[发明专利]双方向盘教练车转向系统

说明书

本发明公开了一种双方向盘教练车转向系统，利用原有双方向盘系统，保留学员的主方向盘系统、方向机总成、副方向盘系统、转向换向器。在横向连接杆上增加一个电动助力器，电动助力器实时判断当前车辆的转向状态，当检测到副驾驶教练员紧急介入转向时，控制器根据内部存储的助力特性曲线，确定驱动电机的目标电流，驱动电机，为副驾驶端转向提供适当的助力扭矩；控制器未检测到副驾驶介入，车辆由主驾驶学员正常转向时，控制器不输出电流，不驱动电机，无扭矩输出，确保主驾驶转向不受影响；或控制器输出一定的补偿电流，补偿双方向盘系统带来的较大摩擦阻力，使主驾驶方向轻便。

技术领域

本发明涉及一种双方向盘教练车转向系统。

背景技术

教练车双方向盘控制系统的基本原理是通过两个方向盘的联动使教练员在副驾驶位置通过副方向盘随时纠正学员在主驾驶位置操作主方向盘的操作失误，以避免学员在驾驶教练车因误操作引发事故，提高学员在学习汽车驾驶过程的安全性。

为了保证教练员有效的纠正学员在转向过程的错误，需要教练员在副驾驶位置操作副方向盘与主方向盘保持同步，且副方向盘对方向机施加的力矩远大于主方向盘，并且在学员正确驾驶教练车时尽量减轻副驾驶系统产生的负载。

发明内容

本发明的目的是提供一种双方向盘教练车转向系统，利用原有双方向盘系统，保留学员的主方向盘系统、方向机总成、副方向盘系统、转向换向器。在横向连接杆上增加一个电动助力器，电动助力器实时判断当前车辆的转向状态，当检测到副驾驶教练员紧急介入转向时，控制器根据内部存储的助力特性曲线，确定驱动电机的目标电流，驱动电机，为副驾驶端转向提供适当的助力扭矩；控制器未检测到副驾驶介入，车辆由主驾驶学员正常转向时，控制器不输出电流，不驱动电机，无扭矩输出，确保主驾驶转向不受影响；或控制器输出一定的补偿电流，补偿双方向盘系统带来的较大摩擦阻力，使主驾驶方向轻便。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：双方向盘教练车转向系统，包括主方向盘系统和副方向盘系统，电动助力器，

所述电动助力器包括输入轴、输出轴、蜗轮、蜗杆、扭杆、电机和传感器，所述输入轴和输出轴分别通过左连接杆和右连接杆连接到副方向盘系统和主方向盘系统；蜗轮、蜗杆减速机构作用于输出轴；电机输出与蜗杆连接，通过蜗轮蜗杆减速增扭，产生助力扭矩；输入轴和输出轴之间设传感器，测量转向扭矩；控制器与电机和传感器电控连接；

左连接杆连接方向机，右连接杆连接转向换向器。

进一步地，主方向盘和副方向盘按照1：1的角速度同步、同向转动，电机通过蜗轮蜗杆减速增扭，产生助力扭矩要保证副方向盘的转动扭矩作用于方向机是主方向盘转动扭矩的8～10倍。

进一步地，所述传感器是扭矩传感器或者扭矩传感器加角度传感器。

进一步地，控制器主要由信号采集模块、数据处理模块、电机驱动及控制模块，信号采集模块，采集点火信号、车速信号、发动机转速信号、CAN总线、电源电压、扭矩信号，转角信号、电机电流、电机端电压等数据；数据处理模块对信号采集模块的各个数据进行计算分析；电机驱动及控制模块根据数据处理的结果，对电机进行控制。

进一步地，控制器还包括故障诊断模块，根据数据处理部分的结果，判断系统是否存在故障，当有故障发生时，根据发生故障严重等级停止助力或者限制助力，同时点亮故障指示灯，保存故障信息。

进一步地，无角度传感器时，控制器通过检测扭矩信号判断副驾驶是否介入转向，当检测到扭矩绝对值大于设定的阀值时，判定副驾驶介入转向，该阀值根据副驾驶端转向系统摩擦阻力矩值确定，该阀值需设定为略大于摩擦助力矩值；当检测到的扭矩绝对值小于等于设定的阀值时，判定副驾驶未介入转向；

当判定车辆副驾驶介入转向时，控制器按内部存储的助力特性曲线，确定目标电流，驱动电机，为副驾驶端提供助力扭矩；助力特性曲线为目标电流分别与扭矩和车速的对应关系；