[发明专利]一种基于电磁直线执行器的汽车助力转向系统

说明书

本发明公开了一种基于电磁直线执行器的汽车助力转向系统,包括：转向盘；所述转向盘下端安装有转矩传感器和转角传感器，所述转矩传感器和转角传感器通过信号线与控制器的输入端连接；控制器的输出端与电磁直线执行器驱动电路连接，电磁直线执行器驱动电路与电磁直线执行器中动子的一端连接；所述的电磁直线执行器包括定子和动子，所述的动子贯穿与定子内部的空腔中并做往复直线运动；所述动子的两端分别通过连接件与左转向轮和右转向轮连接；所述的动子上安装有位移传感器和电流传感器；所述位移传感器和电流传感器通过信号线与控制器的输入端连接。本发明结构简单、所占体积更小、成本更低，控制更直接，响应速度更快。

技术领域

本发明涉及一种汽车电动助力转向系统技术领域，具体涉及一种基于电磁直线执行器的汽车助力转向系统。

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。目前，常见的主动转向能力有：液压助力式、气压助力式和直流旋转电机助力式。液压助力式、气压助力式的结构比较繁复，在维修时零件的拆装比较繁琐；而且占用空间大。

发明内容

针对上述的技术问题，本技术方案提供了一种基于电磁直线执行器的汽车助力转向系统,能有效的解决上述问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于电磁直线执行器的汽车助力转向系统,包括：转向盘；所述转向盘下端安装有转矩传感器和转角传感器，所述转矩传感器和转角传感器通过信号线与控制器的输入端连接；控制器的输出端与电磁直线执行器驱动电路连接，电磁直线执行器驱动电路与电磁直线执行器中动子的一端连接；所述的电磁直线执行器包括定子和动子，所述的动子贯穿与定子内部的空腔中并做往复直线运动；所述动子的两端分别通过连接件与左转向轮和右转向轮连接；所述的动子上安装有位移传感器和电流传感器；所述位移传感器和电流传感器通过信号线与控制器的输入端连接。

进一步的，所述的动子包括线圈骨架和线圈组，所述的线圈组绕制于线圈骨架的齿槽内；所述的定子包括固定在线圈骨架内的内磁轭和设置在最外圈的外磁轭；内磁轭的外壁面固定设置有内永磁体阵列，外磁轭的内壁面固定设置有外永磁体阵列，内永磁体阵列和外永磁体阵列与线圈骨架留有径向气隙。

进一步的，所述的内永磁体和外永磁体的磁化方向不同；动子上相邻线圈组的绕制方向相反，各个线圈组所受安培力方向相同。

进一步的，所述的位移传感器安装在线圈组上，所述的电流传感器与线圈组串联连接；所述的电磁直线执行器驱动电路与线圈组串联连接。

进一步的，所述的连接件包括与动子两端固定连接的横向拉杆，所述的转向轮固定连接有转向节臂，所述的横向拉杆与转向节臂铰接。

进一步的，所述的控制器通过信号线连接有车速传感器。

进一步的，所述转向盘的中心固定连接有旋转轴，所述旋转轴的底部通过齿轮传动连接有齿条，所述的齿条与动子的一端固定连接。

进一步的，所述的转矩传感器和转角传感器安装在旋转轴上；所述转向盘的下端安装转向盘转矩传感器，转向盘转矩传感器的下端与旋转轴连接；所述旋转轴靠近齿条的部分安装转向盘转角传感器。