[實用新型]雙電機電動助力轉向系統

有效

• 申請號: 201420773966.4
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN204279608U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 李耀華;趙文亮;焦森
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

【技術領域】

本實用新型涉及一種轉向系統，特別涉及一種電動助力轉向系統。

【背景技術】

現有電動助力轉向系統安全性，可靠性高，轉向特性曲線較理想。同時，由于采用直流電機，不需發動機提供高壓油，整車燃油經濟性好。但是受汽車用電池供電電壓，安裝尺寸等方面的限制，電動助力轉向輸出轉矩較小，無法滿足商用車輛轉向助力的要求，目前應用領域仍陷于乘用車或輕型商用車。因此，從燃油經濟性而言，采用大輸出轉矩的電動助力轉向系統對于提高商用車的燃油經濟性，降低運行成本具有積極意義。

【實用新型內容】

本實用新型的目的在于提供一種雙電機電動助力轉向系統，以解決電動助力轉向輸出轉矩過小，無法滿足在商用車上應用的問題。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

雙電機電動助力轉向系統，包括方向盤、第二轉向軸、第一轉矩耦合器、第二轉矩耦合器、轉向器、第一轉向軸、第一助力電機和第二助力電機；方向盤下方連接第一轉向軸，第一轉向軸通過萬向節連接第二轉向軸；第一助力電機和第二助力電機通過第一轉矩耦合器并聯，第二助力電機與第一轉矩耦合器之間連接第一電磁離合器；轉矩耦合器的輸出端與第二轉向軸通過第二轉矩耦合器并聯；第二轉矩耦合器的輸出端通過第三轉向軸連接轉向器。

優選的，方向盤下方還設置有用于實時采集方向盤的轉矩、轉角信號的方向盤轉矩轉角傳感器。

優選的，方向盤轉矩轉角傳感器的輸出端、第一助力電機的控制端、第二助力電機的控制端和第一電磁離合器的控制端連接有控制模塊；所述控制模塊，用于根據車速、方向盤轉矩、轉角信息控制第一助力電機和第二助力電機的輸出轉矩和第一電磁離合器的開啟和閉合。

優選的，第一轉矩耦合器的輸出端連接有減速器。

優選的，減速器輸出端連接過載保護器。

優選的，過載保護器的輸出端連接第二電磁離合器的一端；第二電磁離合器的另一端與第二轉向軸通過第二轉矩耦合器并聯。

優選的，過載保護器包括上連接盤柱和下連接盤柱；上連接盤柱和下連接盤柱中開有若干對相對應的孔，并通過橡膠連接銷連接。

本實用新型中控制模塊根據車速、方向盤轉矩、轉角信息控制第一助力電機和第二助力電機的輸出轉矩和第一電磁離合器的開啟和閉合；當所需助力轉矩小于第一助力電機能夠輸出的最大轉矩時，控制模塊控制第一電磁離合器開啟，切斷第二助力電機的轉矩輸出；當所需助力轉矩大于第一助力電機能夠輸出的最大轉矩時，閉合第一電磁離合器，第一助力電機和第二助力電機同時輸出轉矩。

相對于現有技術，本實用新型具有以下優點：本實用新型通過設置兩臺通過轉矩耦合器相連的助力電機，根據所需助力轉矩的大小，控制單個助力電機或者兩臺助力電機同時輸出轉矩，滿足商務客等需要較大轉矩的需求，采用大輸出轉矩的電動助力轉向系統對于提高商用車的燃油經濟性，降低運行成本具有積極意義。本實用新型通過設置減速器起到減速增扭的作用，進一步提高助力電機輸出轉矩；本實用新型通過設置過載保護器，當電機和控制模塊故障，發生自動轉向時，由于轉矩過大，橡膠連接銷將發生斷裂，切斷轉矩傳遞，起到過載保護的作用。

本實用新型中，第一電磁離合器用于控制第二助力電機的輸出轉矩是否與第一助力電機的輸出轉矩耦合；第二電磁離合器起到保護作用，當電機故障時，第二電磁離合器開啟，防止車輛自動轉向發生重大事故；其中，第一電磁離合器為常開狀態，第二電磁離合器為常閉狀態；本實用新型包含過載保護器和第二電磁離合器的雙重保護，保證電動助力轉向故障下的轉向可靠性。

同時，本實用新型提供了該雙電機電動助力轉向系統的助力轉向方法：將車速傳感器采集的車速信號，方向盤轉角傳感器采集的轉角信號與控制模塊中存儲的我國駕駛員平均所偏愛的轉向力矩、方向盤轉角和車速變化曲線進行比較，得出方向盤應當具有的轉向力矩；然后，與方向盤轉矩傳感器測出的方向盤轉矩進行比較，得出助力電機應當輸出轉矩；接著對助力電機應當輸出轉矩進行判斷，若輸出轉矩小于第一助力電機所能提供的最大轉矩，斷開第一電磁離合器，通過控制模塊控制第一助力電機的輸出轉矩，若輸出轉矩大于第一助力電機所能提供的最大轉矩，閉合第一電磁離合器，第二助力電機也輸出轉矩，由控制模塊控制第一助力電機、第二助力電機的輸出轉矩。

【附圖說明】

圖1為本實用新型雙電機電動助力轉向系統的結構圖；

圖2a為過載保護器的結構圖；圖2b上連接盤柱和下連接盤柱連接處的剖視圖；

圖3為本實用新型雙電機電動助力轉向系統的控制策略圖；