[發明專利]一種雙電機多模式耦合電動助力轉向系統

有效

• 申請號: 201710340414.2
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107187494B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 李耀華;馮乾隆;張洋森;歐鵬飛;宋偉萍
• 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

一種雙電機多模式耦合電動助力轉向系統，包括雙軸電機、轉速耦合齒輪、電機、輸出軸齒輪、同步器、行星輪機構和轉向機構；行星輪機構包括齒圈、行星輪、太陽輪和行星架；太陽輪設置在齒圈的中心，行星輪嚙合在太陽輪和齒圈之間，行星架設置在行星輪上；行星架的中點固定垂直設置有輸出軸，輸出軸上固定設置有輸出軸齒輪；雙軸電機的一側輸出軸方向上依次設置有同步器和轉矩耦合齒輪，轉矩耦合齒輪與輸出軸齒輪連接；雙軸電機的另一側輸出軸上設置有轉速耦合齒輪；太陽輪的中心連接有電機，齒圈與轉速耦合齒輪嚙合；設置有同步器的雙軸電機輸出軸上連接轉向機構。本發明的轉向助力系統能夠適應不同工況。

技術領域

本發明屬于汽車技術領域，特別涉及一種雙電機多模式耦合電動助力轉向系統。

背景技術

與液壓助力轉向系統相比，電動助力轉向系統采用直流電機提供助力，不需要發動機提供高壓油，避免液壓油泄露造成的污染，還具有裝配方便、能量損失小、回正性好等優點，同時還可獲得優化的助力特性，轉向輕便，可靠性高。而目前市場上采用的電動助力轉向系統采用單電機助力，所輸出的轉向力矩較小，只能滿足小型車轉向要求，無法用于載重量較大的商用車，若采用大轉矩的助力電機，則需要電池提供較大電壓，不滿足車輛裝載電池對電壓的要求，還可能造成電池損傷。同時，大型商用車在不同載重及不同車速時，所需轉矩變化很大，也很難滿足轉向要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種雙電機多模式耦合電動助力轉向系統，以解決現有技術中轉向力矩較小，大轉矩電機對車載電池損傷，不同載重時轉矩變化大的問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種雙電機多模式耦合電動助力轉向系統，包括雙軸電機、轉速耦合齒輪、電機、輸出軸齒輪、同步器、行星輪機構和轉向機構；行星輪機構包括齒圈、行星輪、太陽輪和行星架；太陽輪設置在齒圈的中心，行星輪嚙合在太陽輪和齒圈之間，行星架設置在行星輪上；行星架的中點固定垂直設置有輸出軸，輸出軸上固定設置有輸出軸齒輪；雙軸電機的一側輸出軸方向上依次設置有同步器和轉矩耦合齒輪，轉矩耦合齒輪與輸出軸齒輪連接；雙軸電機的另一側輸出軸上設置有轉速耦合齒輪；太陽輪的中心連接有電機，齒圈與轉速耦合齒輪嚙合；設置有同步器的雙軸電機輸出軸上連接轉向機構。

進一步的，轉向機構包括蝸桿、轉向器、齒輪和蝸輪；蝸桿連接在設置有同步器的雙軸電機輸出軸上，蝸桿與蝸輪連接，齒輪同心設置在蝸輪下方，齒輪與轉向器上的齒條嚙合。

進一步的，轉向器的兩端設置有車輪。

進一步的，行星輪機構的兩側設置有用于固定齒圈的鎖止器；同步器和雙軸電機之間設置有第一離合器；轉速耦合齒輪和雙軸電機之間設置有第二離合器；電機和太陽輪之間設置有制動器和第三離合器。

進一步的，該系統還設置有控制模塊；同步器、第一離合器、第二離合器、第三離合器、制動器、雙軸電機、電機和鎖止器均與控制模塊連接。

進一步的，控制模塊為ECU控制模塊。

進一步的，輸出軸齒輪和轉矩耦合齒輪之間設置有惰輪。

與現有技術相比，本發明有以下技術效果：

本發明采用雙電機對轉向進行助力，通過雙軸電機連接轉向機構和行星輪機構、電機連接行星輪機構再連接轉向機構兩種路徑，再和控制模塊配合，實現了雙軸電機向左輸出單獨助力、雙軸電機向右輸出單獨助力、電機單獨助力、兩電機通過轉速耦合提供助力和兩電機通過轉矩耦合提供助力多種工作模式，完美應對不同路況、不同負載、不同車速工況下的轉向助力；

本發明的轉向助力系統采用兩條不同的路徑對轉向系統進行轉向控制，避免了當其中一條路徑出現故障而無法繼續工作的情況，同時在雙軸電機的兩側和電機的一側均設置有離合器，當兩個電機均出現故障時，斷開離合器實現人工轉向，避免事故發生；