[实用新型]一种分布式电动冗余线控转向教学机构

说明书

本实用新型公开了一种分布式电动冗余线控转向教学机构，包括转向信号输入机构、转向驱动机构以及转角演示机构，通过双电机驱动蜗轮蜗杆减速器和行星齿轮减速器完成线控转向的冗余控制，本实用新型可模拟还原智能网联汽车的驾驶员线控转向功能、无人驾驶线控转向功能以及在故障模式下的电控冗余线控转向功能。本实用新型可根据不同的教学需求选择性设置三种工作模式，将传统的转向传动机构完全取消，降低了系统复杂程度，增加了转向系统的溃缩空间，保证了转向系统教学知识的前瞻性。此外，本实用新型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

本实用新型涉及智能网联汽车线控转向教学领域，尤其涉及一种能够还原智能网联汽车纯电动转向和无人驾驶情况下线控转向功能以及故障模式下电动转向功能的冗余式线控转向系统教学机构。

背景技术

线控转向系统作为智能网联汽车安全保障的最重要的系统之一，关系到转向系统的智能化和整车的智能化。电动线控转向系统完全取消了传统车辆上转向柱等机械结构的连接，仅依靠电机即可完成指定的转向动作，同时，由于机械结构的取消，转向柱的溃缩空间更大进一步保障了前向发生碰撞时驾驶员的人身安全。电动线控转向系统要求必须具备智能网联汽车线控转向功能，其次可保障在电机、传感器等电气元件失效情况下的安全转向冗余功能。

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。但该发明保留了传统的转向柱结构，单纯依靠离合器控制转向柱之间的通断，限制了转向系统的溃缩空间。

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。但该发明保留了传统的转向柱结构，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，限制了转向系统的溃缩空间。

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。但该发明保留了传统的转向柱结构，需要为转向系统预留更大的溃缩空间。

发明内容

本实用新型的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种能保证转向系统转角的稳定性、保证故障模式下的转向的冗余执行、降低了系统的复杂程度并减小转向系统的占用空间的分布式电动冗余线控转向教学机构。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种分布式电动冗余线控转向教学机构，包括：

转向信号输入机构,所述的转向信号输入机构包括沿水平方向设置的转向阶梯轴，在所述的转向阶梯轴右端通过花键紧固连接有一个方向盘，在所述的转向阶梯轴左侧通过平键连接有转向角齿轮，所述的转向角齿轮与转向角采集齿轮啮合配合，所述的转向角采集齿轮与转向角编码器通过平键连接，所述的转向角编码器通过信号线与计算机相连以将转向阶梯轴的转向角信号传递给计算机，一个扭矩传感器的右端固定在转向阶梯轴底壁上的凹槽内，在所述的扭矩传感器左端通过螺栓紧固连接有路感反馈齿轮，所述的路感反馈齿轮与路感输出齿轮啮合配合，路感电机的输出轴与路感输出齿轮通过平键连接以驱动路感输出齿轮在竖直平面内转动，计算机通过驱动线束与路感电机相连以控制所述的路感电机的输出扭矩，所述的转向阶梯轴与固定在第一轴承座内的滚珠轴承相连，所述的第一轴承座通过支架固定在转向支撑框上，转向支撑框水平固定于地面或试验台桌面上；

复合减速器，所述的复合减速器包括沿水平方向设置的驱动轴，所述的驱动轴的右端与固定在第二轴承座内的滚珠轴承过盈配合，所述的第二轴承座通过支架固定在转向支撑框上，驱动轴和转向阶梯轴水平方向同轴线布置且位于转向阶梯轴左侧，在所述的驱动轴右端通过平键连接有冗余驱动蜗轮，所述的冗余驱动蜗轮左壁通过设置在驱动轴上的轴肩定位，所述冗余驱动蜗轮与一个冗余驱动蜗杆啮合配合；