[发明专利]一种应用于商用车的智能混合动力转向器

说明书

涉及到汽车助力转向器的一种用于商用车的智能混合动力转向器，它是在液压动力转向器的后面增设了一电动转向机构，由循环球动力转向器上的输入轴与电动转向机构上的中间轴连接而成，电动转向机构的中间壳体内的蜗杆与蜗轮构成蜗轮蜗杆减速器、中间轴上的传感器转子和芯轴的传感器定子构成传感器，控制器ECU、电机在蜗杆上，线束总成在中间壳体内并与传感器定子连接。本发明具备应急转向、随速转向、主动回正、自主转向、车道偏离预警和软件锁止功能，满足车辆智能化驾驶和安全性。

技术领域

本发明涉及到汽车转向器。

背景技术

当前，广泛应用于商用车的循环球动力转向器，其壳体的内腔与转向螺母连接，转向螺杆通过钢球与转向螺母的内腔连接，转向臂轴穿过壳体横孔与转向螺母通过扇齿啮合连接，壳体与阀体通过螺栓相互连接，输入轴在阀体内，输入轴与方向盘连接。这种商用车的循环球动力转向器中位感差，转向稳定性差，高速时手力轻发飘，低速是手力沉重，难以满足驾驶舒适性及安全性，同时，如果整车的油泵失效或发动机失效，转向器无法提供应急转向动力，而且车辆在行驶过程中，不能起到随速转向、主动回正、自主转向、车道偏离预警和软件锁止。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于商用车的智能混合动力转向器，它是在原有的循环球动力转向器上增设了一电动转向机构，使车辆具有驾驶舒适性和安全性，能具备应急转向、随速转向、主动回正、自主转向、车道偏离预警和软件锁止功能，满足车辆智能化驾驶。

本发明包括：循环球动力转向器和电动转向机构，液压动力转向器的后面增设了一电动转向机构，循环球动力转向器中的输入轴的一端与电动转向机构的中间轴连接一体构成智能混合动力转向器。

电动转向机构包括：中间轴、锁紧螺母-中间轴、中间壳体、蜗轮）、芯轴、传感器转子、电机、传感器定子、传感器壳体、上扭杆、蜗杆、线束总成、控制器ECU；中间轴在中间壳体内，中间轴的一端通过花键与输入轴的一端连接，在传感器壳体内的芯轴的一端在与中间轴内的滑动轴承配合,芯轴的另一端与在传感器壳体外的方向盘连接，芯轴上有传感器定子，芯轴内有上扭杆，上扭杆一端通过与中间轴连接，另一端芯轴连接，中间轴上依次有蜗轮、支撑座、传感器转子，传感器定子和传感器转子构成传感器，阀体与中间壳体及中间轴三者通过轴承B固定，阀体、中间壳体和传感器壳体通过3个螺栓连接，蜗杆通过两个轴承固定在中间壳体的侧面内孔中，与蜗轮啮合构成蜗轮蜗杆减速器，蜗杆的一端有电机和控制器ECU，线束总成在中间壳体内的一端与传感器定子连接，线束总成另一端与控制器ECU连接。

本发明具有如下有益效果：

1.车辆在转向过程中，由电动转向机构和驾驶员共同提供力矩开启转阀，转阀由输入轴与其上的阀套构成，转向器液压机构提供转向助力，使驾驶员的转向力矩减小，满足驾驶舒适性要求目的；

2. 车辆在转向过程中，控制器ECU根据发动机转速和车速信号，提供转向助力，在车速较高时，电动转向机构不提供或提供较小的电动转向助力辅助驾驶员开启转阀，在车速较低时，电动转向机构提供较大的电动转向助力辅助驾驶员开启转阀，使得在高、低速情况下的驾驶员操作方向盘的转向力矩变化不大，满足驾驶舒适性要求；

3. 在车辆实施转向操作后，如果转向轮没有回到直线位置，控制器ECU根据传感器检测的信号，通过电机对中间轴施加助力，使车辆稳定平滑的主动回到直线位置，起到回正补偿作用，满足车辆智能化驾驶；

4 车辆在行进过程中，如遭遇轮胎不平衡和刹车片磨损使方向盘抖动，电动转向机构根据传感器输入的信号及整车信号，施加补偿力来抑制方向盘抖动，满足车辆驾驶舒适性要求；

5. 在整车液压油泵失效或发动机失效的情况下，控制器ECU根据相应的程序、控制策略及调试参数，控制电机输出大的扭矩，电机扭矩通过蜗轮蜗杆减速机构放大为相应的电动助力，电动助力再和驾驶员的转向力矩通过循环球两级传动机构及转向执行机构提供应急转向力矩，满足转向安全性要求；