一種汽車電子轉向助力裝置的發明

□ 于洪兵

一、技術背景

汽車轉向系通常由轉向操縱機構、轉向器和轉向傳動機構組成，可分為機械轉向系和動力轉向系。機械轉向系的操縱能量由人體產生，動力轉向系則兼用人體和發動機動力作為轉向能源。為了操縱輕便、轉向靈敏和提高行車安全，目前高級乘用車、豪華客車和重型貨車廣泛采用了動力轉向系。動力轉向系一般是在機械轉向系的基礎上加裝轉向助力裝置，常用的助力裝置是液壓式，主要由轉向泵、動力油缸、控制閥、轉向油罐和油管等組成。

液壓轉向助力裝置依靠發動機帶動液壓泵提供動力。由于液壓油在管路中經轉向閥不斷地循環，油壓產品以油作為動力傳遞介質，在運作過程中會有漏油現象發生而污染產品及環境，也會逐漸影響其動力的傳遞品質。為解決此問題，現發明一種汽車電子轉向助力裝置，因該發明不包含液壓部分，可免除漏油的污染，達到環保的目的。

圖1 工作原理圖

二、發明內容

該裝置包括轉向連接機構、轉向齒輪機構、電機、控制器、扭力檢測傳感器和減速器，轉向連接機構與汽車方向盤連接，轉向連接機構包括輸入軸與輸出軸，輸入軸與輸出軸由扭桿連接，輸出軸通過轉向接頭與轉向齒輪機構連接，電機安裝在輸入軸與輸出軸之間，并通過螺桿與扭桿連動，其是由電池供電以產生扭矩;控制器分別與電機和扭力檢測器連接，控制器可控制電機的電流大小及轉向，扭力檢測傳感器可將轉向連接機構輸出力的大小轉換成信號送至控制器，可將扭力傳到輸出軸的減速器安裝在轉向連接機構上，并與電機所聯動。本發明可以包括車速檢測器，車速檢測器與控制器相連接，可以為電機依據不同車速產生適當的輔助動力。本發明不含液壓部分，可免除漏油的污染，達到環保的目的。

圖2 結構示意圖

三、技術實施方案

如圖1、2所示，本發明是一種電子轉向助力裝置，包括轉向連接機構10、轉向齒輪機構11、電機40、控制器21、扭力檢測傳感器44和減速器46，轉向連接機構10直接受汽車方向盤15所帶動，轉向機構10包括輸入軸30與輸出軸31，輸入軸30與輸出軸31由扭桿32連接，輸出軸31通過轉向接頭33與轉向齒輪機構11連動、聯動，其是由電池供電以產生扭矩;控制器21分別與電機40和扭力檢測傳感器44連接，控制器21可控制電機40的電流大小及轉向，該控制器21包含“停止與運行”與“空轉與運行”兩種模式;扭力檢測傳感器44可將轉向連接機構10出力的大小轉換成信號送至控制其21，本發明還可包含車速檢測器45，車速檢測器45與控制器21連接，將檢測到的車速傳給控制器21，車速檢測器45提供電機40依不同車速產生一種適當的輔助動力;可將扭力傳到輸出軸31的減速器46安裝在轉向機構10上，并與電機40所連動，其可降低轉速并將提高的扭力傳到外接的輸出軸31。

四、預期效果

由于該裝置不涉及液壓部分，因此在其運轉過程中不會有漏油現象發生而污染產品及環境，也不會因泄露或污染而影響轉向動力傳遞，是一種新型、有效的汽車轉向裝置，經試驗驗證后，如符要求可大力推廣使用。

［1］朱品昌．基于整車的自卸車舉升機構優化沒計平臺開發［D］．武漢理工大學，2008

［2］朱品昌，馬力，顏伏伍等．基于自卸車整車模型中的舉升機構動態仿真分析［J］．專用汽車，2006

［3］Durstewitz，M．，Kiefner，B．，Virtual collaboration environment for aircraft design［A］．Information Visualisation of Sixth International Conference［C］，2002

［4］袁名松，遲毅林，張淼．虛擬設計發展現狀及未來發展方向［J］．昆明理工大學學報，2002

［5］席俊杰．虛擬樣機技術的發展及應用［J］．制造業自動化，2006

［6］姜士湖，閆相楨．虛擬樣機技術及其在國內的應用前景［J］．機械，2003

［7］魏鐵華，花廣如．虛擬制造［J］．水利電力機械，2000

［8］Li，Q．，Zhang，W．J．Design for control-a concurrent engineering approach for mechatronic systems design［J］．IEEE/ASME Transactions，2001，6(2):161～169

［9］C．Gertosio，et al．，Modeling and simulation of the control framework on a flexible manufacturing system［J］．Production E-conomics，2000

［10］Manseur R．Virtual reality in science and engineering education［A］．Conference of IEEE［C］，2008

［11］Durstewitz，M．，Kiefner，B．Virtual collaboration environment for aircraft design［A］．Information Visualisation of Sixth International Conference［C］，2002