[實用新型]汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621263500.5
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN206217992U
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王峰;田宏霞
• 申請（專利權(quán)）人: 常州機電職業(yè)技術(shù)學院
• 主分類號: B62D5/00
• 分類號: B62D5/00;B62D5/02;B62D5/30
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務(wù)所32225
• 代理人: 孫彬,芮雪萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，屬于汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Steering-by-Wire System，簡稱SBW系統(tǒng))作為最新一代的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)去掉了方向盤和轉(zhuǎn)向輪之間的機械連接，減少了路面的沖擊，降低了噪聲，消除了碰撞時方向柱對駕駛員的傷害，增大了駕駛員腿部活動空間，提高了駕駛舒適度。車輛轉(zhuǎn)向時，不再依靠傳統(tǒng)的機械連接，而是依靠三組電子控制單元(ECU)進行控制，根據(jù)行駛路況和方向盤轉(zhuǎn)動力度，速度進行綜合計算，從而指揮轉(zhuǎn)向電機機構(gòu)實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。

目前，電子部件還沒有達到機械部件那樣可靠的程度，如何保證在電子部件出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)仍能實現(xiàn)其最基本的轉(zhuǎn)向功能，即如何保證電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠、安全工作是十分重要的，這也是電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)目前最為突出的問題，也是阻撓線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)普及的一個重要因素。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它將電控與傳統(tǒng)機械式控制巧妙結(jié)合，保證了在電子部件出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)仍能實現(xiàn)其最基本的轉(zhuǎn)向功能，提高了整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可靠性和安全性。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是：一種汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它包括轉(zhuǎn)向管柱、電控機構(gòu)和機械控制機構(gòu)，所述電控機構(gòu)包括轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ECU、轉(zhuǎn)向電機和活塞，所述轉(zhuǎn)角傳感器安裝在轉(zhuǎn)向管柱上，轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ECU、轉(zhuǎn)向電機依次電連接，活塞的一端與汽車的左拉桿連接，另一端與轉(zhuǎn)向電機的輸出軸連接，轉(zhuǎn)向電機的輸出軸與汽車的右拉桿連接；所述機械控制機構(gòu)包括中間軸和離合控制器，中間軸的一端連接轉(zhuǎn)向管柱，另一端與離合控制器連接，離合控制器通過齒輪結(jié)構(gòu)控制汽車的左右拉桿的轉(zhuǎn)向，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ECU與離合控制器電連接，以便控制離合控制器的連接與脫開。

進一步，所述離合控制器包括上連接軸、永磁鐵磁環(huán)、電磁鐵磁環(huán)和下連接軸組成，永磁鐵磁環(huán)固定在上連接軸的下端，電磁鐵磁環(huán)固定在下連接軸的上端，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ECU控制電磁鐵磁環(huán)的磁極方向，以便改變永磁鐵磁環(huán)與電磁鐵磁環(huán)的磁力方向，使上連接軸與下連接軸連接或脫開。

進一步，所述永磁鐵磁環(huán)和電磁鐵磁環(huán)都均分成四部分，并且四部分的結(jié)構(gòu)一一對應(yīng)，其中的S級和N級為斜角方向?qū)ΨQ。

進一步，所述下連接軸的上端插在上連接軸下端的內(nèi)腔中，并通過設(shè)置在內(nèi)腔處的花鍵與下連接軸的上端連接。

進一步，所述中間軸的下端設(shè)有萬向節(jié)叉，萬向節(jié)叉上具有花鍵，所述上連接軸的上端插入中間軸下端的萬向節(jié)叉并通過上述花鍵連接，以便上連接軸可以在磁力的作用下沿著萬向節(jié)叉內(nèi)腔上下運動。

進一步，所述轉(zhuǎn)向電機的輸出軸上設(shè)有鋼球活動槽，鋼球活動槽內(nèi)設(shè)置有鋼球，活塞內(nèi)孔上也設(shè)有與輸出軸相匹配的活塞鋼球槽。

進一步，所述轉(zhuǎn)向管柱上還安裝有力矩電機，以產(chǎn)生方向盤的回正力矩。

采用了上述技術(shù)方案后，本實用新型具有電控機構(gòu)和機械機構(gòu)兩個轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，在電子部件正常工作時，采用電控機構(gòu)轉(zhuǎn)向，當電子部件出現(xiàn)故障后，則切換到機械機構(gòu)進行轉(zhuǎn)向，保證實現(xiàn)最基本的轉(zhuǎn)向功能，提高了整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可靠性和安全性；本實用新型將電控機構(gòu)與傳統(tǒng)的機械機構(gòu)巧妙結(jié)合起來，保證了在電子部件出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)仍能實現(xiàn)其最基本的轉(zhuǎn)向功能；另外，該實用新型還在可靠性與成本之間取得了一個較好的平衡，在一定程度上也緩解了容錯控制技術(shù)成本較高難以進行市場化的問題，降低了其市場推廣的難度。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的活塞與轉(zhuǎn)向電機連接的剖面圖；

圖3為本實用新型的花鍵與離合控制器的結(jié)構(gòu)剖面圖(機械轉(zhuǎn)向情況)；

圖4為圖3的A-A剖面放大圖；

圖5為圖3的B-B剖面放大圖；

圖6為圖3的C-C剖面放大圖；

圖7為本實用新型的花鍵與離合控制器的結(jié)構(gòu)剖面圖(電控轉(zhuǎn)向情況)；

圖8為圖7的D-D剖面圖；

圖中，1、左拉桿，2、活塞，21、活塞鋼球槽，3、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ECU，4、轉(zhuǎn)角傳感器，5、方向盤，6、轉(zhuǎn)向管柱，7、轉(zhuǎn)向電機，8、中間軸，9、離合控制器，91、萬向節(jié)叉，92、上連接軸，93、永磁鐵磁環(huán)，94、電磁鐵磁環(huán)，95、下連接軸，96、花鍵，10、小齒輪，11、右拉桿，12、轉(zhuǎn)向齒條，13、轉(zhuǎn)向電機，131、輸出軸，1311、鋼球活動槽，15、鋼球。

具體實施方式