电动助力转向器制造技术

本发明专利技术涉及汽车的零配件，特别是涉及汽车用电动助力转向器（Ｐ－ＥＰＳ）结构。为了解决现有汽车液压助力转向系统的燃油消耗，节省能源和降低排放，本发明专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括由方向盘直接驱动的转矩传感器，其下部的小齿轮驱动齿条；转向传感器检测到转向轴上的力矩和位置信号，与车速传感器测得车速信号一起不断地输入微电脑控制单元；转向电机，装于转向器中部柱管中部的内壁上；在转向器中部柱管内壁，安装有减速器，该减速装置，采取与电机转子内壳配套的循环滚珠式减速齿轮；齿条轴的外壳及左右横拉杆。本发明专利技术提供一种汽车电动助力转向器，提供所需的辅助助力，达到操纵稳定、转向轻便、行驶安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车的零配件，特别是涉及汽车用电动助力转向器(P-EPS)结构。
技术介绍
传统的汽车转向器，有齿轮齿条传动，蜗杆滚轮传动，还有循环球式转向器。作为 转向助力系统，有液压转向泵传动及电动助力汽车转向器。前三种为机械传动，最后两种为 辅助动力转向器。由于传统的汽车转向器，传动比设计范围小，用在汽车上，需要液压转向 泵或电动机及涡轮减速机作为助力系统，但是，它要直接或间接的增加发动机的负载，增加 了燃料的消耗。传统机械传动汽车转向器除了上述的缺点以外，还有共同的缺点。就是结 构复杂，加工精度不容易控制。生产成本太高。无法实现标准化，系列化生产。 随着汽车电子技术的发展，目前一些轿车已经使用电动助力转向器，使汽车的经 济性、动力性和机动性都有所提高。由于电动助力转向系统只需电力不用液压，与机械式液 压动力转向系统相比较省略了许多元件。没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制 阀、储油罐等，零件数目少，布置方便，重量轻。而且无"寄生损失"和液体泄漏损失。因此 电动助力转向系统在各种行驶条件下均可节能80%左右，提高了汽车的运行性能。因此在 近年得到迅速的推广，也是今后助力转向系统的发展方向。EPS是一种机电一体化的新一代 汽车智能助力转向装置。在不同车况下汽车转向时，电子控制器控制转向助力电机，提供所 需的辅助助力，达到操纵稳定、转向轻便、行驶安全，使驾驶员行车有良好的舒适感。该产品 结构紧凑、节能、环保等特点，是汽车助力转向发展的趋势。
技术实现思路
为了解决现有汽车液压助力转向系统的燃油消耗，节省能源和降低排放，本专利技术 提供一种汽车电动助力转向器。在不同车况下汽车转向时，电子控制器控制转向助力电机， 提供所需的辅助助力，达到操纵稳定、转向轻便、行驶安全，使驾驶员行车有良好的舒适感。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括由方向盘直接驱动的转矩传感器， 其下部的小齿轮驱动齿条；转向传感器检测到转向轴上的力矩和位置信号，与车速传感器 测得车速信号一起不断地输入微电脑控制单元；转向电机，装于转向器中部柱管中部的内 壁上；在转向器中部柱管内壁，安装有减速器，该减速装置，采取与电机转子内壳配套的循 环滚珠式减速齿轮；齿条轴的外壳及左右横拉杆。 所述的电动助力转向器还有转角传感器，该传感器属于电磁感应式传感器，能将 转向电机的转向角度信号输出到控制单元。 所述的转向扭矩传感器包括两部分，分别安装在方向盘的输入轴和转向小齿轮的 输出轴上； 所述的转向电机为无电刷的三相交流电机，定子线圈为三相双星形连接，电机转子是强永磁式的。 本专利技术的优点3 1、可有效地提升全车的经济性 电动转向只是在驾驶员操纵汽车转向时才消耗电力，而车辆90%以上的行驶过程 不需要转向，不转向时不消耗电力。而液压助力转向系统的油泵直接由发动机的皮带传动， 即使汽车不转向时，液压泵亦运转，从而消耗发动机的动力。有资料统计，两者相比，电动转 向系统比液压转向系统节油3%。 2、使汽车转向控制更加灵活 方向盘的转向特性、转向手感和汽车的稳定特性，可以通过软件来进行调节和优 化，而不受发动机转速和功率的影响，其功能显然优于传统液压助力系统；可配合车身稳定 控制系统，在不同车速下可实现最佳的转向响应和转向力。 3、路感强、控制响应快 低速行驶时，电动系统提供较大的助力，助力程度随车速提高而逐渐降低。为了改 善行驶的舒适性，大多数现代汽车装有较宽的低压轮胎，这样增加了轮胎与路面的接触面 积，行驶阻力变大时能获得更大的转向助力。即使发动机熄火，电动助力转向系统还能照常 工作。因此很适用于电动汽车或混合动力汽车。 4、外围结构简单 整个转向装置的质量实现轻量化，结构更紧凑。由于没有液压系统，可省去漏油、 换油、换皮带等维护工作。附图说明 图1是本专利技术结构示意图； 图2是转向传感器总成； 图3是转向电机总成。具体实施例方式本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括由方向盘直接驱动的转矩传感器， 其下部的小齿轮驱动齿条8 ;转向传感器9检测到转向轴上的力矩和位置信号，与车速传感 器测得车速信号一起不断地输入安装在蓄电池下方的微电脑控制单元；转向电机IO，装于 转向器中部柱管7中部的内壁上；在转向器中部柱管内壁，安装有减速器，该减速装置，采 取与电机转子内壳配套的循环滚珠式减速齿轮；齿条轴的外壳及左右横拉杆(1，2，5，6)。 所述的电动助力转向器还有转角传感器，该传感器属于电磁感应式传感器，能将 转向电机的转向角度信号输出到控制单元。 所述的转向扭矩传感器包括两部分，分别安装在方向盘的输入轴和转向小齿轮的 输出轴上； 所述的转向电机为无电刷的三相交流电机，定子线圈为三相双星形连接，电机转 子是强永磁式的。 电动助力转向系统是由转向控制单元控制转向电机工作来实现助力的转向系统。 驾驶员操纵方向盘的转向力矩，通过转向齿轮和转向拉杆传到汽车的转向轮上；与此同时， 电子控制单元再根据目前驾驶员操纵方向盘的转向力矩、当时行驶的车速和一定的设计要 求，计算出所需要的转向助力。而所需的转向助力是通过调整电机的电压和电流来实现的，所以转向轮上最终得到的转向力矩，是驾驶员转向力矩和转向电动助力之和(后者远大于 前者)。电动转向助力系统直接使用电源，它不消耗发动机的机械动力，故不会直接影响发 动机的运转，从而比传统的液压助力转向系统节省燃料。 转向扭矩传感器包括两部分，分别安装在方向盘的输入轴和转向小齿轮的输出轴 上。(1)转子部分由上下两层构成，且均装有转矩传感器。输入轴和输出轴是由一根细金属 销连接成一体，转子部分上方有销？L。输入轴和输出轴两者上部是钢性连接，由汽车方向盘 的转轴即输入轴驱动。其下层转子带动小齿轮推动齿条的平移，驱动转向轮左右转向。转 向扭矩传感器的上层部分由方向盘直接驱动，由于下端没有负载，所以它的转动量与方向 盘转轴完全同步。但转矩传感器的下层部分带有转向小齿轮(有一定阻力)，中间通过细扭 杆驱动，导致下层转子的转动量相对较小，这就造成上、下层转子在机械上会产生相对角位 移差。当汽车转向时，在不同的道路条件遇到不同的转向阻力时，输入轴与输出轴这两个转 轴会产生与转向转矩大小相应的角度差。(2)定子部分亦有上下两层线圈，分别对应转子的 上下部。定子线圈部分有两种线圈分布，分别是励磁线圈和检测线圈，其上共有七根不同颜 色的细导线与外界联系。其励磁线圈对转子部分的线圈通过电磁感应起励磁作用-检测线 圈则将输入、输出轴的上下角差(转向转矩)检测出来，向电子控制单元输送电信号，这个 电信号是以定子线圈上的两列正弦波的相位差，反映此时转矩传感。 在转向器中部柱管内壁，安装有助力电机及减速器。助力电机为无电刷的三相交 流电机，定子线圈为三相双星形连接，电机转子是强永磁式的。此电机设计的转动惯量较 小，便于汽车行驶时灵活的变转向操作。该电机的改变旋转方向极方便，只是将三相电源任 意两相间进行换接即能实现迅速的转向助力操作。而且此电机具有低噪声、高转矩的特点， 能克服行驶各种道路时的转向阻力，进行灵活转向操作。转向电机还有过热保护功能，当温 度超过规定值，为保护电源和电机不致过载，此时应限制电机的助力电流，直至温度下降规 定的允许值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动助力转向器，包手方向盘直接驱动的转向扭矩传感器，及转向扭矩传感器下部的小齿轮驱动齿条；转向扭矩传感器检测到转向轴上的力矩和位置信号，与车速传感器测得车速信号一起不断地输入微电脑控制单元；转向电机，装于转向器中部柱管中部的内壁上；在转向器中部柱管内壁，安装有减速器，该减速装置，采取与电机转子内壳配套的循环滚珠式减速齿轮；齿条轴的外壳及左右横拉杆。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤新建，
申请(专利权)人：宝安投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]