[实用新型]双冗余电动转向装置

说明书

本实用新型公开了一种双冗余电动转向装置，其包括方向盘、转向输入轴、管柱式电动转向机构、齿条式电动转向机构和齿条；所述方向盘与转向输入轴连接；所述转向输入轴下端设置有齿轮，所述齿轮与齿条啮合；所述管柱式电动转向机构用于对所述转向输入轴施加力矩；所述齿条式电动转向结构用于驱动所述齿条直线运动。本实用新型的双冗余的新型电动转向装置，提高了可靠性和安全性，实现了系统双冗余控制的高效配合，使得电动转向系统在故障时仍有冗余主动转向的能力；在电源故障等极端条件下，装置还具有机械转向机构，驾驶员可接管对汽车转向的控制，得到更好的保护。

技术领域

本实用新型涉及一种智能驾驶车辆技术领域，具体涉及一种双冗余电动助力转向装置。

背景技术

从20世纪70年代开始，美国、英国、德国等发达国家开始进行智能驾驶的研究，在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。

无人驾驶作为智能驾驶领域的终极目标，通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标。它利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。无人驾驶是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志，在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。

电动助力转向技术作为汽车转向系统中的新贵，经过几十年的发展，已经较为成熟。而其具有的主动转向能力，也可满足无人驾驶车辆转向控制的要求。“安全”是无人驾驶技术普及的一个重要前提，但传统电动助力转向系统失效后会丧失主动转向的能力，可能会给无人驾驶汽车及车内乘员带来无法估计的伤害。因此，为电动助力转向装置增加冗余，使其在故障失效时仍能保持主动转向能力，可以有效的提高系统的可靠性和安全性，为无人驾驶技术的发展提供保障。

目前，在已知技术中，有一种汽车电动转向机构(CN1426920A)和线控转向系统(CN105916748A)，二者均是对线控转向系统结构进行创新，以多倍增加转向系统的安全性为前提；还有一种汽车电动转向机构(CN104015781A)，具有柔性传动部分、C-EPS和PEPS，但其本质还是不同于传统带机械转向器的电动转向系统，而是一种用柔性传动增加冗余的线控转向。已有专利多为对线控转向系统增加冗余以提高其安全性，但由于线控转向对安全极高的要求，且政府法规在短时间内还不会允许带完全线控转向系统的车辆上路行驶，因此，对传统电动助力转向进行冗余安全改进，使其适应智能驾驶的需求，也是转向机构适应智能驾驶发展的一条可行道路。

实用新型内容

本实用新型目的是为了解决当前传统电动助力转向系统应用于无人驾驶的过程中，在发生故障后会失去主动转向的能力的问题，提供一种具有双冗余的新型电动转向装置，以提高可靠性和安全性为目标，实现系统双冗余控制的高效配合，使得电动转向系统在故障时仍有冗余主动转向的能力；在电源故障等极端条件下，装置还具有机械转向机构，驾驶员可接管对汽车转向的控制，得到更好的保护。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种双冗余电动转向装置，其包括方向盘、转向输入轴、管柱式电动转向机构、齿条式电动转向机构和齿条；

所述方向盘与转向输入轴连接；所述转向输入轴下端设置有齿轮，所述齿轮与齿条啮合；

所述管柱式电动转向机构用于对所述转向输入轴施加力矩；

所述齿条式电动转向结构用于驱动所述齿条直线运动。

可选的，所述齿条式电动转向结构包括第一执行电机、第一电磁离合器和滚珠丝杠机构，所述第一执行电机通过第一电磁离合器与滚珠丝杠机构的滚珠丝杠连接，所述滚珠丝杠机的滚珠丝母与所述齿条相固定，当滚珠丝杠转动并带动所述滚珠丝母移动时，所述滚珠丝母带动所述齿条移动。