[发明专利]一种带中位自锁功能的后轮线控转向器及其控制方法

权利要求书

1.一种带中位自锁功能的后轮线控转向器及其控制方法，其特征在于：后轮线控转向器由电机及其控制器、自锁式蜗轮蜗杆减速机构、滚珠丝杠减速机构组成。所述电机及其控制器集成在一起，控制器在电机尾部。所述自锁式蜗轮蜗杆减速机构作为电机输出力矩的第一级减速机构，对电机降速增扭。所述滚珠丝杠减速机构作为第二级减速机构，变转动为丝杠的直线运动，产生推动力带动左右拉杆进而带动转向节使车轮产生转向。

2.根据权利要求1所述的带中位自锁功能的后轮线控转向器，其特征还在于，蜗轮蜗杆所构成的减速机构具备自锁性，蜗杆9的展开螺旋角≤4°，小于蜗轮蜗杆接触摩擦角，蜗杆9的材料为40Cr，蜗轮11的材料为锡青铜。蜗轮过盈压在蜗轮法兰13上，为了进一步保持动力的稳定传递可设置平键连接，蜗轮法兰13通过螺栓固定在丝杠螺母5上。蜗轮蜗杆减速机构的反向自锁决定了运动传递的单向性，即当电机停止工作时，丝杠轴的位置即被锁定，以达到无需后轮转向时后轮转向线控转向器处于锁止状态的目的。

3.根据权利要求2所述的自锁式蜗轮蜗杆减速机构，其特征在于，蜗杆9一端与电机16通过联轴器17连接，另一端伸出电动装置壳体15外且加工成六角螺帽形状，用于系统故障的人工归位，保证系统在非零位发生故障时可以通过手动转动螺母使系统工作位置调整至零位。

4.根据权利要求2所述的自锁式蜗轮蜗杆减速机构，其特征还在于，蜗杆9一端与电机1601通过联轴器17连接，另一端可以布置另外一套带离合器的有刷电机1602，用于系统的冗余，当电机1601及其控制器故障时，通过带离合器有刷电机1602的离合器结合，其控制器控制带离合器的有刷电机1602实现后轮转向功能。

5.根据权利要求1所述的带中位自锁功能的后轮用线控转向器，其特征在于，滚珠丝杠减速机构中，螺母5上蜗轮法兰13内孔处设计有钢导管保证循环钢球10的循环流动，螺母5远离蜗轮法兰13的一侧，装配有轴承7，轴承7内圈靠牙腹锁紧螺母6锁紧，轴承7外圈设计有轴肩靠开槽外螺纹螺母8锁紧在转向器左壳体4上，从而使螺母5的轴向位置固定，以保证螺母5的旋转运动可使丝杠轴2进行轴向直线运动，丝杠轴2两端加工有铰球头1，与转向拉杆连接。

6.根据权利要求1所述的带中位自锁功能的后轮线控转向器控制方法，其特征在于，左右后车轮主销上端各装有角度传感器，角度传感器中的中心转轴与主销轴刚性连接，所述两个角度传感器互相冗余，将车轮转动角度实时反馈给控制器。所述控制器在四轮工作模式下，上层通过前轮转角和车速信号查表获得后轮转向的目标转角。下层则控制线控转向器的电机伺服上层得到的目标转角，通过控制执行电动机的电机电流、电机转速和位置来伺服目标角度，进而驱动转向轮实现转角的控制。所述控制器在两轮转向模式下待机，仅检测角度传感器是否处于零位，如果与零位偏差较大则驱动电机回中位；无需后轮转向时，处于锁止状态，无能耗产生。