[發(fā)明專利]一種全解耦線控轉向系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711111539.4
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107672669B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設計）人: 管欣;雍文亮;盧萍萍;張育寧
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B62D5/00
• 分類號: B62D5/00;B62D5/04
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 李泉宏

本發(fā)明公開了一種全解耦線控轉向系統(tǒng)，目的是解決傳統(tǒng)EPS中電機噪聲大、且無法實現(xiàn)智能汽車所需的轉向全解耦的功能；解決部分線控轉向系統(tǒng)中取消方向盤與轉向車輪之間的機械連接致使系統(tǒng)斷電失效時無法完成失效轉向；解決部分線控制動系統(tǒng)采用電機作為線控轉向動力源時存在噪聲大、響應速度慢等問題；解決部分線控制動系統(tǒng)采用液體或氣體作為轉向介質時存在泄漏、故障率增加、維護困難等問題。本發(fā)明采用電磁力來驅動轉向桿運動使汽車快速精準地完成轉向動作的線控轉向系統(tǒng)，該線控轉向系統(tǒng)能實現(xiàn)駕駛員與轉向系統(tǒng)的全解耦，具有失效保護的功能，擺脫了電機、液體、氣體的束縛，結構簡單，集成度高。

技術領域

本發(fā)明涉及一種全解耦線控轉向系統(tǒng)。

背景技術

隨著智能汽車的發(fā)展，傳統(tǒng)EPS(電子助力轉向)系統(tǒng)已經不能滿足智能汽車對轉向系統(tǒng)的新要求，主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)EPS是由人來主導，而智能汽車希望在考慮駕駛員意圖的前提下綜合考慮路面狀況、車輛本身運行狀態(tài)等多方面的信息來完成轉向。另一方面，傳統(tǒng)EPS系統(tǒng)無法實現(xiàn)駕駛員與轉向系統(tǒng)的全解耦，故此時發(fā)生主動轉向后方向盤會隨著發(fā)生移動，造成駕駛員恐慌。故急需開發(fā)一套適用于智能汽車的全解耦線控轉向系統(tǒng)。

總結世界范圍內各轉向廠家及國內外學者的專利可發(fā)現(xiàn)，線控轉向系統(tǒng)作為最新一代的轉向系統(tǒng)，與傳統(tǒng)轉向系統(tǒng)相比，具有明顯的技術優(yōu)勢也存在一定的問題。中國專利公布號為CN102085878A，公布日為2011年6月8日，發(fā)明名稱為“線控轉向裝置”，申請人為現(xiàn)代自動車株式會社，該專利取消了方向盤與轉向系統(tǒng)之間的機械連接，采用電機帶動拉桿完成轉向動作，該結構減少了路面的沖擊、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。但由于電子部件還沒有達到機械部件那樣可靠的程度，在電子部件出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)無法完成最基本的轉向功能，即無法保證電子轉向系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠、安全工作，這也是電子轉向系統(tǒng)目前最為突出的問題，也是阻撓線控轉向系統(tǒng)普及的一個重要因素；因此開發(fā)一套具有失效保護功能的線控轉向系統(tǒng)是目前迫切需要的。

中國專利公布號為CN107150718A，公布日為2017年9月12日，發(fā)明名稱為“多模式汽車線控轉向系統(tǒng)”，申請人為吉林大學，該專利采用電機驅動液壓系統(tǒng)實現(xiàn)了線控轉向系統(tǒng)的全解耦，并使線控轉向系統(tǒng)具有失效保護的功能，但該系統(tǒng)采用復雜的液壓構型，使得轉向系統(tǒng)結構復雜，管路失效概率大，且電機噪聲大，系統(tǒng)質量較大，且很難避免漏油的情況。故開發(fā)一套不含油液、氣體的線控轉向系統(tǒng)同樣具有重要意義。

綜上所述，開發(fā)一種不采用電機作為轉向助力形式、不采用液體或氣體作為轉向介質、能實現(xiàn)轉向全解耦和失效保護的功能、具有主動轉向快速、角度調節(jié)精確的線控轉向系統(tǒng)，具有現(xiàn)實意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是：第一，解決了傳統(tǒng)EPS中電機噪聲大、且無法實現(xiàn)智能汽車所需的轉向全解耦的功能；第二，解決了部分線控轉向系統(tǒng)中取消方向盤與轉向車輪之間的機械連接致使系統(tǒng)斷電失效時無法完成失效轉向；第三，解決了部分線控制動系統(tǒng)采用電機作為線控轉向動力源時存在噪聲大、響應速度慢等問題；第四，解決了部分線控制動系統(tǒng)采用液體或氣體作為轉向介質時存在泄漏、故障率增加、維護困難等問題。提出一種采用電磁力來驅動轉向桿運動使汽車快速精準地完成轉向動作的線控轉向系統(tǒng)，該線控轉向系統(tǒng)能實現(xiàn)駕駛員與轉向系統(tǒng)的全解耦，具有失效保護的功能，擺脫了電機、液體、氣體的束縛，結構簡單，集成度高。

為解決上述技術問題，本發(fā)明是采用如下技術方案實現(xiàn)的：

一種全解耦線控轉向系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)由方向盤1、轉向管柱2、解耦式轉向模擬器3、換向機構4、電磁助力機構7和車輪組成；方向盤1依次與轉向管柱2、解耦式轉向模擬器3和換向機構4同軸連接，換向機構4安裝在轉向拉桿20上，轉向拉桿20兩端安裝電磁助力機構7，電磁助力機構7上與轉向拉桿20同軸安裝車輪轉向推桿28，車輪轉向推桿28端部通過轉向節(jié)臂連接到車輪；