[发明专利]电动助力转向器

说明书

技术领域

本发明涉及汽车的零配件，特别是涉及汽车用电动助力转向器(P-EPS)结构。

背景技术

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。

发明内容

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。

本发明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。

本发明的优点

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是本发明结构示意图；

图2是转向传感器总成；

图3是转向电机总成。

具体实施方式

本发明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10，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)。