一种汽车电控转向节式转向系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种汽车电控转向节式转向系统，包括转向盘机构、转向节机构和微机控制器；转向盘机构与微机控制器连接，微机控制器与转向节机构连接；转向盘机构包括转向盘、轴、路感反馈电动机、轴传感器和机箱，转向盘通过螺栓与轴连接，轴通过一对圆锥滚子轴承固定在机箱上，轴传感器位于轴下方；转向节机构包括转向节、齿扇、转向传感器和转向电动机，转向节与齿扇通过焊接成为一体，转向电动机与齿扇连接，转向传感器位于齿扇后方。本实用新型专利技术提供的汽车电控转向节式转向系统设计简单科学，结构紧凑坚固，可以使汽车顺利转向，在保证安全和舒适性的情况下，本实用新型专利技术还体积小，机构简单，操纵方便，易于调节，拥有良好的适应性。

An automobile electronic control steering knuckle steering system

The utility model discloses an automobile electronic control steering knuckle steering system, which includes steering wheel mechanism, steering knuckle mechanism and microcomputer controller. The steering wheel mechanism is connected with a microcomputer controller, the microcomputer controller is connected with the steering knuckle mechanism, and the steering wheel mechanism includes steering wheel, shaft, road sensing feedback motor, shaft sensor and chassis. The steering wheel is connected with the shaft through a bolt, the shaft is fixed on the chassis with a pair of tapered roller bearings, and the shaft sensor is located below the shaft; the steering knuckle mechanism includes the steering knuckle, the tooth fan, the steering sensor and the steering motor. The steering knuckle and the tooth fan are welded through the welding, turning to the electric motive and the tooth fan and turning to the sensor position. Behind the tooth fan. The electric control steering knuckle steering system provided by the utility model is simple and scientific, the structure is compact, and the car can be turned smoothly. Under the condition of ensuring safety and comfort, the utility model has small volume, simple mechanism, easy manipulation, easy adjustment and good adaptability.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车电控转向节式转向系统
本技术涉及汽车领域，具体来说，是一种汽车电控转向节式转向系统。
技术介绍
目前市面上几乎全部民用轿车使用的转向系统都是机械式转向系统，其机械结构为齿轮齿条式或者循环球式。而现代汽车转向系统几乎都有助力系统辅助，以机械液压助力式、电子液压助力式和电动助力式居多，近年来电动助力的机械式转向系统渐渐开始取代其他方式的助力转向系统，但是其本质都离不开传统的机械转向结构。和传统的机械式转向系统相比，电控转向节式转向系统拥有诸多优势。首先，机械式转向系统的调节非常困难，机械式转向系统转向动力从转向盘到转向车轮需要经过一系列的连杆齿轮、机构以及万向传动装置等一系列传动机构。转向机构中各构件的尺寸和参数以及最重要的转向传动比无法更改。其次，由于汽车尺寸的原因，不同车型转向机构的尺寸和参数不一致，导致主机厂要对不同车型设计、开发和生产不同的转向系统，增加了成本。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单轻便，重量小，占用空间小，可调节性强的汽车电控转向节式转向系统。为了克服上述现有技术中的缺陷本技术采用如下技术方案：一种汽车电控转向节式转向系统，包括转向盘机构、转向节机构和微机控制器；所述转向盘机构与微机控制器连接，微机控制器与转向节机构连接；所述转向盘机构包括转向盘、轴、路感反馈电动机、轴传感器和机箱，转向盘通过螺栓与轴连接，轴通过一对圆锥滚子轴承固定在机箱上，轴传感器位于轴下方；所述转向节机构包括转向节、齿扇、转向传感器和转向电动机，转向节与齿扇通过焊接成为一体，转向电动机与齿扇连接，转向传感器位于齿扇后方。进一步地，所述微机控制器分别与轴传感器、转向传感器连接，微机控制器收集来自传感器以及ECU的信息。进一步地，所述轴、路感反馈电动机、轴传感器均安装在机箱内，机箱安装在汽车仪表内部，轴传感器接收来自于轴的转动角度的信息，间接判断当前转向盘所在的角度位置。进一步地，所述路感反馈电动机的输出轴通过小齿轮带动大齿轮与轴连接，大齿轮安装在轴上。进一步地，所述转向电动机的输出轴通过小齿轮与齿扇连接，小齿轮与齿扇齿合。进一步地，所述转向节机构还包括主销，主销与车体直接刚性连接，转向节与主销通过轴承装配在一起，转向节通过转向电动机带动齿扇从而主销转动，转向节另一端与车轮连接，驱动车轮转向。进一步地，汽车电控转向节式转向系统的控制方法为：(1)、车辆启动后第一步，微机控制器的芯片通过传感器收集当前转向盘角度信息和当前车轮转角信息，进行系统初始化；(2)、初始化后本系统应设定转向传动比，即转向盘圈数和车轮转角的比例i＝11～13；根据不同车型或者车型不同运动状态在此基础上适当增加或减少；(3)、随后设定转向盘机构的路感反馈电动机的回馈扭矩；(4)、转向盘转角的轴传感器实时检测转向盘的转角，并转化为电信号传输至芯片中；(5)、转向电动机接收电信号工作，从而转向节转动车轮转向；(6)转向传感器实时检测车轮转角并将其转换为电信号并传输到芯片；(7)微机控制器根据车轮摆动幅度和当前驾驶状态将车轮上运动通过一定程度上减弱并通过转向盘的路感反馈电动机模拟出来，即转向盘回馈。进一步地，所述芯片最重要进行以下处理：由转向盘转角计算得出两轮电机所需要转动的圈数。进一步地，所述芯片处理需要涉及到的参数有：车轮电机输出齿轮和转向节齿扇的传动比、汽车的轴距、汽车的四轮定位参数。进一步地，所述控制方法闭环控制，传感器实时检测车轮与转向盘位置，微机控制器的芯片实时处理数据并对电机发出指令；电机根据电信号输出转矩控制转向盘和车轮转动。本技术的汽车电控转向节式转向系统可以代替传统机械式转向系统，而针对机械式转向系统所既有的问题，控转向节式转向系统可以很好地解决，其结构简单轻便，重量小，占用空间小，可调节性强。在符合允许的条件下，不同车型使用同一款电控转向节式转向系统是完全没有问题的。厂家只需要根据不同车型设定适合其的软件参数即可。此系统减少了转向系统设计开发的周期，减少了生产成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：图1是本技术一种汽车电控转向节式转向系统实施例示意图；图2为汽车电控转向节式转向系统的芯片处理示意图；图3为汽车电控转向节式转向系统的转向盘机构示意图；图4为汽车电控转向节式转向系统的转向节机构示意图；具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本技术，在此以本技术的示意性实施例及说明用来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。如图1至图4所示，本系统由三大部分组成，分别是转向盘机构、转向节机构和微机控制器。转向盘机构如图1所示转向盘11通过6颗螺栓与轴12连接，轴12通过一对圆锥滚子轴承固定在机箱13上。机箱13安装在汽车仪表内部。轴12、路感反馈电动机14、轴传感器15均安装在机箱13内。轴传感器15的作用是接收来自于轴12的转动角度的信息，间接判断当前转向盘11所在的角度位置。路感反馈电动机14的输出轴通过小齿轮16带动大齿轮17，大齿轮17安装在轴17上，这样路感反馈电动机14的扭矩便传动到轴12上，进而对转向盘11进行路感反馈，使用路感反馈电动机14瞬间输出扭矩大而准确，使路感反馈真实灵敏。转向节机构如图2所示转向电动机23的输出轴通过小齿轮24输出扭矩，转向节21与齿扇25焊接成为一体。小齿轮24和齿扇25装配在一起，这样转向电动机23输出的扭矩带动转向节21转动。主销22省略悬架的情况下与车体直接刚性连接。转向节21与主销22通过轴承装配在一起，转向节21通过转向电动机23绕主销22转动，转向节21另一端驱动车轮27转向，转向传感器26把主销22转动的角度信息反馈到微机控制器。转向盘机构和转向节机构无机械连接。微机控制器收集来自于传感器以及ECU的信息，进行数据处理后通过电信号控制电动机的动作实现转向盘11对车轮27的控制和实现路面阻力对转向盘11的力反馈。具体控制方法如图1所示。随着车辆通电，本系统随即启动。启动后第一步，微机控制器的芯片通过传感器收集当前转向盘11角度信息和当前车轮27转角信息，进行系统初始化。初始化的目的是使当前车轮转角相对于转向盘与系统设计的一致。因为在车辆未通电时可能因为外力导致转向盘11和车轮27转角与系统设计的不一致。初始化的一般步骤为：1、转向盘回正2、车轮回正；初始化后本系统应设定转向传动比，即转向盘11圈数和车轮27转角的比例关系，一般为i＝11-13。可以根据不同车型或者车型不同运动状态在此基础上适当增加或减少。随后设定路感反馈电动机14的回馈扭矩。此后系统便在正常工作状态。转向盘11转角传感器实时检测转向盘转角，并转化为电信号传输至芯片中。芯片最重要进行以下处理：由转向盘转角计算得出两轮转向电动机23所需要转动的圈数。计算过程中所需要涉及到的参数有：车轮转向电机23的输出齿轮和转向节齿扇的传动比、汽车的轴距、汽车的四轮定位参数。本系统程序编写中必须根据不同车型来改变相应参数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车电控转向节式转向系统，包括转向盘机构、转向节机构和微机控制器；其特征在于：所述转向盘机构与微机控制器连接，微机控制器与转向节机构连接；所述转向盘机构包括转向盘、轴、路感反馈电动机、轴传感器和机箱，转向盘通过螺栓与轴连接，轴通过一对圆锥滚子轴承固定在机箱上，轴传感器位于轴下方；所述转向节机构包括转向节、齿扇、转向传感器和转向电动机，转向节与齿扇通过焊接成为一体，转向电动机与齿扇连接，转向传感器位于齿扇后方。

【技术特征摘要】
1.一种汽车电控转向节式转向系统，包括转向盘机构、转向节机构和微机控制器；其特征在于：所述转向盘机构与微机控制器连接，微机控制器与转向节机构连接；所述转向盘机构包括转向盘、轴、路感反馈电动机、轴传感器和机箱，转向盘通过螺栓与轴连接，轴通过一对圆锥滚子轴承固定在机箱上，轴传感器位于轴下方；所述转向节机构包括转向节、齿扇、转向传感器和转向电动机，转向节与齿扇通过焊接成为一体，转向电动机与齿扇连接，转向传感器位于齿扇后方。2.根据权利要求1所述的汽车电控转向节式转向系统，其特征在于：所述微机控制器分别与轴传感器、转向传感器连接，微机控制器收集来自传感器以及ECU的信息。3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟友邦，陈家濠，卢忠岳，张宝强，单锟，
申请(专利权)人：翟友邦，陈家濠，卢忠岳，张宝强，单锟，
类型：新型
国别省市：广东,44