CN213534836U - 电动转向控制系统及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动转向控制系统及装置，涉及动力传动技术领域，包括控制器、电机和蜗杆，所述控制器的输入端用于连接电动转向检测系统的扭矩转角传感器，所述控制器的输出端与电机的输入端连接，电机的输出端与蜗杆连接，蜗杆用于与蜗轮连接。扭矩转角传感器将施加在方向盘上的力传递控制器，控制器根据扭矩转角传感器计算出电机的目标转矩，通过电机对蜗杆施加正向或反向助力，通过蜗杆驱动蜗轮使螺杆转动，实现方向盘用较小转动角度完成车辆的转弯，驾驶员可以像驾驶乘用轿车一样驾驶商用客、货大车。

Description

电动转向控制系统及装置

技术领域

本实用新型涉及动力传动技术领域，具体涉及一种电动转向控制系统及装置。

背景技术

如今，电动汽车已是时代的发展方向，电动助力转向器也已成为转向器行业的发展方向，而目前市场上的电动助力转向器主要还是只能用于小型乘用车的齿轮齿条式轴助力电动转向器，纯电动公交车、新能源大客车、重型汽车及各型客货汽车等商用车仍不得不用液压助力转向器，存在控制精度不高的技术问题。

实用新型内容

1、实用新型要解决的技术问题

针对电动助力转向器未能应用在商用车的技术问题，本实用新型提出了一种电动转向控制系统及装置，它通过控制器和电机对蜗杆施加正向或反向助力，实现方向盘用较小转动角度完成车辆的转弯，驾驶员可以像驾驶乘用轿车一样驾驶商用客、货大车。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：一种电动转向控制系统，包括控制器、电机和蜗杆，所述控制器的输入端用于连接电动转向检测系统的扭矩转角传感器，所述控制器的输出端与电机的输入端连接，电机的输出端与蜗杆连接，蜗杆用于与蜗轮连接。

电动转向检测系统包括输入轴、扭矩转角传感器、蜗轮以及螺杆，方向盘连接输入轴，输入轴上的扭矩转角传感器将施加在方向盘上的力传递控制器，控制器根据扭矩转角传感器计算出电机的目标转矩，通过电机对蜗杆施加正向或反向助力，通过蜗杆驱动蜗轮使螺杆转动，实现方向盘用较小转动角度完成车辆的转弯，驾驶员可以像驾驶乘用轿车一样驾驶商用客、货大车。

可选的，所述电机的输出端沿圆周面分布有多个卡爪，所述蜗杆的一端设有多个与卡爪配合的爪座。

可选的，所述电机外周设有第二壳体，所述蜗杆外周设有与第二壳体连接的第三壳体。

可选的，所述第二壳体与第三壳体均设有螺纹，所述第二壳体与第三壳体通过螺纹连接。

可选的，所述第二壳体设有螺钉，所述第三壳体设有与螺钉配合的螺孔。

本实用新型还公开了一种电动转向装置，包括螺杆、输入轴、扭矩转角传感器、套设在螺杆上的螺母总成、套设在螺杆上的蜗轮、与螺母总成啮合的输出轴以及上文所述的电动转向控制系统，所述输入轴与螺杆连接，所述扭矩转角传感器设置在输入轴与螺杆的连接处。

可选的，所述螺母总成包括丝杆螺母和转向螺母，所述丝杆螺母套设在螺杆上，所述转向螺母设在丝杆螺母的外周，所述转向螺母与输出轴啮合。

可选的，所述转向螺母与丝杆螺母之间设有空腔。

可选的，所述电动转向装置还包括第一壳体，所述螺杆、螺母总成、蜗轮、输出轴均设置在第一壳体内部，所述第三壳体与第一壳体连接。

可选的，所述螺杆两端均设有轴承，所述蜗轮安装在螺杆两端的轴承之间。

3、有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本申请实施例提出的电动转向控制系统，方向盘连接输入轴，输入轴上的扭矩转角传感器将施加在方向盘上的力传递控制器，控制器根据扭矩转角传感器计算出电机的目标转矩，通过电机对蜗杆施加正向或反向助力，通过蜗杆驱动蜗轮使螺杆转动，实现方向盘用较小转动角度完成车辆的转弯，驾驶员可以像驾驶乘用轿车一样驾驶商用客、货大车。

(2)本申请实施例提出的电动转向装置，当输出轴对转向螺母施加反作用力，转向螺母受力朝着径向方向运动，由于丝杆螺母与转向螺母之间具有空腔，使设置在转向螺母内部的丝杆螺母不会受到径向力的作用，避免使螺杆受力变形。

附图说明

图1为本实用新型实施例提出的电动转向控制系统的剖视图。

图2为本实用新型实施例提出的电动转向控制系统的控制原理图。

图3为本实用新型实施例提出的电动转向装置的第二壳体与第一壳体配合的示意图。

图4为本实用新型实施例提出的电动转向装置的剖视图。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。本实用新型中所述的第一、第二等词语，是为了描述本实用新型的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本实用新型的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本实用新型要求保护的范围内。

实施例1

结合附图1-4，本实施例的电动转向控制系统，包括控制器1、电机2和蜗杆3，所述控制器1的输入端用于连接电动转向检测系统的扭矩转角传感器4，所述控制器1的输出端与电机2的输入端连接，电机2的输出端与蜗杆3连接，蜗杆3用于与蜗轮5连接。电动转向检测系统包括输入轴10、扭矩转角传感器4、蜗轮5以及螺杆8，方向盘连接输入轴10，输入轴10上的扭矩转角传感器4将施加在方向盘上的力传递控制器1，控制器1根据扭矩转角传感器4计算出电机2的目标转矩，通过电机2对蜗杆3施加正向或反向助力，通过蜗杆3 驱动蜗轮5使螺杆8转动，实现方向盘用较小转动角度完成车辆的转弯，驾驶员可以像驾驶乘用轿车一样驾驶商用客、货大车。

实施例2

结合附图1-4，本实施例的电动转向控制系统，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述电机2的输出端沿圆周面分布有多个卡爪201，所述蜗杆3的一端设有多个与卡爪201 配合的爪座301。电机2与蜗杆3通过卡爪201与卡座固定连接，使电机2驱动蜗杆3转动。

实施例3

结合附图1-4，本实施例的电动转向控制系统，与实施例1或2的技术方案相比，可改进如下：所述电机2外周设有第二壳体6，所述蜗杆3外周设有与第二壳体6连接的第三壳体7。第二壳体6与第三壳体7具有较好的承压能力，能很好的保护电机2和蜗杆3。

实施例4

结合附图1-3，本实施例的电动转向控制系统，与实施例1-3任一项技术方案相比，可改进如下：所述第二壳体6与第三壳体7均设有螺纹601，所述第二壳体6与第三壳体7通过螺纹601连接。螺纹601连接使第二壳体6与第三壳体7便于拆卸分离。

实施例5

结合附图1-4，本实施例的电动转向控制系统，与实施例1-4任一项技术方案相比，可改进如下：所述第二壳体6设有螺钉602，所述第三壳体7设有与螺钉602配合的螺孔701。第二壳体6与第三壳体7通过螺钉602螺孔701连接，起到进一步固定的作用。

实施例6

结合附图1-4，本实施例的电动转向装置，包括螺杆8、输入轴10、扭矩转角传感器4、套设在螺杆8上的螺母总成9、套设在螺杆8上的蜗轮5、与螺母总成9啮合的输出轴11以及实施例1～5任一项技术方案所述的电动转向控制系统，所述输入轴10与螺杆8连接，所述扭矩转角传感器4设置在输入轴10与螺杆8的连接处。电动转向检测系统包括输入轴10、扭矩转角传感器4、蜗轮5以及螺杆8，方向盘连接输入轴10，输入轴10上的扭矩转角传感器4将施加在方向盘上的力传递控制器1，控制器1根据扭矩转角传感器4计算出电机2的目标转矩，通过电机2对蜗杆3施加正向或反向助力，通过蜗杆3驱动蜗轮5使螺杆8转动，实现方向盘用较小转动角度完成车辆的转弯，驾驶员可以像驾驶乘用轿车一样驾驶商用客、货大车。

实施例7

结合附图1-4，本实施例的电动转向装置，与实施例6的技术方案相比，可改进如下：所述螺母总成9包括丝杆螺母901和转向螺母902，所述丝杆螺母901套设在螺杆8上，所述转向螺母902设在丝杆螺母901的外周，所述转向螺母902与输出轴11啮合。螺杆8通过丝杆螺母901将转向力传递给转向螺母902，转向螺母902与输出轴11啮合使输出轴11转动，实现转向。

实施例8

结合附图1-4，本实施例的电动转向装置，与实施例6或7的术方案相比，可改进如下：所述转向螺母902与丝杆螺母901之间设有空腔903。当输出轴11对转向螺母902施加反作用力，转向螺母902受力朝着径向方向运动，由于丝杆螺母901与转向螺母902之间具有空腔903，使设置在转向螺母902内部的丝杆螺母901不会受到径向力的作用，避免使螺杆8 受力变形。

实施例9

结合附图1-4，本实施例的电动转向装置，与实施例6-8任一项技术方案相比，可改进如下：所述电动转向装置还包括第一壳体12，所述螺杆8、螺母总成9、蜗轮5、输出轴11均设置在第一壳体12内部，所述第三壳体7与第一壳体12连接。第三壳体7和第一壳体12能够很好的保护蜗杆3和蜗轮5，避免受到冲击。

实施例10

结合附图1-4，本实施例的电动转向装置，与实施例6-9任一项技术方案相比，可改进如下：所述螺杆8两端均设有轴承13，所述蜗轮5安装在螺杆8两端的轴承13之间。轴承13用于将螺杆8螺母总成9固定在壳体内部，蜗轮5设置在螺杆8两端的轴承13之间，增加了蜗轮5的承力能力，使蜗轮5具有更好的刚性。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动转向控制系统，其特征在于，包括控制器、电机和蜗杆，所述控制器的输入端用于连接电动转向检测系统的扭矩转角传感器，所述控制器的输出端与电机的输入端连接，电机的输出端与蜗杆连接，蜗杆用于与蜗轮连接。

2.根据权利要求1所述的电动转向控制系统，其特征在于，所述电机的输出端沿圆周面分布有多个卡爪，所述蜗杆的一端设有多个与卡爪配合的爪座。

3.根据权利要求1所述的电动转向控制系统，其特征在于，所述电机外周设有第二壳体，所述蜗杆外周设有与第二壳体连接的第三壳体。

4.根据权利要求3所述的电动转向控制系统，其特征在于，所述第二壳体与第三壳体均设有螺纹，所述第二壳体与第三壳体通过螺纹连接。

5.根据权利要求3所述的电动转向控制系统，其特征在于，所述第二壳体设有螺钉，所述第三壳体设有与螺钉配合的螺孔。

6.一种电动转向装置，其特征在于，包括螺杆、输入轴、扭矩转角传感器、套设在螺杆上的螺母总成、套设在螺杆上的蜗轮、与螺母总成啮合的输出轴以及权利要求3～5任一项所述的电动转向控制系统，所述输入轴与螺杆连接，所述扭矩转角传感器设置在输入轴与螺杆的连接处。

7.根据权利要求6所述的电动转向装置，其特征在于，所述螺母总成包括丝杆螺母和转向螺母，所述丝杆螺母套设在螺杆上，所述转向螺母设在丝杆螺母的外周，所述转向螺母与输出轴啮合。

8.根据权利要求7所述的电动转向装置，其特征在于，所述转向螺母与丝杆螺母之间设有空腔。

9.根据权利要求6所述的电动转向装置，其特征在于，所述电动转向装置还包括第一壳体，所述螺杆、螺母总成、蜗轮、输出轴均设置在第一壳体内部，所述第三壳体与第一壳体连接。

10.根据权利要求6所述的电动转向装置，其特征在于，所述螺杆两端均设有轴承，所述蜗轮安装在螺杆两端的轴承之间。

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