[发明专利]具有轴向磁通量电磁电动机以及用于电动机的定子的并联冗余电源的机动车辆的动力转向系统

说明书

本发明涉及一种用于机动车辆的动力转向系统，其包括用于为车辆的方向盘输送辅助转矩的电动机。所述动力转向系统还包括允许对所述电动机及其电源进行操纵以确保系统的冗余性的控制器(12)。所述电动机具有轴向磁通量以及处于至少两个定子(1，1a到1d)与至少一个转子之间的至少一个气隙，所述至少两个定子(1，1a到1d)的电力是独立并联供应的。

技术领域

本发明涉及一种采用轴向磁通量电磁电动机以及用于电动机的定子的并联冗余电源的机动车辆的动力转向系统。

背景技术

在动力转向中，除了车辆操作者施加的手动转向力之外还使用电动机。

在本发明的语境下，动力转向系统的轴向磁通量电动机可以包括转子连同两个定子，在其间界定两个气隙，或者该轴向磁通量电动机可以包括若干转子连同若干定子，在其间界定两个以上的气隙。电磁电动机包括输出轴，其连接至转子，以输送额外的转向力的转矩。

例如，文献FR-A-2926688描述了一种用于机动车辆的电动助力转向系统的具有径向磁通量永磁体的同步电动机。在该文献中希望在保持磁体的转矩特性和灭磁电阻的同时降低磁体的厚度。

就常规而言，机动车辆电动机的动力转向电磁电动机旨在输送用于车辆方向盘的辅助转矩。该电磁电动机包括至少一个定子和至少一个转子，在所述至少一个定子和至少一个转子之间界定了至少一个气隙。

所述至少一个转子携带至少一个永磁体，而所述至少一个定子携带一系列线圈构件，所述至少一个转子连接至将辅助转矩传输至方向盘的电动机输出轴。

在动力转向应用中，主要约束条件是减小质量和电动机占用空间以实现最佳性能。

文献FR-A-2832685公开了一种具有三个并行操作的电动机(它们以并联方式被供电)的动力转向系统，由电动机输送的转矩在正常操作期间被累积。该文献提供了用于检测所有三个电动机中的故障以便在降级模式下维持操作的装置。所有的三个电动机具有不利于在机动车辆动力转向系统中安放的占用空间。

WO-A-99/57000公开了一种输送用于车辆的方向盘的辅助转矩的电动机，所述电动机具有至少一个定子和至少一个转子，在所述至少一个定子和至少一个转子之间界定了至少一个气隙，所述至少一个转子携带至少一个永磁体，并且所述至少一个定子携带一系列线圈构件，所述至少一个转子连接至传输辅助转矩的输出轴，所述电动机是在至少两个定子和至少一个转子之间具有不止一个气隙的轴向磁通量电磁电动机。然而，该文献并未给出任何有关简单并且有效率地调整转矩的能力的指示。

本发明所依托的问题是设计一种利用能够输送高质量(mass)转矩的具有最小可能空间的单个电磁电动机的动力转向系统，该动力转向系统所输送的转矩能够在具有冗余性的可能性的情况下根据驾驶状况进行调整。

发明内容

出于该目的，根据本发明，提供了一种机动车辆动力转向系统，其包括输送用于车辆的方向盘的辅助转矩的电动机，所述电动机具有至少一个定子和至少一个转子，在所述至少一个定子和至少一个转子之间界定了至少一个气隙，所述至少一个转子携带至少一个永磁体，而所述至少一个定子携带一系列线圈构件，所述至少一个转子连接至传输辅助转矩的输出轴，所述动力转向系统还包括用于操纵所述电动机及其电源的控制器，所述机动车辆动力转向系统的特征在于，所述电动机是轴向磁通量电磁电动机，并且在至少两个定子和至少一个转子之间有一个或多个气隙，所述至少两个定子的电源是并联并且独立的。

在单个气隙的具体非限制性情况下，本发明能够满足功率和尺寸的约束条件，本发明向小直径和更小的轴向长度提供与配备有具有径向通量的电磁电动机的动力转向系统向相同直径的单个气隙所提供的转矩相比高质量的转矩。

人们曾对使用具有轴向磁通量的电磁电动机怀有很强的偏见，这一点已经被本发明所克服。