[发明专利]一种具有安全冗余的重型商用车纯电动转向系统

说明书

一种具有安全冗余的重型商用车纯电动转向系统，包括：输入机构总成、助力机构总成、输出机构总成；输入机构总成，助力机构为动力源，其ECU接收接收整车和扭矩角度传感器信号，经运算处理后根据转向助力控制策略控制助力电机的输出扭矩，经同步带减速机构减速增扭后与经螺旋伞齿轮传动副传递来的方向盘扭矩叠加传递给行星滚柱丝杠副，通过直推杆、铰接杆与转向节臂连接传递推力和位移，最终转化为转向扭矩和角位移作于转向轮。ECU也可以主动控制助力电机实现自动驾驶模式下对方向盘转角的伺服控制。本发明结构紧凑、高效节能、强度可靠等特点，且带有安全冗余和网络安全功能，满足重型商用车智能驾驶需求。

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技术领域

本发明涉及汽车转向系统技术，具体涉及到重型商用车纯电动转向系统。

背景技术

随着商用车智能化技术的发展，迫切需要转向系统实现电动化和智能化，装备电动智能转向系统。目前商用车智能转向器主要分电控液压循环球智能转向器和纯电动循环球智能转向器两种。

电动液压循环球智能转向器是在传统的液压循环球转向器基础上增设一套带有角度扭矩传感器和蜗轮蜗杆减速机构的电动转向机构，实现对转阀的智能控制，进而满足商用车智能驾驶需求。电动液压循环球智能转向器可适用于所有装载有传统液压循环球转向器的商用车辆，但其结构复杂，增加了助力电机及控制系统，成本较高；限制于结构，其轴向长度较大，在结构紧凑的轻卡车辆上布置较为困难。一般应用于重型车辆。

电动循环球智能转向器是在传统的机械循环球转向器基础上增设一套带有角度扭矩传感器和减速机构的电动转向机构，以实现对输出转矩和转角的智能控制，进而满足商用车智能驾驶需求。纯电动循环球智能转向器取消了液压系统，具有节能和环保等优点，已经成为政府和社会关注的热点。但该类型转向器受制于机械循环球结构和减速机构的强度和寿命不足，目前一般仅应用于轻卡领域。适用于电动客车、重型卡车和特种车辆的重型车辆纯电动转向技术仍处于空白状态，市场需求迫切，前景广阔。

目前市场应用的上述两种智能转向器均无安全冗余和网络完全功能、且只具备辅助驾驶功能，无法满足商用车智能驾驶需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于重型商用车的具有安全冗余的纯电动转向系统。它具备结构紧凑、高效节能、强度可靠等特点，且带有安全冗余和网络安全功能，满足重型商用车智能驾驶需求。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种具有安全冗余的重型商用车纯电动转向系统，包括：输入机构总成、助力机构总成、输出机构总成；输入机构总成，包括：壳体一、输入轴、扭杆、大伞齿轮轴、双芯片四通道扭矩角度传感器、转子和小伞齿轮；输入轴通过扭杆、圆柱销和滑动轴承连接在大伞齿轮轴上，双芯片四通道扭矩角度传感器焊装在输入轴上，转子焊装在大伞齿轮轴上，输入轴和大伞齿轮轴通过轴承支撑在壳体上，小伞齿轮固定在输出机构的丝杠轴上，大伞齿轮固定在大伞齿轮轴上；

助力机构总成，包括：双ECU控制器、双绕组助力电机、小带轮、同步带、大带轮和壳体二，双ECU控制器集成在双绕组助力电机尾部，小带轮安装在双绕组助力电机输出轴上，大带轮安装在输出机构的丝杠轴上；