本實(shí)用新型涉及一種蝸桿式電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，屬于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是協(xié)助駕駛員作汽車方向調(diào)整的裝置，為駕駛員減輕打方向盤的用力強(qiáng)度，提高車輛駕駛操控性能及安全舒適的作用，現(xiàn)有的機(jī)械液壓轉(zhuǎn)向助力因泄漏污染不具備環(huán)保功效 ；電子液壓轉(zhuǎn)向助力裝置在固定放大倍率的控制及檢修維護(hù)便利性存在一定缺陷，目前還采用的多支柱框架配合機(jī)械式液壓助力系統(tǒng)，它是基于機(jī)械式的齒輪齒條轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)而來，增加了一整套液力系統(tǒng)，包括儲(chǔ)液罐、液壓助力泵、與轉(zhuǎn)向柱相連的機(jī)械閥、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上的液壓缸和能夠推動(dòng)轉(zhuǎn)向橫拉桿的活塞等等。這種多支柱設(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，維修也不方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種蝸桿式電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該蝸桿式電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)向精確，后期維修方便。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種蝸桿式電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向管柱和助力系統(tǒng)；所述轉(zhuǎn)向盤固定在轉(zhuǎn)向管柱上端，所述轉(zhuǎn)向管柱下端連接有齒輪齒條轉(zhuǎn)向器；齒輪齒條轉(zhuǎn)向器與一轉(zhuǎn)向橫拉桿相連接；所述助力系統(tǒng)包括蝸桿助力器、無刷電機(jī)、減速齒輪和控制機(jī)構(gòu)；所述蝸桿助力器的蝸套兩端通過軸承支撐在轉(zhuǎn)向橫拉桿的殼體中；所述蝸桿助力器的蝸桿連接在轉(zhuǎn)向橫拉桿中；所述無刷電機(jī)通過減速齒輪帶動(dòng)蝸桿助力器的蝸套轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)蝸桿助力器的蝸桿和轉(zhuǎn)向橫拉桿左右平移；所述控制機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)矩傳感器、EPS控制器、電機(jī)溫度與轉(zhuǎn)角傳感器和網(wǎng)關(guān)控制器；所述轉(zhuǎn)矩傳感器套設(shè)在轉(zhuǎn)向管柱上，所述EPS控制器分別與轉(zhuǎn)矩傳感器、網(wǎng)關(guān)控制器、無刷電機(jī)和電機(jī)溫度與轉(zhuǎn)角傳感器電信號連接。

其中，所述控制機(jī)構(gòu)還包括一報(bào)警裝置；所述報(bào)警裝置與EPS控制器電信號連接。

其中，所述電機(jī)溫度與轉(zhuǎn)角傳感器、ESP控制器與無刷電機(jī)集成安裝。

其中，所述轉(zhuǎn)矩傳感器為霍爾式力矩傳感器。

本實(shí)用新型具有如下有益效果：

1、本實(shí)用新型通過轉(zhuǎn)矩傳感器傳輸電信號給EPS控制器，能夠準(zhǔn)確獲得轉(zhuǎn)向橫拉桿的轉(zhuǎn)向角度和方向。

2、本實(shí)用新型通過EPS控制器與轉(zhuǎn)矩傳感器電信號連接，控制無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，對汽車轉(zhuǎn)向提供助力。

3、本實(shí)用新型通過無刷電機(jī)與減速齒輪配合，降低轉(zhuǎn)速提高扭矩，對汽車轉(zhuǎn)向提供助力。

4、本實(shí)用新型減速從動(dòng)齒輪通過花鍵與蝸桿助力器的蝸套連接，蝸桿助力器的蝸套兩端通過軸承支撐在轉(zhuǎn)向橫拉桿殼體中，蝸桿助力器的蝸套由無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速后帶動(dòng)轉(zhuǎn)向橫拉桿平移，使汽車能夠輕易的轉(zhuǎn)向，且結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)定，后期維護(hù)方便。

5、本實(shí)用新型設(shè)置有電機(jī)溫度與轉(zhuǎn)角傳感器，檢測無刷電機(jī)的溫度，在無刷電機(jī)溫度高于110度，系統(tǒng)進(jìn)入降級模式，延長無刷電機(jī)的使用壽命。

6、本實(shí)用新型在故障診斷中，可以通過方向盤的力矩、電流的測量、助力轉(zhuǎn)向狀態(tài)、方向盤角度等參數(shù)的測定，準(zhǔn)確診斷轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的故障。

附圖說明

圖1表示本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中附圖標(biāo)記表示為：

1-轉(zhuǎn)向盤、2-轉(zhuǎn)向管柱、3-齒輪齒條轉(zhuǎn)向器、4-轉(zhuǎn)向橫拉桿、11-蝸桿助力器、12-無刷電機(jī)、13-減速齒輪、21-轉(zhuǎn)矩傳感器、22-EPS控制器、23-網(wǎng)關(guān)控制器、24-電機(jī)溫度與轉(zhuǎn)角傳感器、26-報(bào)警裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明。

如圖1所示，一種蝸桿式電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向盤1、轉(zhuǎn)向管柱2和助力系統(tǒng)；所述轉(zhuǎn)向盤1固定在轉(zhuǎn)向管柱2上端，所述轉(zhuǎn)向管柱2下端連接有齒輪齒條轉(zhuǎn)向器3；齒輪齒條轉(zhuǎn)向器3與一轉(zhuǎn)向橫拉桿4相連接；所述助力系統(tǒng)包括蝸桿助力器11、無刷電機(jī)12、減速齒輪13和控制機(jī)構(gòu)；所述蝸桿助力器11的蝸套兩端通過軸承支撐在轉(zhuǎn)向橫拉桿4的殼體中；所述蝸桿助力器11的蝸桿連接在轉(zhuǎn)向橫拉桿4中；所述無刷電機(jī)12通過減速齒輪13帶動(dòng)蝸桿助力器11的蝸套轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)蝸桿助力器11的蝸桿和轉(zhuǎn)向橫拉桿4左右平移；所述控制機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)矩傳感器21、EPS控制器22、電機(jī)溫度與轉(zhuǎn)角傳感器24和網(wǎng)關(guān)控制器23；所述轉(zhuǎn)矩傳感器21套設(shè)在轉(zhuǎn)向管柱2上，所述EPS控制器22分別與轉(zhuǎn)矩傳感器21、網(wǎng)關(guān)控制器23、無刷電機(jī)12和電機(jī)溫度與轉(zhuǎn)角傳感器24電信號連接；電機(jī)溫度與轉(zhuǎn)角傳感器24將無刷電機(jī)12的轉(zhuǎn)軸的角度位置、旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)方向和溫度提供給EPS控制器22，當(dāng)無刷電機(jī)12溫度高于110度時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入降級模式。

所述控制機(jī)構(gòu)還包括一報(bào)警裝置26；所述報(bào)警裝置26與EPS控制器22電信號連接。

所述轉(zhuǎn)矩傳感器21為霍爾式力矩傳感器。轉(zhuǎn)矩傳感器21的機(jī)械部分包括一個(gè)扭力桿，連接轉(zhuǎn)向盤側(cè)的軸和齒條側(cè)的軸。兩個(gè)軸之間角度的變化（限+/-4.5度）與駕駛員對轉(zhuǎn)向盤實(shí)施的力矩成比例關(guān)系。轉(zhuǎn)矩傳感器21產(chǎn)生的電壓值與轉(zhuǎn)向盤的力矩成比例關(guān)系。轉(zhuǎn)矩傳感器21的電磁部分提供檢測環(huán)的角度位置，可提供輸入軸和輸出軸之間的角度位置和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

所述無刷電機(jī)12為無刷的三相直流電機(jī)，可以轉(zhuǎn)化電池的電能為機(jī)械能，通過減速齒輪13帶動(dòng)蝸桿助力器11運(yùn)動(dòng)，通過蝸桿助力器11作用在轉(zhuǎn)向橫拉桿4上實(shí)現(xiàn)助力。

本實(shí)用新型的工作原理：

汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向盤1轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)向管柱2轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)矩傳感器21檢測轉(zhuǎn)向管柱2的轉(zhuǎn)向角度和轉(zhuǎn)動(dòng)方向，并傳輸電信號到EPS控制器22，EPS控制器22控制無刷電機(jī)12的轉(zhuǎn)動(dòng)，在這一過程中電機(jī)溫度與轉(zhuǎn)角傳感器24將無刷電機(jī)12的轉(zhuǎn)軸的角度位置、旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向提供給EPS控制器22；EPS控制器22根據(jù)電機(jī)溫度與轉(zhuǎn)角傳感器24的信息，調(diào)整無刷電機(jī)12的轉(zhuǎn)速；無刷電機(jī)12的轉(zhuǎn)動(dòng)通過減速齒輪13減速增扭后帶動(dòng)蝸桿助力器11的蝸套轉(zhuǎn)動(dòng)，使蝸桿和轉(zhuǎn)向橫拉桿4橫向平移，為提供汽車轉(zhuǎn)向的助力。

以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。