另外由于两个驱动电机同时用于转向辅助，而两个驱动电机之间的同步性很难做到完全一致，电磁离合器采用摩擦形式传递扭矩，可以允许两个驱动电机之间存在一定的同步性误差，为双电机冗余设计创造了条件。

作为优选，所述减速机构的数量为两个，且所述的驱动电机与减速机构一一对应。

作为优选，所述减速机构的数量为一个，所述的蜗轮蜗杆传动机构包括一个蜗轮和两个蜗杆，两个蜗杆分别与蜗轮啮合，所述的驱动电机与蜗杆一一对应，简化结构。

作为优选，所述的减速机构包括壳体，所述的壳体内设有与蜗杆一一对应的安装腔，所述的蜗杆设置在安装腔内并与壳体旋转活动连接；所述安装腔的一端开口并在开口处设有电机安装座。

作为优选，还包括控制模块，所述的控制模块包括控制器和用于监测驱动电机转速的位置传感器，所述的位置传感器与控制器电连接，所述的控制器与两个驱动电机和两个电磁离合器分别电连接；位置传感器实时将驱动电机的转速信息反馈至控制器，当任一驱动电机转速超出设定范围，控制器判定驱动电机故障，并控制与故障驱动电机对应的电磁离合器断电，电磁离合器转换至分离状态；同时控制器控制处于正常工作状态的驱动电机加大输出功率。

附图说明

图1为本实施例具有双电机冗余设计的电动辅助转向器的结构示意图；

图2为本实施例具有双电机冗余设计的电动辅助转向器中驱动电机与减速机构连接的示意图；

图3为图2的爆炸图；

图4为本实施例具有双电机冗余设计的电动辅助转向器中驱动电机与蜗杆连接的示意图；

图5为本实施例具有双电机冗余设计的电动辅助转向器中电磁离合器的机构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

实施例

如图1-图3所示，一种具有双电机冗余设计的电动辅助转向器，包括驱动电机2和减速机构1，所述的减速机构1包括蜗轮蜗杆传动机构，所述的减速机构1包括壳体11，所述的壳体11内设有安装腔，所述的蜗杆12设置在安装腔内并与壳体11旋转活动连接。所述驱动电机2的数量为两个，所述驱动电机2的输出端通过电磁离合器3与蜗杆12的端部连接。

所述减速机构1的数量可以为两个，驱动电机2与减速机构1一一对应。（该形式未在附图中示出）

作为一种优选的实施形式，如图1-图3所示，所述减速机构1的数量为一个，所述的蜗轮蜗杆传动机构包括一个蜗轮14和两个蜗杆12，两个蜗杆12分别与蜗轮14啮合，所述的驱动电机2与蜗杆12一一对应。对应的安装腔的数量也为两个，所述安装腔的一端开口并在开口处设有电机安装座13。两个蜗杆12相对于蜗轮14左右对称设置，避免相互之间干扰，留出足够的操作空间。

如图3-图5所示，所述的电磁离合器3包括磁轭31、动盘33和连接法兰35，所述的连接法兰35和动盘33相对设置。所述的动盘33上设有安装孔32，所述的动盘33与磁轭31旋转活动连接。还包括设置在动盘33与连接法兰35之间的由铁磁性材料制成的摩擦片36，所述的摩擦片36与连接法兰35同步转动。所述的摩擦片36与连接法兰35之间连接有弹簧34。

汽车在行驶过程中，电磁离合器3通电产生磁力，在电磁力的作用下，摩擦片36与动盘接触，并在摩擦力作用下，动盘33逐步与摩擦片36一同转动，此时电磁离合器3处于闭合状态，弹簧34处于伸长状态。当汽车停止行驶，电磁离合器3断电，电磁力消失，摩擦片36在弹簧34的弹力作用下复位，动盘33与摩擦片36分离，电磁离合器3转换至分离状态。为了保证摩擦片36对电磁力的响应，摩擦片36采用铁磁性材料制成。

采用电磁离合器3控制驱动电机2与蜗杆12的连接状态，控制方便灵活。另外由于两个驱动电机2同时用于转向辅助，而两个驱动电机2之间的同步性很难做到完全一致，电磁离合器3采用摩擦形式传递扭矩，可以允许两个驱动电机2之间存在一定的同步性误差，为双电机冗余设计创造了条件。

还包括控制模块，所述的控制模块包括控制器和用于监测驱动电机2转速的位置传感器，所述的位置传感器与控制器电连接，所述的控制器与两个驱动电机2和两个电磁离合器3分别电连接。位置传感器实时将驱动电机2的转速信息反馈至控制器，当任一驱动电机2转速超出设定范围，控制器判定驱动电机2故障，并控制与故障驱动电机2对应的电磁离合器3断电，电磁离合器3转换至分离状态，同时控制器控制处于正常工作状态的驱动电机2加大输出功率。驱动电机2的转速超过或低于设定范围，均判定为驱动电机2故障。

采用双电机冗余设计，在正常情况下两个驱动电机2共同提供转向助力，当出现某个驱动电机2出现故障时，另一驱动电机2继续提供转向辅助，保证转向系统正常工作。

总之，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 (5)

1.一种具有双电机冗余设计的电动辅助转向器，包括驱动电机和减速机构，所述的减速机构包括蜗轮蜗杆传动机构，其特征在于：所述驱动电机的数量为两个，所述驱动电机的输出端通过电磁离合器与蜗杆的端部连接；

所述的电磁离合器包括磁轭、动盘和连接法兰，所述的连接法兰和动盘相对设置；所述的动盘上设有安装孔，所述的动盘与磁轭旋转活动连接；还包括设置在动盘与连接法兰之间的由铁磁性材料制成的摩擦片，所述的摩擦片与连接法兰同步转动；所述的摩擦片与连接法兰之间连接有弹簧。

2.根据权利要求1所述的电动辅助转向器，其特征在于：所述减速机构的数量为两个，且所述的驱动电机与减速机构一一对应。

3.根据权利要求1所述的电动辅助转向器，其特征在于：所述减速机构的数量为一个，所述的蜗轮蜗杆传动机构包括一个蜗轮和两个蜗杆，两个蜗杆分别与蜗轮啮合，所述的驱动电机与蜗杆一一对应。

4.根据权利要求3所述的电动辅助转向器，其特征在于：所述的减速机构包括壳体，所述的壳体内设有与蜗杆一一对应的安装腔，所述的蜗杆设置在安装腔内并与壳体旋转活动连接；所述安装腔的一端开口并在开口处设有电机安装座。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电动辅助转向器，其特征在于：还包括控制模块，所述的控制模块包括控制器和用于监测驱动电机转速的位置传感器，所述的位置传感器与控制器电连接，所述的控制器与两个驱动电机和两个电磁离合器分别电连接；

位置传感器实时将驱动电机的转速信息反馈至控制器，当任一驱动电机转速超出设定范围，控制器判定驱动电机故障，并控制与故障驱动电机对应的电磁离合器断电，电磁离合器转换至分离状态；同时控制器控制处于正常工作状态的驱动电机加大输出功率。

Images