[发明专利]一种新型转向传动机构及汽车

说明书

本发明提供了一种新型转向传动机构及汽车，属于转向机构领域。解决了传统EPS系统无法实现方向盘的完全解耦问题。它包括方向盘、触控屏、手感模拟器、齿轮箱和齿轮传动机构，齿轮传动机构设置在齿轮箱内，齿轮箱包括齿轮箱上座和齿轮箱下盖，齿轮传动机构包括上齿轮连接架、下齿轮输出轴、下中间轮、上中间轮和下齿轮，方向盘与上齿轮连接架固定连接，齿轮箱下盖固定到车身上，齿轮箱上座与触控屏相连，触控屏设置在方向盘的中间位置。本发明集成了方向盘触控屏及手力模拟器的转向机构，触控屏集成了侧触控屏，因此驾驶员操纵更方便，手力模拟器能够在主动转向的时候，给驾驶员模拟出不同的驾驶风格，并且能够提供冗余的转向功能及转向角度。

技术领域

本发明属于转向机构领域，尤其是涉及一种新型转向传动机构及汽车。

背景技术

转向传动机构是方向盘与前轮转向器之间传递扭转力矩及转动角度的传递机构。驾驶员的手力通过方向盘放大后传递到前轮转向，实现车辆的左转或者右转。

随着技术的发展，方向盘上带显示屏的技术已经开始在车辆上实行，这种屏幕可以把驾驶员关注的信息显示到方向盘上，不会让驾驶员在驾车过程中转头或操作屏幕的时候走神出现事故。

随着智能汽车的发展，传统的EPS系统已经不能满足智能汽车对转向系统的新要求，主要体现在传统EPS是由人来主导，而智能汽车希望在可能的情况下，尽量由ADAS系统实现主动转向。另外，传统EPS系统无法实现方向盘的完全解耦，主动转向时方向盘随之转动，容易引起驾驶员的恐慌，进而引起驾驶员干预主动转向产生危险。

完全线控转向系统现在存在一些问题，如无法保证线传输稳定可靠，安全性不如机械传动，同时需要两个以上电机执行器布置在前桥上，成本与布置空间增加也比较多。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种新型转向传动机构及汽车，以解决传统EPS系统无法实现方向盘的完全解耦，主动转向时方向盘随之转动，容易引起驾驶员的恐慌，进而引起驾驶员干预主动转向产生危险问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种新型转向传动机构，包括方向盘、触控屏、手感模拟器、齿轮箱和齿轮传动机构，所述的齿轮传动机构设置在齿轮箱内，所述齿轮箱包括齿轮箱上座和齿轮箱下盖，所述的齿轮传动机构包括上齿轮连接架、下齿轮输出轴、下中间轮、上中间轮和下齿轮，所述的方向盘与上齿轮连接架固定连接，所述的齿轮箱下盖固定到车身上，所述的齿轮箱上座与触控屏相连，所述的触控屏设置在方向盘的中间位置，所述的触控屏用于实现自动驾驶模式选择；

所述的齿轮箱上座包括上部环形腔和下部腔体，上齿轮连接架通过轴承转动设置在齿轮箱上座的上部环形腔内，所述的上中间轮也设置在上部环形腔内，上齿轮连接架上的上齿轮与上中间轮啮合，所述的下齿轮和下中间轮均布置在齿轮箱上座的下部腔体和齿轮箱下盖围成的空间内，所述的下齿轮设置在齿轮箱下盖上，所述的下齿轮输出轴安装在下齿轮上，所述的下齿轮输出轴穿过齿轮箱下盖布置，所述的下中间轮布置在上中间轮的正下方，所述的下中间轮与下齿轮啮合，当下中间轮向上移动与上中间轮结合时，方向盘转动带动上齿轮连接架上的上齿轮转动，上齿轮经过上中间轮和下中间轮将运动传递至下齿轮，从而带动下齿轮输出轴转动，实现驾驶员的主动转向即主动驾驶模式；当下中间轮向下运动与上中间轮脱离时，方向盘转动不再经齿轮啮合传递至下齿轮输出轴，实现被动转向即自动驾驶模式；

所述的手感模拟器设置在上中间轮的上方且与上中间轮同轴布置，所述的手感模拟器安装在齿轮箱上座上，所述的手感模拟器用于模拟不同驾驶阻力模式；

在齿轮箱上座内部安装霍尔传感器，在上齿轮连接架的内侧集成有磁性编码器Ⅱ，在下齿轮内集成有磁性编码器Ⅰ，所述的霍尔传感器与磁性编码器Ⅰ及磁性编码器Ⅱ配合使用，通过霍尔传感器及磁性编码器配合检测上齿轮的转角及下齿轮的转角。