[發明專利]一種并聯結構的雙電機電動助力轉向系統及助力轉向方法

有效

• 申請號: 201710527962.6
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107310623B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 李耀華;張洋森;馮乾隆;歐鵬飛
• 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: 安彥彥

一種并聯結構的雙電機電動助力轉向系統及助力轉向方法，包括轉向盤轉角及位置傳感器；轉向盤轉角及位置傳感器和轉向盤轉矩傳感器設置于轉向盤下方；轉向盤和車輪與轉向器相連，轉向器與并聯結構的雙電機系統相連；轉向盤轉角及位置傳感器、轉向盤轉矩傳感器、車速傳感器以及并聯結構的雙電機系統均與ECU相連。本發明通過ECU改變雙電機系統電機的控制電流，從而靈活地改變助力特性曲線，很好的協調了轉向“輕”與“靈”的矛盾，使操作更穩定，并能夠實現雙電機轉矩耦合助力轉向模式、主電機助力轉向模式、阻尼控制模式以及回正控制模式四種工作模式，在保證轉向輕便性的同時，提高了駕駛的舒適性和安全性。

技術領域

本發明涉及助力轉向技術領域，特別涉及一種并聯結構的雙電機電動助力轉向系統及助力轉向方法。

背景技術

目前商用車都采用的是液壓助力轉向，雖然實現了商用車的助力轉向但卻存在很多缺點：油泵由發動機驅動，持續工作，能量消耗多；液壓油泄漏、橡膠管污染環境；助力特性與控制閥結構有關，系統一旦定型，助力特性便不能改變；助力和車速無關，不能協調轉向輕便性和路感的矛盾等等。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，目前應用領域仍限于乘用車或輕型商用車。在商用車的轉向系統中用于布置助力電機的空間十分有限，目前有提出的雙電機構想結構過于復雜且占用空間大。

傳統商用車上的助力轉向多采用液壓助力轉向系統，但液壓助力轉向在使用中存在很大的缺陷，如選定參數完成設計之后，助力特性就確定了，不能再進行調節與控制，因此協調輕便性與路感的關系十分困難，從而影響操縱穩定性；同時在不轉向時，油泵也一直運轉，增加了能量消耗；存在滲油與維護問題，提高了保修成本，泄漏的液壓油會對環境造成污染。

發明內容

本發明的目的在于提供一種并聯結構的雙電機電動助力轉向系統及助力轉向方法，系統的工作可靠性高，且整個系統的壽命長，同時整個系統的壽命也大大延長。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種并聯結構的雙電機電動助力轉向系統，包括轉向盤、轉向盤轉角及位置傳感器、轉向盤轉矩傳感器、轉向器、并聯結構的雙電機系統、車速傳感器和電子控制單元；轉向盤轉角及位置傳感器和轉向盤轉矩傳感器設置于轉向盤下方；轉向盤和車輪與轉向器相連，轉向器與并聯結構的雙電機系統相連；轉向盤轉角及位置傳感器、轉向盤轉矩傳感器、車速傳感器以及并聯結構的雙電機系統均與電子控制單元相連。

本發明進一步的改進在于，并聯結構的雙電機系統包括主助力電機、輔助助力電機和單向離合器總成，主助力電機和輔助助力電機通過單向離合器總成連接，單向離合器總成的輸出軸與轉向器相連接。

本發明進一步的改進在于，主助力電機采用中空電機，輔助助力電機的輸出軸從主助力電機的中空軸中心穿過，在主助力電機的內部通過單向離合器總成實現與主助力電機的轉子與輔助助力電機的輸出軸的結合或者斷開，從而達到單電機提供助力或者雙電機通過轉矩耦合提供轉向所需要的助力。

本發明進一步的改進在于，主助力電機包括主助力電機轉子，主助力電機轉子經動力輸出端將動力傳遞給轉向器；

輔助助力電機包括輔助助力電機轉子，輔助助力電機的動力由輔助助力電機轉子傳遞至單向離合器總成，然后通過單向離合器與主助力單機轉子進行轉矩耦合，最后通過動力輸出端將動力傳遞給轉向器。

本發明進一步的改進在于，輔助助力電機轉子由支撐裝置進行支撐。

本發明進一步的改進在于，車輪通過轉向橫拉桿與轉向搖臂相連，轉向搖臂與轉向器相連。

本發明進一步的改進在于，轉向器通過轉向器減速機構與雙電機系統相連。