一种用液力实现路感与回正的汽车线控转向系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用液力实现路感与回正的汽车线控转向系统，包括转向操纵总成、转向执行总成、液压阀装置和电控系统。转向操纵总成包括操纵端壳体组件、传动轴系和轴套活塞部件。转向执行总成包括执行端壳体组件、转向轴、传动装置和助力电机12。液压阀装置包括流量控制阀21和液压管系。电控系统包括主控制器22和角度传感器系统。本实用新型专利技术具有可靠性高，结构简单，可以根据车辆的运动状态实时调整回正强度的特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种用液力实现路感与回正的汽车线控转向系统
本技术涉及一种汽车转向系统，特别涉及一种汽车液力线控转向系统，属于机动车动力驱动转向机构领域。
技术介绍
汽车转向系统大致分成手动转向系统、助力转向系统以及线控转向系统。手动转向系统是一种单一利用机械传动机构将驾驶员的转向力矩传递给车轮，再将车轮的回正力矩传递给驾驶员的方案，这种系统由于采用单一机械传动的方式，结构尺寸和重量都较大， 结构较复杂，发生机械故障的概率较高。线控转向系统是一种采用中央处理单元、传感器、 集成电路以及电缆等组件代替单一机械传动机构，将驾驶员的转向力矩转换成电信号，通过中央处理单元校正后产生执行指令，利用转向电机及其传动机构驱动车轮转动，再将车轮的回正力矩转换成电信号，通过中央处理单元校正后产生回正指令，利用回正电机及其传动机构将回正信息传递给驾驶员的方案，这种系统采用单一的电信号模拟方式来承担驾驶员和车轮之间的信息传递任务，简化了整个转向系统的结构，使得其尺寸明显缩小，重量显著减轻，同时便于安装维护，但是也存在一些问题，其一是系统可靠性问题，方向盘与转向车轮之间没有直接的机械连接，完全依靠电子和电器元件来工作，一旦电控系统出现故障，车辆将处于失控的状态。电子部件对工况的要求明显高于机械部件，这就带来了适应性问题，即上述系统是否能够适应各种行驶工况，比如温度和湿度的变化，以及电路腐蚀老化等问题。其二是动力源的问题，线控转向方案采用执行电机带动车轮转向，采用回正电机带动方向盘回正，这种方式对电机和电源提出了较高的要求，目前普遍采用的电源是蓄电池， 这样两套电机就需要两套蓄电池，不仅占用了较大的空间，而且结构复杂度提高，安装和能耗成本随之提闻。
技术实现思路
本技术汽车线控转向系统公开了一种新的方案，采用液力传动附和线控助力调控的方式，解决了普通线控转向系统工作可靠性问题，同时缩减了能源消耗，降低了机构复杂度。本技术汽车线控转向系统包括转向操纵总成、转向执行总成、液压阀装置和电控系统。转向操纵总成包括操纵端壳体组件、传动轴系和轴套活塞部件，操纵端壳体组件包括操纵端液压缸体I、轴系壳体2和连接壳体3，操纵端液压缸体I包括操纵端缸体连接端4和操纵端缸体工作段5，连接壳体3 —端与轴系壳体2密封连接，连接壳体3另一端与操纵端缸体连接端4密封连接，操纵端缸体工作段5包括缸体外壁和设置在所述缸体外壁内的密封缸腔；传动轴系包括传动轴6、连接轴系和螺杆轴7，螺杆轴7包括螺杆连接端8和螺杆螺纹段9,传动轴6位于操纵端壳体组件外部的一端与方向盘连接,传动轴6另一端与连接轴系一端固定连接，连接轴系另一端与螺杆连接端8固定连接，螺杆螺纹段9与操纵端缸体工作段5底部内壁轴向固定连接；轴套活塞部件包括轴套本体10和操纵端凸缘活塞 11，操纵端凸缘活塞11设置在轴套本体10外侧壁上，操纵端凸缘活塞11的外缘端与操纵端缸体工作段5内的所述密封缸腔内壁密封滑动连接，操纵端凸缘活塞11将所述密封缸腔内部分隔成操纵端右缸腔和操纵端左缸腔，操纵端缸体工作段5两端外侧壁上分别设置右转液压口 A和左转液压口 A，右转液压口 A与操纵端右缸腔连通，左转液压口 A与操纵端左缸腔连通，轴套本体10与螺杆螺纹段9通过内外螺纹转动套接。转向执行总成包括执行端壳体组件、转向轴、传动装置和助力电机12，执行端壳体组件包括执行端液压缸体13、传动装置壳体14和安装固定壳体，执行端液压缸体13内部是一个密封的缸腔，执行端液压缸体13、传动装置壳体14和安装固定壳体组成一个密闭的筒状壳体；转向轴包括密封液压段和螺纹传动段，密封液压段包括密封液压段本体15、设置在密封液压段本体15两端的密封部件16和设置在密封部件16间密封液压段本体15上的执行端凸缘活塞17，密封液压段本体15与密封部件16密封滑动套接，执行端凸缘活塞17 密封紧固套接在密封液压段本体15外侧壁上，执行端凸缘活塞17外缘端与执行端液压缸体13内壁密封滑动连接，执行端凸缘活塞17将执行端液压缸体13内部缸腔分隔成执行端右缸腔和执行端左缸腔，执行端液压缸体13两端外侧壁上分别设置右转液压口 B和左转液压口 B，右转液压口 B与执行端右缸腔连通，左转液压口 B与执行端左缸腔连通，螺纹传动段设置在传动装置壳体14内；传动装置包括轴套螺母部件18、蜗轮部件19和蜗杆部件20，轴套螺母部件18与螺纹传动段内外螺纹转动套接，轴套螺母部件18轴向固定设置在传动装置壳体14内，蜗轮部件19紧固套接在轴套螺母部件18外侧壁上，蜗杆部件20与蜗轮部件 19啮合，蜗杆部件20的传动端与助力电机11输出端固定连接。液压阀装置包括流量控制阀21和液压管系，液压管系包括右转液压管A、左转液压管A、右转液压管B和左转液压管B，右转液压管A —端与右转液压口 A连通，右转液压管 A另一端与流量控制阀21输入端连通；左转液压管A—端与左转液压口 A连通，左转液压管A另一端与流量控制阀21输入端连通；右转液压管B —端与右转液压口 B连通，右转液压管B另一端与流量控制阀21输出端连通；左转液压管B —端与左转液压口 B连通，左转液压管B另一端与流量控制阀21输出端连通；操纵端右缸腔、执行端右缸腔、右转液压管 A、右转液压管B和流量控制阀21组成一个密封的右转液压空间，操纵端左·缸腔、执行端左缸腔、左转液压管A、左转液压管B和流量控制阀21组成一个密封的左转液压空间。电控系统包括主控制器22和角度传感器系统，角度传感器系统包括操纵端角度传感器部件23和执行端角度传感器部件24，操纵端角度传感器部件23设置在连接壳体3 内部，操纵端角度传感器部件23监测传动轴系的操纵信息，操纵端角度传感器部件23将操纵信息传送给主控制器22 ;执行端角度传感器部件24设置在传动装置壳体14内部，执行端角度传感器部件24监测传动装置的执行信息，执行端角度传感器部件24将执行信息传送给主控制器22 ;主控制器22根据操纵信息向助力电机12发送转向指令，主控制器22根据执行信息调整转向指令和向流量控制阀21发送调整回正流量指令。本技术汽车线控转向系统具有可靠性高，结构简单，可以根据车辆的运动状态实时调整回正强度的特点。附图说明图1是本技术汽车线控转向系统总成主视图。图2是本技术汽车线控转向系统总成俯视图。图3是本技术的转向操纵总成主视图。图4是本技术的转向操纵总成俯视图。图5是本技术的转向操纵总成A-A剖视图。图6是本技术的转向执行总成主视图。图7是本技术的转向执行总成左视图。图8是本技术的转向执行总成B-B剖视图。图9是本技术的转向执行总成C-C剖视图。图1 9中，I是操纵端液压缸体，2是轴系壳体，3是连接壳体，4是操纵端缸体连接端，5是操纵端缸体工作段，6是传动轴，7是螺杆轴，8是螺杆连接端，9是螺杆螺纹段，10 是轴套本体，11是操纵端凸缘活塞，12是助力电机，13是执行端液压缸体，14是传动装置壳体，15是密封液压段本体，16是密封部件，17是执行端凸缘活塞，18是轴套螺母部件，19是蜗轮部件，20是蜗杆部件，21是流量控制阀，22是主控制器，23是操纵端角度传感器部件， 24是执行端角度传感器部件，25是连接套本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用液力实现路感与回正的汽车线控转向系统，包括转向操纵总成、转向执行总成、液压阀装置和电控系统，其中：所述转向操纵总成包括操纵端壳体组件、传动轴系和轴套活塞部件，所述操纵端壳体组件包括操纵端液压缸体(1)、轴系壳体(2)和连接壳体(3)，操纵端液压缸体(1)包括操纵端缸体连接端(4)和操纵端缸体工作段(5)，连接壳体(3)一端与轴系壳体(2)密封连接，连接壳体(3)另一端与操纵端缸体连接端(4)密封连接，操纵端缸体工作段(5)包括缸体外壁和设置在所述缸体外壁内的密封缸腔；所述传动轴系包括传动轴(6)、连接轴系和螺杆轴(7)，螺杆轴(7)包括螺杆连接端(8)和螺杆螺纹段(9)，传动轴(6)位于所述操纵端壳体组件外部的一端与方向盘连接，传动轴(6)另一端与所述连接轴系一端固定连接，所述连接轴系另一端与螺杆连接端(8)固定连接，螺杆螺纹段(9)与操纵端缸体工作段(5)底部内壁轴向固定连接；所述轴套活塞部件包括轴套本体(10)和操纵端凸缘活塞(11)，操纵端凸缘活塞(11)设置在轴套本体(10)外侧壁上，操纵端凸缘活塞(11)的外缘端与操纵端缸体工作段(5)内的所述密封缸腔内壁密封滑动连接，操纵端凸缘活塞(11)将所述密封缸腔内部分隔成操纵端右缸腔和操纵端左缸腔，操纵端缸体工作段(5)两端外侧壁上分别设置右转液压口A和左转液压口A，所述右转液压口A与所述操纵端右缸腔连通，所述左转液压口A与所述操纵端左缸腔连通，轴套本体(10)与螺杆螺纹段(9)通过内外螺纹转动套接；所述转向执行总成包括执行端壳体组件、转向轴、传动装置和助 力电机(12)，所述执行端壳体组件包括执行端液压缸体(13)、传动装置壳体(14)和安装固定壳体，执行端液压缸体(13)内部是一个密封的缸腔，执行端液压缸体(13)、传动装置壳体(14)和安装固定壳体组成一个密闭的筒状壳体；所述转向轴包括密封液压段和螺纹传动段，所述密封液压段包括密封液压段本体(15)、设置在密封液压段本体(15)两端的密封部件(16)和设置在密封部件(16)间密封液压段本体(15)上的执行端凸缘活塞(17)，密封液压段本体(15)与密封部件(16)密封滑动套接，执行端凸缘活塞(17)密封紧固套接在密封液压段本体(15)外侧壁上，执行端凸缘活塞(17)外缘端与执行端液压缸体(13)内壁密封滑动连接，执行端凸缘活塞(17)将执行端液压缸体(13)内部缸腔分隔成执行端右缸腔和执行端左缸腔，执行端液压缸体(13)两端外侧壁上分别设置右转液压口B和左转液压口B，所述右转液压口B与所述执行端右缸腔连通，所述左转液压口B与所述执行端左缸腔连通，所述螺纹传动段设置在传动装置壳体(14)内；所述传动装置包括轴套螺母部件(18)、蜗轮部件(19)和蜗杆部件(20)，轴套螺母部件(18)与所述螺纹传动段内外螺纹转动套接，轴套螺母部件(18)轴向固定设置在传动装置壳体(14)内，蜗轮部件(19)紧固套接在轴套螺母部件(18)外侧壁上，蜗杆部件(20)与蜗轮部件(19)啮合，蜗杆部件(20)的传动端与助力电机(11)输出端固定连接；所述液压阀装置包括流量控制阀(21)和液压管系，所述液压管系包括右转液压管A、左转液压管A、右转液压管B和左转液压管B，所述右转液压管A一端与右转液压口A连通，所述右转液压管A另一 端与流量控制阀(21)输入端连通；所述左转液压管A一端与左转液压口A连通，所述左转液压管A另一端与流量控制阀(21)输入端连通；所述右转液压管B一端与右转液压口B连通，所述右转液压管B另一端与流量控制阀(21)输出端连通；所述左转液压管B一端与左转液压口B连通，所述左转液压管B另一端与流量控制阀(21)输出端连通；所述操纵端右缸腔、执行端右缸腔、右转液压管A、右转液压管B和流量控制阀(21)组成一个密封的右转液压空间，所述操纵端左缸腔、执行端左缸腔、左转液压管A、左转液压管B和流量控制阀(21)组成一个密封的左转液压空间；所述电控系统包括主控制器(22)和角度传感器系统，所述角度传感器系统包括操纵端角度传感器部件(23)和执行端角度传感器部件(24)，操纵端角度传感器部件(23)设置在连接壳体(3)内部，操纵端角度传感器部件(23)监测所述传动轴系的操纵信息，操纵端角度传感器部件(23)将所述操纵信息传送给主控制器(22)；执行端角度传感器部件(24)设置在传动装置壳体(14)内部，执行端角度传感器部件(24)监测所述传动装置的执行信息，执行端角度传感器部件(24)将所述执行信息传送给主控制器(22)；主控制器(22)根据所述操纵信息向助力电机(12)发送转向指令，主控制器(22)根据所述执行信息调整转向指令和向流量控制阀(21)发送调整回正流量指令。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢刚，赵永先，
申请(专利权)人：绵阳师范学院，
类型：实用新型
国别省市：