[發明專利]基于空心軸電機和轉角傳感器的線控轉向裝置及控制方法

有效

• 申請號: 202210993559.3
• 申請日: 2022-08-18
• 公開（公告）號: CN115402403B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 詹紹將;姜波;金希佳;馬開;夏炎
• 申請（專利權）人: 合肥智行通智能科技有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D15/02
• 代理公司: 合肥洪雷知識產權代理事務所(普通合伙) 34164
• 代理人: 張悅

本發明公開了基于空心軸電機和轉角傳感器的線控轉向裝置及控制方法，涉及汽車轉向系統技術領域。本發明包括方向盤、轉向電機、轉向軸和轉角傳感器；還包括用于連接轉向電機和方向盤的花鍵軸以及用于連接轉向電機和轉向軸的花鍵套，花鍵軸的一端與花鍵套的一端固定連接；轉向電機采用空心軸電機，轉向電機套合在花鍵軸與花鍵套連接處的周側，轉向電機的輸空心與花鍵軸固定連接，實現向花鍵軸傳遞扭矩；轉角傳感器套合在轉向軸的周側，實現監測轉向軸的轉動方向和角度。本發明通過采用花鍵套與花鍵軸結合的連接結構，對方向盤和轉向軸安裝方式進行改進，在改動量少，破壞量小的情況下，實現自動控制轉向，以滿足自動駕駛線控轉向的功能需求。

技術領域

本發明屬于汽車轉向系統技術領域，特別是涉及基于空心軸電機和轉角傳感器的線控轉向裝置及控制方法。

背景技術

自動駕駛是汽車發展的主流方向。目前，普通汽車大都不具備自動駕駛功能，不能實現自動轉向。當普通汽車需要改制成自動駕駛能夠實現自動轉向而又不改變原車的駕駛習慣時，就要求有一套自動轉向裝置。而適合安裝在原車上，并且對原車改動破壞量小的轉向裝置，則更受消費者的青睞。

市場上現有自動駕駛汽車的線控轉向系統應用在普通汽車上時，需要對原車輛進行多方面的拆解、破壞和改造，改動量多、破壞量大、且成本較高，不適合在原車上進行改裝。

發明內容

本發明的目的在于提供基于空心軸電機和轉角傳感器的線控轉向裝置，本發明通過采用花鍵套與花鍵軸結合的連接結構，對方向盤和轉向軸安裝方式進行改進，在改動量少，破壞量小的情況下，實現自動控制轉向，以滿足自動駕駛線控轉向的功能需求。解決了現有線控轉向系統應用在普通汽車上時，需要對原車輛進行多方面的拆解、破壞和改造，改動量多、破壞量大、且成本較高，不適合在原車上進行改裝的問題。本發明的另一個目的在于提供一種基于空心軸電機和轉角傳感器的線控轉向裝置的控制方法。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為基于空心軸電機和轉角傳感器的線控轉向裝置及控制方法，包括方向盤、轉向電機、轉向軸和轉角傳感器。還包括用于連接轉向電機和方向盤的花鍵軸以及用于連接轉向電機和轉向軸的花鍵套，所述花鍵軸的一端與花鍵套的一端固定連接。所述轉向電機采用空心軸電機，所述轉向電機套合在花鍵軸與花鍵套連接處的周側，所述轉向電機的輸空心與花鍵軸固定連接，實現向花鍵軸傳遞扭矩。所述轉角傳感器套合在轉向軸的周側，實現監測轉向軸的轉動方向和角度。

作為本發明的一種優選技術方案，所述花鍵軸在靠近方向盤的一端周側設有第一外花鍵，所述方向盤的中心開有與第一外花鍵適配的花鍵孔，所述第一外花鍵與花鍵孔卡接，實現方向盤與花鍵軸之間的扭矩傳遞。

作為本發明的一種優選技術方案，所述花鍵軸在靠近方向盤的一端采用錐形結構，所述花鍵孔采用與花鍵軸適配的錐形結構，所述花鍵軸采用錐形結構的一端穿過花鍵孔并通過第一螺母與方向盤鎖緊固定。

作為本發明的一種優選技術方案，所述花鍵套在靠近轉向軸的一端開有內花鍵，所述轉向軸的一端設有與內花鍵適配的第二外花鍵，所述內花鍵與第二外花鍵卡接，實現轉向軸與花鍵套之間的扭矩傳遞。

作為本發明的一種優選技術方案，所述花鍵套與轉向軸的連接處采用和方向盤與花鍵軸連接處相同的錐形連接結構，并通過第二螺母鎖緊固定。

作為本發明的一種優選技術方案，所述花鍵軸在靠近花鍵套的一端設有凸臺，所述花鍵套在靠近花鍵軸的一端開有與凸臺適配的凹槽，所述凸臺與凹槽卡接，實現花鍵軸與花鍵套之間的扭矩傳遞。

作為本發明的一種優選技術方案，所述花鍵軸在遠離方向盤的一端固定連接有一法蘭，所述法蘭在靠近轉向電機的表面設有一止口臺階，所述止口臺階與轉向電機的空心軸固定連接，實現轉向電機向花鍵軸傳遞扭矩。