[实用新型]商用车电动助力转向器及控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种商用车电动助力转向器及控制装置。

背景技术

随着国际燃油形势日趋紧张，国家大力支持节能减排产业的发展，在商用车领域，大吨位电动助力转向技术仍处于空白状态，在商用车上的转向助力系统依旧采用的是传统的液压助力方式，传统的液压助力在车辆运转时液压泵存在较大的机械效率损耗，而且需要液压系统一直处于高压工作状态，带来了极大的能量损耗和安全隐患，这与国家倡导的节能减排背道而驰。

从未来发展趋势来看，随着动力电池技术、电机技术等的发展，车辆正在向数字化、全电化、无人化、智能化的方向飞速发展，而传统轮式车辆转向系统已经不能满足未来需求，智能转向系统、主动转向系统、线控转向系统等越来越多的新型转向系统已逐渐浮出水面，而这些新型转向系统都需要依托电动动力转向技术进行扩展或升级。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种采用电机作为驱动力，做到随动随停，反应迅速灵敏，当车辆不转向时候，转向器不工作，大大节约能耗，由于采用同步带与行星减速机构实现驱动电机的减速增扭，具有更高的机械效率，在助力转向器输出相同的功率条件下，需要的输入功率更小，更加节能的商用车电动助力转向器。本实用新型的另一目的是提供一种控制器通过传感器检测扭矩和角度数据，根据车辆提供的车速数据综合分析，并发出指令控制驱动电机输出扭矩和转速的商用车电动助力转向器的商用车电动助力转向器的控制装置。

本实用新型的技术解决方案是该商用车电动助力转向器，其特殊之处在于，由依次传递扭矩的第一级减速增扭总成、第二级减速增扭总成和第三级减速增扭总成、控制装置、传感器和驱动电机组成；当控制装置接收到传感器检测数据后，发出指令控制驱动电机输出与之采集数据相对应的扭矩和转速。

作为优选：所述第一级减速增扭总成，由驱动电机、驱动电机输出轴齿轮、行星轴齿轮、连接驱动电机输出轴齿轮与行星轴齿轮的同步带组成；其中行星轴齿轮与太阳轮轴通过键连接，驱动电机输出轴齿轮与驱动电机输出轴通过键连接，驱动电机通过同步带将扭矩传递给第二级减速增扭总成的过程中实现第一级减速增扭。

作为优选：所述驱动电机固设在电机支架的一端，所述电机支持架的另一端连接在转向器箱体上。

作为优选：所述电机支持架和第二级减速增扭总成的太阳轮轴通过太阳轮轴油封密封；在输入轴上安装螺杆油封，且在扭杆尾端安装油封将传感器和螺杆隔离，保证传感器不受润滑油的污染而失效。

作为优选：所述第二级减速增扭总成由行星减速机构构成，所述行星减速机构由行星架、行星架同轴线的第一轴孔内套装带有外齿的太阳轮轴、太阳轮轴两端的行星架分别设置的第一滚动轴承、第二滚动轴承、环绕太阳轮轴第一轴孔的行星架上同径分布与所述太阳轮轴平行设置的第二轴孔、所述相对设置的一对第二轴孔内分别套装的滚针轴承、以及穿设滚针轴承的销轴、套装在所述销轴且与太阳轮轴外齿啮合的双联行星齿轮、安装在所述太阳轮轴轴端的行星轴齿轮组成；第二级减速增扭总成在第一级减速增扭的基础上再进行第二级减速增扭。

作为优选：所述第三级减速增扭总成由连接螺杆、螺杆两端分别套装的圆锥滚子轴承、螺杆上套装的循环球螺母、循环球螺母的外齿啮合的齿扇组成；第三级减速增扭总成和第二级减速增扭总成通过花键连接，所述螺杆通过循环球螺母将扭矩传递给齿扇输出轴，在扭矩传递过程中通过圆锥滚子轴承承担螺杆的扭矩和轴向力，实现第三次减速增扭。

本发明的另一技术解决方案是所述商用车电动助力转向器的控制装置，其特殊之处在于，所述控制装置由传感器、穿设在所述传感器轴孔的输入轴、与所述输入轴连接且套装在螺杆内的扭杆和控制器组成；当司机转动方向盘时，与方向盘连接的输入轴传递扭矩给扭杆，使扭杆产生微小的扭转变形，该变形通过传感器检测后传输给控制器，并采集车辆提供的车速数据综合分析，控制器发出指令控制驱动电机输出与之采集数据相对应的扭矩和转速；电机在高转速条件下，通过同步带做一级减速，然后行星减速机构做二级减速，将扭矩传递给螺杆，螺杆通过循环球螺母及齿扇输出轴做第三级减速，最后输出扭矩。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果:

⑴本实用新型采用同步带、行星减速机构实现驱动电机的减速增扭，对比传统的液压助力有着更高的机械效率，在助力转向器输出相同的功率条件下，有更加优秀的节能效果。

⑵通过采用传感器来感知司机的驾驶意图，来驱动电机工作，具有转向反应迅速灵敏的特点，同时由于驱动电机能做到随动随停的特点，当车辆不转向时候，转向器不工作，大大节约了能耗。