[发明专利]一种机械冗余式线控转向教学机构

说明书

本发明公开了一种机械冗余式线控转向教学机构，通过蜗轮蜗杆减速器、行星齿轮减速器和多片式电磁离合器的执行动作配合，本发明可模拟量产车的电子助力转向功能、智能网联汽车的线控转向功能以及在故障模式下的人工转向功能。本发明可根据不同的教学需求选择性设置四种工作模式，将无人驾驶线控转向系统和电子助力转向系统相结合，保证了转向系统教学知识的前瞻性，提高了教学机构的通用性。此外，本发明采用的冗余式转向机构还可以为智能网联汽车转向系统的研发升级提供技术参考。

技术领域

本发明涉及智能网联汽车线控转向教学领域，尤其涉及一种能够模拟量产车助力转向功能、智能驾驶和无人驾驶情况下线控转向功能以及车辆转向故障模式下机械驱动转向功能的冗余式线控转向系统教学机构。

背景技术

伴随着新能源汽车的推广和智能网联汽车技术的发展，汽车转向系统的智能化程度要求越来越高。线控转向系统凭借质量小、结构简单、控制便利等优势成为车辆研究的热点，英菲尼迪Q50最先安装线控转向系统，但存在路感反馈丢失等问题。线控转向系统要求必须具备智能网联汽车线控转向功能，其次可模拟当前车辆电子助力转向功能，另外，还可模拟电机、传感器等电气元件失效情况下的安全冗余功能。

申请号为CN20181312177.3的中国专利公开了“一种汽车转向系统试验台”，该发明采用传统机械结构、电控转向机构和线控转向叠加的方式构建系统。但该发明单纯依靠离合器控制转向柱之间的通断，无法保证汽车电路系统故障下所有电器元件均断电时转向系统的工作。

申请号为CN201910107498.4的中国专利公开了“一种具有冗余机构的车用线控转向装置及控制方法”，该发明考虑了线控系统电控和机械传动的冗余技术。但该发明过于依靠电气系统控制离合器通断和助力转向电机的工作，无法保证汽车电路系统故障下所有电器元件均断电时转向系统的工作。

申请号为CN201711173069.4的中国专利公开了“线控转向的转向系统”，该发明立足于量产技术角度，通过离合器通断完成电子助力转向和线控转向。但该发明无法保证汽车电路系统故障下所有电器元件均断电时转向系统的工作。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种机械冗余式线控转向教学机构，通过简单机构组合模拟电子助力转向功能、智能网联线控转向功能和故障模式下机械转向功能，能够满足电子助力转向系统的执行要求，又可以实现线控转向功能，同时还可以保证电路故障情况下机械驱动转向功能，作为中高职院校汽修专业线控转向课程教具。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种机械冗余式线控转向教学机构，包括：复合式减速器，所述的复合减速器包括沿竖直方向设置的转向柱，所述的转向柱的底部固定在太阳轮的中心孔内，环绕所述的太阳轮均匀安装有三个行星齿轮，所述的三个行星齿轮与太阳轮啮合配合且行星齿轮互不接触，在每个行星齿轮的底壁中间沿竖直方向设置有输出轴，每一根所述的输出轴分别与一个行星轮轴承内圈过盈配合，三个所述的行星轮轴承外圈分别安装在行星轮支架上的轴承安装孔内并与轴承安装孔过盈配合，一个蜗轮齿圈套在三个行星齿轮外且通过蜗轮齿圈内壁上的内齿与三个行星齿轮的外齿啮合配合，所述的蜗轮齿圈外壁上的外齿与一个轴线沿水平方向设置的蜗杆啮合配合，所述的蜗杆与蜗轮齿圈的接触点与蜗轮齿圈的中心点的连线与蜗杆轴线在同平面内且彼此垂直布置，所述的蜗杆一端通过滚珠轴承与支撑框体连接，所述蜗杆的另一端通过联轴器与转向助力电机的转动轴固接，所述的转向助力电机通过助力电机法兰固定在支撑框体上；