[发明专利]一种重型商用车用纯电动助力转向器

说明书

一种重型商用车用的纯电动助力转向器，包括电控转向单元、滚柱丝杠式机械转向器；滚柱丝杠式机械转向器，包括由丝杠、螺母、滚柱、内齿圈、行星架、挡圈组成的丝杠传动副，丝杠传动副上的丝杠两端用轴承支撑固定在滚柱丝杠式机械转向器的壳体内，转向臂轴一端通过齿轮与螺母啮合，另一端连接转向器输出端传输力矩；电控转向单元通过阀体与滚柱丝杠式机械转向器壳体用螺栓连接；电控转向单元的蜗轮轴与丝杠传动副的丝杠通过花键刚性连接，传递扭矩。本发明取消了液压助力系统，整个装置安装方便、结构紧凑、操控精准。

技术领域

本发明涉及到汽车转向系统，具体涉及到重型商用车纯电动转向器。

背景技术

燃油发动机的取消，对智能驾驶技术的发展起到了正向推动作用。此外，中国“双积分”政策的落地实施，将迫使各主机厂加速向电气化的战略转型，进一步推动了智能驾驶技术的快速发展。重型商用车前轴负荷大，目前国内批量使用的为液压循环球式动力转向器。该种类型的转向器无电控转向单元，无法满足智能驾驶的需求。由此国内有不少厂家开发了电控液压循环球助力转向系统，在传统液压循环球助力转向器的基础上集成了电控单元，初步实现了电控转向的需求。电控液压循环球式动力转向器本质上的动力输出来自液压系统，电控部分作为辅助机构打开液压转阀改善驾驶员手力，同时可配合整车做一些智能驾驶功能的开发。电控液压循环球助力转向器因其结构限制，存在天然缺陷:在执行转向过程中，液压作为动力来源为非清洁能源，且也需要面对着液压循环球转向器经常遇到的外泄露、发卡等故障现象；在智能驾驶控制中，液压助力的滞后及腔体的油阻无法满足日益增长的转向及时性与精准性要求。普通的机械转向器输出能力有限，不能满足重型商用车的负荷要求，且整车上暂不希望转向器的安装布置形式发生大的变化。

发明内容

本发明在于提供一种能够适用于重型商用车的纯电动助力转向器，取消了液压助力系统，空间布置上更方便，同时纯电动助力转向器直接通过电机输出扭矩，减速放大后到输出端，更精准直接，整个装置安装方便、结构紧凑、操控精准。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种重型商用车用的纯电动助力转向器，其特征在于：

包括电控转向单元、滚柱丝杠式机械转向器；

滚柱丝杠式机械转向器，包括由丝杠、螺母、滚柱、内齿圈、行星架、挡圈组成的丝杠传动副，丝杠传动副上的丝杠两端用轴承支撑固定在滚柱丝杠式机械转向器的壳体内，转向臂轴一端通过齿轮与螺母啮合，另一端连接转向器输出端传输力矩；电控转向单元通过阀体与滚柱丝杠式机械转向器壳体用螺栓连接；电控转向单元的蜗轮轴与丝杠传动副的丝杠通过花键刚性连接，传递扭矩。

电控转向单元电控转向单元，还包括：输入轴、圆柱销、扭杆、传感器壳体、传感器定子、传感器转子、中间壳体、轴承座、蜗轮轴、电机控制器总成、线束总成；蜗轮蜗杆减速机构，包括蜗杆和蜗轮，安装在中间壳体内，蜗轮过盈压装到蜗轮轴上，传感器定子焊接在输入轴上，传感器转子焊接在蜗轮轴上，扭杆一端过盈压入蜗轮轴，另一端通过圆柱销与输入轴刚性固定，输入轴与转向管柱相连，电机控制器总成通过三个螺栓与中间壳体相连，线束总成一端连接传感器，另外一端与电机控制器相连，线束总成通过线束连接器固定在中间壳体上，蜗轮轴还通过轴承座进行径向支撑，提升刚度，传感器壳体通过螺栓安装到中间壳体上。

本发明有如下收益：

1、本发明在常规液压转向器中安装丝杠传动副，在不改变转向器的安装与输入输出形式的前提下，去掉了液压助力系统，并通过电控转向单元给转向器提供助力，能够提供重型商用车液压转向器的输出扭矩，单位质量的输出扭矩更大，结构更紧凑，整车的可装配性很高。且较循环球液压动力转向器与电控液压循环球转向器，在噪音、环境污染方面优势明显。

2、该结构为纯机电传动，且行星滚柱丝杠式机械转向器的丝杠、螺母、滚柱为滚动摩擦，传动效率高，在智能辅助驾驶的各工况下（如基于扭矩控制的车道保持、自动泊车等）响应时间及精度较电控液压转向系统要高，能大幅度提升产品的性能。

附图说明