專利名稱：電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，特別涉及用于車輛的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械轉(zhuǎn)向器的基礎(chǔ)上，根據(jù)作用在轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)矩等信息，通過電子控制裝置，使電機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)大小的輔助力，協(xié)助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操縱，并獲得良好轉(zhuǎn)向特性的伺服系統(tǒng)。目前公開的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多是根據(jù)轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)矩和車速信號來確定助力大小，其缺點是助力大小不隨路面狀況而變化，例如對于同一行駛車速的車輛，當(dāng)它走在冰面和良好水泥路面上時，如果給車輛同一轉(zhuǎn)向角，對應(yīng)的車輛側(cè)向響應(yīng)是不同的，而駕駛員對不同車輛側(cè)向響應(yīng)的良好力感是不同的，而現(xiàn)有系統(tǒng)提供的助力是相同的，這不但使駕駛員不能獲得最優(yōu)的力感，而且還可能導(dǎo)致車輛過轉(zhuǎn)向，失去穩(wěn)定性。另外，現(xiàn)有系統(tǒng)的回正性也較差，盡管通過一些途徑獲得了一定改善，但也不十分理想。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供能克服現(xiàn)有技術(shù)上的不足，在增加較少成本或不加成本的情況下，改善車輛的轉(zhuǎn)向性能和穩(wěn)定性能，既保證了車輛在低速時的輕便性，又實現(xiàn)了車輛在高速時良好的路感。
本實用新型包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向輸入軸、減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向輸出軸、轉(zhuǎn)向機(jī)、轉(zhuǎn)向橫拉桿、電動機(jī)、電子控制器、檢測裝置，轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向輸入軸連接，減速機(jī)構(gòu)的渦桿與電動機(jī)的輸出軸工作連接，減速機(jī)構(gòu)的渦輪與轉(zhuǎn)向輸出軸連接，轉(zhuǎn)向輸出軸與轉(zhuǎn)向機(jī)連接，轉(zhuǎn)向機(jī)與轉(zhuǎn)向橫拉桿連接，檢測裝置包括車速傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和點火開關(guān)，車速傳感器用于采集車輛速度信號，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器用于采集發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，點火開關(guān)給電子控制器提供工作狀態(tài)信號，電動機(jī)還與電子控制器工作連接，電子控制器用來處理、計算檢測裝置檢測的信號，并根據(jù)儲存在電子控制器內(nèi)的轉(zhuǎn)向盤理想力特性與車速和側(cè)向加速度的變化曲線，計算出作用在電動機(jī)上的電流或電壓，再通過驅(qū)動電路，使電動機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動力矩，并通過減速機(jī)構(gòu)減速增扭后連同駕駛員的操作力共同作用在轉(zhuǎn)向輸出軸上，其特征為所述的檢測裝置還包括側(cè)向加速度傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器，側(cè)向加速度傳感器用于檢測車輛的側(cè)向加速度，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器用于檢測轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器與轉(zhuǎn)向輸入軸一端直接連接。
電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征為所述的轉(zhuǎn)向輸入軸的一端制成花鍵與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器直接連接。
電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征為所述的轉(zhuǎn)向輸入軸的一端制成鍵槽與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器直接連接。
本實用新型的優(yōu)點在于與液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和其他電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，具有如下優(yōu)點系統(tǒng)能夠根據(jù)車輛行駛狀態(tài)和路面狀況實施最優(yōu)助力，使系統(tǒng)不但能夠減輕駕駛員負(fù)擔(dān)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)高速時良好的路感，主動地提高了車輛的穩(wěn)定性，而且系統(tǒng)回正響應(yīng)準(zhǔn)確、迅速。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型控制單元結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方案
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的具體實施方案。
實施例1
本實用新型包括轉(zhuǎn)向盤1、轉(zhuǎn)向輸入軸2、減速機(jī)構(gòu)4、轉(zhuǎn)向輸出軸5、轉(zhuǎn)向機(jī)6、轉(zhuǎn)向橫拉桿7、電動機(jī)8、電子控制器9、檢測裝置，轉(zhuǎn)向盤1與轉(zhuǎn)向輸入軸2連接，減速機(jī)構(gòu)4的渦桿與電動機(jī)8的輸出軸工作連接，減速機(jī)構(gòu)4的渦輪與轉(zhuǎn)向輸出軸5連接，轉(zhuǎn)向輸出軸5與轉(zhuǎn)向機(jī)6連接，轉(zhuǎn)向機(jī)6與轉(zhuǎn)向橫拉桿7連接，檢測裝置包括車速傳感器13、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器11和點火開關(guān)10，車速傳感器13用于采集車輛速度信號，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器11用于采集發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，點火開關(guān)10給電子控制器9提供工作狀態(tài)信號，電動機(jī)8還與電子控制器9工作連接，電子控制器9用來處理、計算檢測裝置檢測的信號，并根據(jù)儲存在電子控制器9內(nèi)的轉(zhuǎn)向盤理想力特性與車速和側(cè)向加速度的變化曲線，計算出作用在電動機(jī)8上的電流或電壓，再通過驅(qū)動電路，使電動機(jī)8產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動力矩，并通過減速機(jī)構(gòu)4減速增扭后連同駕駛員的操作力共同作用在轉(zhuǎn)向輸出軸5上，其特征為所述的檢測裝置還包括側(cè)向加速度傳感器12、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器3，側(cè)向加速度傳感器12用于檢測車輛的側(cè)向加速度，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器3用于檢測轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角，所述的轉(zhuǎn)向輸入軸2的一端制成花鍵與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器3直接連接。
實施例2本實用新型的轉(zhuǎn)向盤1與轉(zhuǎn)向輸入軸2連接，減速機(jī)構(gòu)4的渦桿與電動機(jī)8的輸出軸工作連接，減速機(jī)構(gòu)4的渦輪與轉(zhuǎn)向輸出軸5連接，轉(zhuǎn)向輸出軸5與轉(zhuǎn)向機(jī)6連接，轉(zhuǎn)向機(jī)6與轉(zhuǎn)向橫拉桿7連接，檢測裝置包括車速傳感器13、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器11和點火開關(guān)10，車速傳感器13用于采集車輛速度信號，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器11用于采集發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，點火開關(guān)10給電子控制器9提供工作狀態(tài)信號，電動機(jī)8還與電子控制器9工作連接，電子控制器9用來處理、計算檢測裝置檢測的信號，并根據(jù)儲存在電子控制器9內(nèi)的轉(zhuǎn)向盤理想力特性與車速和側(cè)向加速度的變化曲線，計算出作用在電動機(jī)8上的電流或電壓，再通過驅(qū)動電路，使電動機(jī)8產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動力矩，并通過減速機(jī)構(gòu)4減速增扭后連同駕駛員的操作力共同作用在轉(zhuǎn)向輸出軸5上，其特征為所述的檢測裝置還包括側(cè)向加速度傳感器12、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器3，側(cè)向加速度傳感器12用于檢測車輛的側(cè)向加速度，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器3用于檢測轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角，所述的轉(zhuǎn)向輸入軸2的一端制成鍵槽與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器3直接連接。
具體的工作過程為當(dāng)汽車開始轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器3檢測作用在轉(zhuǎn)向輸入軸2上的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)角的大小，車速傳感器13檢測車輛的行駛速度，側(cè)向加速度傳感器12檢測車輛的側(cè)向行駛動力學(xué)，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器11檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，點火開關(guān)10提供工作信號，并將這些信號一起送入電子控制器9中，電子控制器9首先通過信號處理電路14進(jìn)行采集和濾波，然后發(fā)送給微處理器15，微處理器15再參考電動機(jī)電流17和電源電流16，利用其內(nèi)存中的軟件進(jìn)行判斷、比較和計算等處理，輸出目標(biāo)電流信號，目標(biāo)電流信號通過分配電路18轉(zhuǎn)換成目標(biāo)電壓信號輸出給驅(qū)動電路19，驅(qū)動電路19通過PWM控制橋20，驅(qū)動電動機(jī)8，產(chǎn)生力矩，并通過減速機(jī)構(gòu)4減速增扭后連同駕駛員的操作力共同作用在轉(zhuǎn)向器輸出軸5上，同時檢測電路21將故障信息反饋給微處理器15，如果發(fā)現(xiàn)故障，通過故障燈電路22，驅(qū)動故障指示燈23閃亮。當(dāng)轉(zhuǎn)向結(jié)束、駕駛員釋放轉(zhuǎn)向盤1后，電子控制器9根據(jù)檢測到的轉(zhuǎn)角位置計算出相應(yīng)的驅(qū)動電流或電壓來驅(qū)動電動機(jī)8，使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)回到中間位置。
權(quán)利要求1.電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向盤(1)、轉(zhuǎn)向輸入軸(2)、減速機(jī)構(gòu)(4)、轉(zhuǎn)向輸出軸(5)、轉(zhuǎn)向機(jī)(6)、轉(zhuǎn)向橫拉桿(7)、電動機(jī)(8)、電子控制器(9)、檢測裝置，轉(zhuǎn)向盤(1)與轉(zhuǎn)向輸入軸(2)連接，減速機(jī)構(gòu)(4)的渦桿與電動機(jī)(8)的輸出軸工作連接，減速機(jī)構(gòu)(4)的渦輪與轉(zhuǎn)向輸出軸(5)連接，轉(zhuǎn)向輸出軸(5)與轉(zhuǎn)向機(jī)(6)連接，轉(zhuǎn)向機(jī)(6)與轉(zhuǎn)向橫拉桿(7)連接，檢測裝置包括車速傳感器(13)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(11)和點火開關(guān)(10)，車速傳感器(13)用于采集車輛速度信號，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(11)用于采集發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，點火開關(guān)(10)給電子控制器(9)提供工作狀態(tài)信號，電動機(jī)(8)還與電子控制器(9)工作連接，電子控制器(9)用來處理、計算檢測裝置檢測的信號，并根據(jù)儲存在電子控制器(9)內(nèi)的轉(zhuǎn)向盤理想力特性與車速和側(cè)向加速度的變化曲線，計算出作用在電動機(jī)(8)上的電流或電壓，再通過驅(qū)動電路，使電動機(jī)(8)產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動力矩，并通過減速機(jī)構(gòu)(4)減速增扭后連同駕駛員的操作力共同作用在轉(zhuǎn)向輸出軸(5)上，其特征為所述的檢測裝置還包括側(cè)向加速度傳感器(12)、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器(3)，側(cè)向加速度傳感器(12)用于檢測車輛的側(cè)向加速度，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器(3)用于檢測轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器(3)與轉(zhuǎn)向輸入軸(2)一端直接連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征為所述的轉(zhuǎn)向輸入軸(2)的一端制成花鍵與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器(3)直接連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征為所述的轉(zhuǎn)向輸入軸(2)的一端制成鍵槽與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器(3)直接連接。
專利摘要本實用新型包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向輸入軸、減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向輸出軸、轉(zhuǎn)向機(jī)、轉(zhuǎn)向橫拉桿、電動機(jī)、電子控制器、檢測裝置，檢測裝置包括車速傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和點火開關(guān)，電子控制器用來處理、計算檢測裝置檢測的信號，并根據(jù)儲存在電子控制器內(nèi)的轉(zhuǎn)向盤理想力特性與車速和側(cè)向加速度的變化曲線，計算出作用在電動機(jī)上的電流或電壓，再通過驅(qū)動電路，使電動機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動力矩，并通過減速機(jī)構(gòu)減速增扭后連同駕駛員的操作力共同作用在轉(zhuǎn)向輸出軸上，其特征為檢測裝置還包括側(cè)向加速度傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器與轉(zhuǎn)向輸入軸一端直接連接。本實用新型的優(yōu)點在于系統(tǒng)能夠根據(jù)車輛行駛狀態(tài)和路面狀況實施最優(yōu)助力，能夠?qū)崿F(xiàn)高速時良好的路感，主動地提高了車輛的穩(wěn)定性，而且系統(tǒng)回正響應(yīng)準(zhǔn)確、迅速。
文檔編號B62D5/04GK2803861SQ20052002862
公開日2006年8月9日 申請日期2005年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月11日
發(fā)明者王德平, 楊興旺, 鄭德雙 申請人:中國第一汽車集團(tuán)公司