一种商用车智能电动助力转向系统技术方案

技术编号:26681719 阅读:21 留言:0更新日期:2020-12-12 02:19
本发明专利技术公开一种商用车智能电动助力转向系统,涉及汽车转向系统领域,由新型转向机、高转速大功率电动机和高电压电机控制器构成,电机控制器与电机为同壳体或不同壳体连接的一体化设计,电机和控制器的通讯及电源线为内部接线,传感器和接插件集成在转向机壳体上,省去线束,简化结构;有效地减小空间和重量;电机设计使用高速的开关磁阻电机,减小了电机体积,改善电机冷却性能,电机控制器硬件采用第三代半导体碳化硅功率器件,即降低开关损耗,又减小了控制器的体积和质量,由电机和控制器构成的高压高转速电机驱动系统直接驱动转向机,与液压助力相比结构简单、效率高,省去了油封等密封件、油路、油缸,简化了结构,节省空间和重量。

【技术实现步骤摘要】
一种商用车智能电动助力转向系统
本专利技术涉及汽车转向系统领域,具体涉及一种商用车智能电动助力转向系统。
技术介绍
目前3.5吨及其以上的新能源商用车所用的转向系统是由循环球式转向器、转向操纵机构、转向控制阀、转向油泵、转向油罐、转向液压油路、油泵驱动电机及控制器系统、高压导线及其连接器等构成。这种转向系统主要存在以下问题:1、系统构成复杂且各部件分立,占用整车较大的布置空间、质量重,尤其影响新能源商用车的单位载质量能量消耗量(Ekg)这个关键指标;2、整车高压一上电和高速不需要助力的情况下,即没有转向需求的情况下,油泵也一直工作,油泵的转速无法根据实际工况进行调节,增加了能耗,影响电动车的续航里程。而在新能源商用车基础上开发自动驾驶整车,为了实现对转向系统的自动控制,还需在现有转向系统的基础上,在其转向管柱上再增加一套转向盘控制系统,替代和执行驾驶员对转向系统的自动控制。但是目前这套系统除了存在上述问题的情况,还存在以下问题:1、系统更加复杂且存在功能冗余;2、油泵驱动电机及控制器系统和转向盘控制系统无法通信实现协调控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种商用车智能电动助力转向系统,其特征在于,包括输入轴(1)、扭矩和转角传感器(2)、电机(3)、转向机(5)、输出摇臂(6)和控制器(7),所述输入轴(1)与转向机(5)内的扭杆(8)连接,所述扭杆(8)的另一端安装在螺杆(9)的空心腔内,所述扭矩和转角传感器(2)与控制器(7)连接,并用于检测扭杆(8)的形变量,所述电机(3)和输出摇臂(6)连接在转向机(5)外,所述控制器(7)与电机(3)连接,所述电机(3)的电机输出轴(10)的前段设置成蜗杆(11),所述蜗杆(11)与蜗轮(12)啮合,所述蜗轮(12)通过传动机构与输出摇臂(6)连接;/n所述电机(3)采用开关磁阻电机,所述控制器...

【技术特征摘要】
1.一种商用车智能电动助力转向系统,其特征在于,包括输入轴(1)、扭矩和转角传感器(2)、电机(3)、转向机(5)、输出摇臂(6)和控制器(7),所述输入轴(1)与转向机(5)内的扭杆(8)连接,所述扭杆(8)的另一端安装在螺杆(9)的空心腔内,所述扭矩和转角传感器(2)与控制器(7)连接,并用于检测扭杆(8)的形变量,所述电机(3)和输出摇臂(6)连接在转向机(5)外,所述控制器(7)与电机(3)连接,所述电机(3)的电机输出轴(10)的前段设置成蜗杆(11),所述蜗杆(11)与蜗轮(12)啮合,所述蜗轮(12)通过传动机构与输出摇臂(6)连接;
所述电机(3)采用开关磁阻电机,所述控制器(7)包括主控制电路和三相不对称半桥功率变换电路,所述主控制电路包括扭矩和转角信号处理电路、母线电流/电压/相电流采样电路、电机绕组温度信号处理电路、CAN通信电路、CPU和FPGA处理器电路、电机位置信号处理电路、过流过压信号比较电路、模拟斩波电路、高端驱动及诊断电路和SiC逻辑驱动保护电路,所述三相不对称半桥功率变换电路由三相左右半桥、滤波电容C1、正极接触器S1、预充电接触器S2和预充电电阻R1耦合而成。


2.根据权利要求1所述的一种商用车智能电动助力转向系统,其特征在于:所述传动机构包括螺杆(9),所述蜗轮(12)与螺杆(9)连接,所述螺杆(9)外螺纹连接有螺母(14),所述螺母(14)的外表面上加工有齿条(16),所述齿条(16)与齿扇(17)上的轮齿(18)啮合,所述齿扇(17)与摇臂轴(19)连接,所述摇臂轴(19)与输出摇臂(6)连接。


3.根据权利要求1所述的一种商用车智能电动助力转向系统,其特征在于:所述传动机构包括集成蜗杆(20),所述蜗轮(12)与集成蜗杆(20)连接,所述集成蜗杆(20)与集成蜗轮(21)啮合,所述集成蜗轮(21)与摇臂轴(19)一体成型。


4.根据权利要求1所述的一种商用车智能电动助力转向系统,其特征在于:传动机构包括人字主动齿轮(22),所述蜗轮(12)与人字主动齿轮(22)连接,所述人字主动齿轮...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋立伟吴勇檀生辉王东刘恒朱岳松伍旭东王凯吴二导孙鸿健陶振王铭胡珍珠姜敏何志维齐红青
申请(专利权)人:西安电子科技大学芜湖研究院
类型:发明
国别省市:安徽;34

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