[发明专利]一种商用车多功能电动循环球转向系统及其控制方法

权利要求书

1.一种商用车多功能电动循环球转向系统，其特征在于，包括：电动助力模块、机械传动模块和控制模块；

所述电动助力模块包括：双转子电机模块(14)和助力电机(22)；

所述双转子电机模块包括：转子A(13)、上端盖(36)、定子(34)、定子绕组A(35)、定子绕组B(39)、永磁铁(37)、轴承(29)、轴承座(38)、转子B(15)、同步环(31)、拨叉螺母(30)、拨叉螺杆(32)、拨叉驱动电机(33)和下端盖(40)；

所述上端盖(36)和下端盖(40)分别安装在所述定子(34)的两端；

所述定子绕组A(35)和定子绕组B(39)均缠绕在所述定子(34)内部；

所述永磁铁(37)分别安装在所述转子A(13)和转子B(15)上；

所述转子A(13)位于所述定子(34)的内腔中，其两端均套装有轴承(29)，一端支撑于所述上端盖(36)中，另一端支撑于所述轴承座(38)上；

所述转子B(15)位于所述定子(34)的内腔中，其两端均套装有轴承(29)，一端支撑于所述下端盖(40)中，另一端支撑于所述轴承座(38)上；

所述同步环(31)的两端分别与所述转子A(13)和转子B(15)浮动连接；

所述拨叉螺母(30)旋装在所述拨叉螺杆(32)上，其自由端作用在所述同步环(31)的环面上；

所述拨叉驱动电机(33)固定在所述定子(34)的外部，其输出端与所述拨叉螺杆(32)的输入端固定连接；

所述机械传动模块包括：方向盘(1)、转向轴(4)、联轴器(5)、循环球转向器(16)、齿扇(19)、齿扇轴(6)、转向直拉杆(7)、转向横拉杆(12)、转向节臂(8)、左梯形臂(11)、右梯形臂(26)、左转向节(10)、右转向节(25)、左车轮(9)和右车轮(24)；

所述循环球转向器(16)包括：转向螺杆(17)、转向螺母(18)、导管(27)、循环球(28)；

所述导管(27)安装在所述转向螺母(18)内，导管(27)内放置有若干所述循环球(28)；

所述转向螺母(18)旋装在所述转向螺杆(17)上，两者通过所述循环球(28)传递动力；所述转向螺母(18)与所述齿扇(19)啮合；

所述转向轴(4)的输入端与所述方向盘(1)相连，其输出端与所述转子A(13)的输出端通过所述联轴器(5)连接；

所述转向螺杆(17)的一个输入端与所述转子B(15)的输出端通过联轴器(5)连接，其另一个输入端与所述助力电机(22)的输出端通过联轴器(5)连接；

所述齿扇(19)固定在所述齿扇轴(6)上，用于传输转向螺母(18)输出的动力；

所述转向直拉杆(7)的输入端与所述齿扇轴(6)相连，其输出端与所述转向节臂(8)相连；

所述左转向节(10)与所述左车轮(9)相连，其上固定有所述转向节臂(8)和所述左梯形臂(11)；

所述转向横拉杆(12)的两端分别与所述左梯形臂(11)和右梯形臂(26)相连；

所述右转向节(25)与所述右车轮(24)相连，其上固定有所述右梯形臂(26)；

所述控制模块包括：电子控制单元(21)、转矩传感器(3)、车速传感器(20)、转角传感器(2)和电流传感器(23)；

所述电子控制单元(21)的输入端分别与所述转矩传感器(3)、车速传感器(20)、转角传感器(2)和电流传感器(23)电气相连，其输出端分别与所述助力电机(22)和双转子电机模块(14)电气相连，转向时根据从各传感器得到的车辆及系统状态参数，进行转向功能的选择和助力控制；

所述转矩传感器(3)分别安装在所述转向轴(4)、转子A(13)、转子B(15)和助力电机(22)的输出端上，获取转矩信号，并将转矩信号传递给所述电子控制单元(21)；

所述车速传感器(20)安装在车辆上，用于将获得的车速信号传递到所述电子控制单元(21)；

所述转角传感器(2)安装在所述方向盘(1)上，用于获得车辆转向时的方向盘转角信号，并将转角信号传递到所述电子控制单元(21)；

所述电流传感器(23)分别安装在定子绕组A(35)、定子绕组B(39)和助力电机(22)中，用于获取安装电路中的电流信号，并将电流信号传递到所述电子控制单元(21)。