[發明專利]一種商用車雙電機線控轉向系統

在審

• 申請號: 202011571271.4
• 申請日: 2020-12-27
• 公開（公告）號: CN112660234A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 賀林;郭朝路;李飛龍;石琴;徐子昂
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;北京華田汽車科技有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D3/12;B62D3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種商用車雙電機線控轉向系統，動力機構依次通過兩級齒輪減速機構、絲桿傳動機構、搖臂機構三個不同類型混合傳動機構,先將旋轉運動轉換為方形螺母往復直線運動后又轉換為轉向搖臂的擺動，轉向搖臂通過橫拉桿轉動車輪，實現該線控轉向裝置驅動車輪轉向。本發明取消了復雜傳統轉向系統的機械結構，質量輕，易于維護保養，采用雙電機控制，系統的容錯能力更好，整車操縱穩定性和橫擺響應高；可通過程序設置提高線控轉向系統的匹配性，整車更為穩定，噪音低，傳動效率高。

技術領域

本發明涉及汽車轉向系統，具體的，涉及一種具備冗余功能的商用車線控轉向系統。

背景技術

汽車轉向系統的基本性能是保證車輛在任何工況下轉動轉向盤時有較理想的操縱穩定性。隨著汽車電子技術的不斷發展和汽車系統的集成化。汽車轉向控制系統先后經歷了最原始的純機械轉向、液壓助力轉向、電控液壓助力轉向、電動液壓動力轉向和線控轉向5個階段。近年來，汽車線控轉向技術(Steer-By-Wire，SBW)逐步成為國內外的研究熱點。

線控轉向系統與傳統的轉向系統不同的是它取消了從轉向盤到轉向執行器之間的機械連接，完全由電能實現轉向，這樣不僅擺脫了傳統轉向系統的各種限制，而且還可以自由設計汽車轉向的力傳遞特性和角度傳遞特性。更方便與自動駕駛其他子系統實現集成，在改善汽車主動安全性能、駕駛特性、操縱性以及駕駛員路感方面具有優勢。是汽車轉向系統的重大革新。

隨著汽車智能化的不斷推進,線控轉向系統是智能駕駛汽車的必備裝置,它即可以響應來自總線的轉向指令,還可以將方向盤隱匿，從而為自動駕駛車輛提供更充足的空間,提高乘員的舒適性。

線控轉向系統由各種傳感器、轉向執行機構、控制器等組成。線控轉向系統工作時,傳感器檢測到的信號會傳入控制器,控制器會通過數據分析輸出合適的電流信號給轉向電機,轉向電機接收到控制器輸入的信號后，驅動轉向執行機構，從而帶動車輪轉動實現汽車的轉向。

在現有技術中，申請號為CN201910771779.X,發明名稱為“一種新能源商用車無人駕駛的轉向裝置及其新能源商用車”的中國專利申請公開了一種轉向系統，包括依次連接的轉向管柱帶中間軸總成、第一轉向萬向節、轉向軸、第二轉向萬向節和電動助力循環球轉向器,與電動助力循環球轉向器連接的主電機,設置在轉向管柱帶中間軸總成與第一轉向萬向節之間、用于傳遞轉動動能的減速機構，與減速機構連接、用于驅動轉向管柱帶中間軸總成和轉向軸旋轉的輔助電機,以及EPS控制器。本技術方案中的電動助力循環球轉向器上的主電機和傳感器通過線束與EPS控制器連接。當整車點火信號輸入時,EPS控制器對整個轉向系統信號自檢,自檢合格后轉向系統進入準備狀態,EPS控制器根據整車信號輸入和傳感器信號輸入對主電機下達相關指令保證整車正常轉向行駛,而輔助電機始終處于待機狀態,當主電機或主傳感器出現故障導致主電機停止工作時,EPS控制器下達指令給輔助電機,輔助電機工作并實現轉向。

但該專利申請存在如下缺陷：還保留了機械結構，與線控轉向系統方案相比整個系統質量大，安裝不便；油壺、油管等裝置可能漏油，污染環境；發生碰撞時，轉向管柱存在安全隱患，不能保證駕駛員安全；成本高，穩定性等性能得不到明顯改善。

因此，如何提高線控轉向系統的安全性、穩定性，使得該線控系統傳動更加精確平穩，成為現有技術亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提出一種商用車雙電機線控轉向系統，能夠使得該線控轉向系統承載力更強大，傳動更精確平穩，運動失效風險更低，且結構更加簡單，安裝方便，噪聲小

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種商用車雙電機線控轉向系統，其特征在于，包括：動力機構、兩級齒輪減速機構、絲桿傳動機構、搖臂機構；

其中動力機構包括動力源轉向電機和備份電機，其中動力轉向電機和備份電機兩電機同軸，當其中一個轉向電機故障致使轉向電機不能正常工作時,另一個轉向電機仍能正常工作；