RU14558U1

RU14558U1 - Электромеханический усилитель рулевого управления

Info

Publication number: RU14558U1
Application number: RU2000102030/20U
Authority: RU
Inventors: В.Н. Скворцов; Н.А. Болоян; Н.Н. Гончаров
Original assignee: Скворцов Владимир Николаевич
Priority date: 2000-01-25
Filing date: 2000-01-25
Publication date: 2000-08-10

Abstract

Электромеханический усилитель рулевого ттравления.

Полезная модель относится к системам управяения.

Известен электрический усилитель рулевого управления, содержащий корпус, в котором установлень ведущий вал, ведомый вал, соединенные торсионом, датчик крутящего момента на ведущем валу, редуктор, состояндий из червячного колеса, установленного концентришто на ведомом валу и червяка, нриводимого во вращение связаниьщ с ним электродвигателем, расположенным нернендикулярно оси ведомого вала (свидетельство на полезную модель Российской Федерации № 11166).

Данный электрический усилитель рулевого управления из-за применения редуктора с иснользованием червячного колеса и гервяка требует расположения электродвигателя перпендикулярно осям ведущего и ведомого валов, гго вызывает увеличение габаритов всего усилителя рулевого управления. Необходимо учесть, что червячная передача обладает низким к.п.д. по сравнению с цилиндрическими передачами, что вызывает использование электродвигателя с завышенной мощностью и так же приводит к увеличению габаритов электрического усилителя. Кроме того, в предлагаемом электрическом усилителе рулевого управления отсутствует система автоматического управления электродвигателем для компенсации прикладьгеаемого к ведущему валу крутящего момента.

Задачей предлагаемого технического решения является зтугенынение габаритньтх размеров электромеханического усилителя рулевого управления и использование автоматической системы управления электродвигателем для комненсации нрикладьгеаемого к ведущему валу крутяндего момента.

Поставленная задача решается тем, что в электромеханический усилитель рулевого управления, содержаищй корпус, в котором установлены ведущий вал, ведомый вал, соединенньхе торсионом, датчик крутящего момента на ведущем валу, редуктор, состоянщй из червячного колеса, установленного концентрично на ведомом валу и червяка, приводимого во вращение связанным с ним электродвигателем, расноложен ым перпен/щкулярно оси ведомого вала, отличающийся тем, что ред;уктор выполнен многостуненчатым на цилиндрических щестернях, установленных на подшипниках качения, ведущий и ведомый валы установлены на нодшинниках качения, на ведомом валу установлен датчик положения вата, электродвигатель расположен параллельно оси ведущего и ведомого валов, а управление электродвигателем осуществляется контроллером по сигналам от датчика крутящего момента, датчика ноложения вала и датчика скорости.

На фиг.1 показана конструкция электромеханического усилителя рулевого управления.

В корпусе 1 устанавливаются ведутдий вал 3 и ведомый вал 4, соединенные между собой торсионом 5. К ведомому валу 4 торсион 5 крепится щтифтом 7, а к ведущему валу 3 торсион 5 крепится штифтом 6. Ведомьш вал 4 через нодщипник 8 крепится к крьшже 2 корпуса 1, а через подшипник 14 к корпусу 1. Ведущий вал устанавливается на подшипниках 9 и 10, закрывается крьппкой 11 и защитным кожлхом 12, На ведущий вал устанавливается датчик крутянцего момента 13, а на ведсжый вач устанавливается датчик положения вала 15. На ведомом валу 4 закреплена цилиндрическая шестерня 16, которая через цилиндрические шестерни 17, 18 соединена с электродвигателем 19. Промежуточные шестерни 17, 18 установлены в крышке 2 и в корпусе I через

подшипники 20, 21, 22, 23. Крышка 2 крепится к дорпусу 1 винтами 24, 25. На корпусе 1 винтами 26 крепится контроллер (блок) управления 27, электрически соединенный с датчиком крутящего момента 13. датиком положения вала 15, электродвигателем 19, числа оборотов двигателя и датчиком скорости (датчик числа оборотов двигателя, датчик скорости и провода не показаны). К ведомому валу 4 гакже крепится серьга 28, соединяющая ведомый вал 4 с механизмом управления колес автомобиля (механизм управления колес автомобиля не показан).

Принцип действия электромеханического усилителя рулевого управления поясняется по фиг.1. При приложении крутящего момента к рулевому колесу (рулевое колесо не показано) момент передается на ведущий вал 3. Через торсион 5 врапщющий момент передается на ведомый вал 4. Одновременно датчиком крутящего момента 13, положения вала 15 осуществляется замер величины и направление приложения вращаюнтего момента. Измеренные значения (сигналы) с датчика крутящего момента 13, датчика положения вала 15 поступают в контроллер управления 27. В контроллер управления 27 такясе поступают сигналы от штатного датчика скорости автомобиля и датчика числа оборотов двигателя. Поступившие сигналы обрабатываются контроллером управления по заданному алгоритму и в результате выдается управляющее напряжение на электродвигатель 19. Электродвигатель начинает вращаться в нужную сторону с необходимым усилием (моментом). Этот момент через цидиндр тческие щестерни 17, 16, 18 передается на ведомый вал 4 и передается на механизм управления колес, комненсируя усилие, приложенное к рулевому колесу.

Предложенное техническое регаение позволяет уменьшить габаритные размеры электромехантгческого усилителя рулевого управления и использовать электронную систему унрайления (контроллер уиравления) для автоматического унравления работой электромеханического усилителя рулевого управления.

Description

Электромеханический усилитель рулевого управления.

Полезная модель относится к системам управления.

Известен электрический усилитель рулевого унравлеиия, содержащий корпус, в котором установлен ведущий вал. ведомый вал, соединенные торсионом, датчик крутящего момента на ведущем валу, редуктор, состоящий из червяшого колеса, установленного концентрично на ведомом валу и червяка, нриводимого во вращение связанным с ним электродвигателем, расположенным перпендикулярно оси ведомого вала (свидетельство на полезн то модель Российской Федерации Ке 11166).

Данный электрический усилитель рулевого управления из-за применения редуктора с использованием червя шого колеса и червяка требует расположения электродвигателя перпендикулярно осям вед тцего и ведомого валов, что вызывает увеличение габаритов всего усилителя рулевого управления. Необходимо учесть, что червячная передача обладает низким к.н.д. по сравнению с цилиндрическими передачами, что вызывает использование электродвигателя с завышенной мощностью и так же приводит к увеличению габаритов электрического усилителя. Кроме того, в предлагаемом электрическом усилителе рулевого управления отсутствует система автоматического управления электродвигателем для комненсации прикладываемого к ведущему валу крутящего момента.

Задачей нредлагаемого технщеского решения является уменьшение габаритных размеров электромеханического усилителя рулевого управления и использование автоматической системы т1равленр1я электродвигателем для компенсации прикладываемого к ведущему валу крутя1цего момента.

2000102030

I }|вн м«11 «. --jT.i..5.-:., ..;. , 77г , : 11р

Поставленная задача решается тем, что в электромеханический усилитель рулевого управления, содержащий корпус, в котором установлены ведущий вал, ведомый вал, соедшгенпые торсионом, датчик крутящего момента на ведущем валу, редуктор, состоящий из червячного колеса, установленного концентрично на ведомом валу и червяка, приводимого во вращение связанным с ним электродвигателем, расположенным перпендикулярно оси ведомого вала, отличающийся тем, что редуктор выполнен многоступенчатым на цилиндрических шестернях, установленньтх на подшипниках качения, и ведомый валы установлены на подшипниках качения, на ведомом валу установлен датчик положения вала, электродвигатеяь расположен параллельно оси ведущего и ведомого валов, а управление электродвигателем осуществляется контроллером по сигналам от датчика крутящего момента, датчика положения вала и датчика скорости.

На фигЛ показана конструкция электромеханического усилителя рулевого управления.

В корпусе 1 устанавливаются ведущий вал 3 и ведомый вал 4, соединенные между собой торсионом 5. К ведомому валу 4 торсион 5 крепится штифтом 7, а к ведущему валу 3 торсион 5 крепится щтифтом 6. Ведомый вал 4 через подшипник 8 крепится к крышке 2 корпуса 1, а через подшипник 14 к корпусу 1. Ведущий вал устанавливается на подппгониках 9 и 10, закрывается крышкой 11 и защитным кожухом 12. На ведупщй вал устанавливается датчик крутящего момента 13, а на ведомый вал устанавливается датчик положения вала 15. На ведомом валу 4 закреплена щшиндрическая шестерня 16, которая через цилиндрические шестертш 17, 18 соединена с электродвигателем 19. Промежуточные шестерни 17, 18 установлены в кршпке 2 и в корпусе 1 через

подшипники 20, 21, 22, 23. Крышка 2 крепится к корпусу 1 винтами 24, 25. На корпусе 1 винтами 26 крепится контроллер (блок) управления 27, электрически соединенный с датчиком крутящего момента 13, датчиком положения вала 15, электродвигателем 19, датчиком числа оборотов двигателя и скорости (датчик числа оборотов двигателя, датчик скорости и провода не показаны). К ведомому валу 4 также крепится серьга 28, соединяющая ведомый вал 4 с механизмом управления колес автомобиля (механизм управления колес автомобиля не ноказан).

Приппип действия электромеханического усилителя рулевого управления поясняется по фиг. t. При приложении крутящего момента к рулевому колесу (рулевое колесо не показано) момент передается па ведущий вал 3. Через торсион 5 вранщющий момент передается на ведомый вал 4, Одновременно датчиком крутящего момента 13,, -датчиком положения вала 15 осуществляется замер величины и направление приложения вращающего момента. Измеренные значения (сигналы) с датчика крутящего момента 13, положения вала 15 поступают в контроллер управления 27. В контроллер управления 27 также поступают сигналы от тптатного датчика скорости автомобиля и датчтика числа оборотов двигателя. Постунившие сигналы обрабатываются контроллером управления по заданному алгоритму и в результате выдается управляюп1ее напряжение на электродвигатель 19. Электродвигатель начинает вращат1.ся в нужную сторон} с необходимым усилием (моментом). Этот момент через цилиндрические щестерни 17, 16, 18 передается на ведомый вал 4 и передается на механизм управления колес, компенсируя усилие, приложенное к рулевому колесу.

Предложенное техническое решение позволяет уменьшить габаритные размеры электромеханического усилителя рулевого управления и использовать электронную систему управления (контроллер управления) для автоматического управления работой электромеханического усилителя рулевого управления.

Claims

Электромеханический усилитель рулевого управления, содержащий корпус, в котором установлены ведущий вал, ведомый вал, соединенные торсионом, датчик крутящего момента на ведущем валу, редуктор, состоящий из червячного колеса, установленного концентрично на ведомом валу, и червяка, приводимого во вращение связанным с ним электродвигателем, расположенным перпендикулярно оси ведомого вала, отличающийся тем, что редуктор выполнен многоступенчатым на цилиндрических шестернях, установленных на подшипниках качения, ведущий и ведомый валы установлены на подшипниках качения, на ведомом валу установлен датчик положения вала, электродвигатель расположен параллельно оси ведущего и ведомого валов, а управление электродвигателем осуществляется блоком управления по сигналам от датчика крутящего момента, датчика положения вала, датчика оборотов двигателя и датчика скорости.