一种线控转向系统方向盘限位装置及限位方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109455219A(43)申请公布日2019.03.12(21)申请号201811143801.8(22)申请日2018.09.29(71)申请人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市屯溪路193号(72)发明人赵林峰朱天阳胡延平张锐陈蒋鹏飞田博谢有浩陈无畏(74)专利代理机构合肥市泽信专利代理事务所(普通合伙)34144代理人方荣肖(51)Int.Cl.B62D5/00(2006.01)B62D5/04(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种线控转向系统方向盘限位装置及限位方法(57)摘要本发明公开一种线控转向系统方向盘限位装置及限位方法，可解决现有主动转向控制系统在方向盘极限位置不能准确限位的技术问题。本发明包括安装台架、转向机构、齿轮限位机构和路感调控机构。安装台架包括固定面板、管柱固定板、电机固定板和实验台框架组成。转向机构包括方向盘、转角传感器、转向管柱、U形夹紧板和万向节。齿轮限位机构包括小齿轮、半圆齿轮、齿轮轴、限位轴、固定块和深沟球轴承。路感调控机构包括法兰盘和路感电机。本发明即保证了转动方向盘时可以提供稳定的路感，并在极限位置处路感电机提供较大的阻力矩进行限位，也通过机械接触的方式对程序控制限位提供一种保障，并且该设计方法简单，装置体积小，限位精度，准确性高。CN109455219ACN109455219A权利要求书1/2页1.一种线控转向系统方向盘限位装置，包括安装台架和转向机构，其特征在于：还包括齿轮限位机构和路感调控机构，所述转向机构、齿轮限位机构和路感调控机构分别设置在安装台架上，所述转向机构分别与所述齿轮限位机构和所述路感调控机构连接；其中，所述转向机构包括方向盘(21)、转向管柱(23)和万向节(25)；所述方向盘(21)固定在转向管柱(23)的顶端，所述转向管柱(23)固定在安装台架上，所述转向管柱(23)的底端连接万向节(25)；所述齿轮限位机构包括小齿轮(31)、半圆齿轮(32)、齿轮轴(33)；小齿轮(31)固定在转向管柱(23)上；半圆齿轮(32)固定在齿轮轴(33)上，齿轮轴(33)设置在半圆齿轮(32)的圆心位置，半圆齿轮(32)以齿轮轴(33)为中心旋转，齿轮轴(33)通过轴承固定在安装台架上；小齿轮(31)与半圆齿轮(32)啮合；路感调控机构包括路感电机(42)、控制器和转角传感器(22)，所述路感电机(42)和所述控制器分别固定在所述安装台架上；所述路感电机(42)通过法兰盘(41)与万向节(25)连接；所述转角传感器(22)设置在转向管柱(23)上，所述路感电机(42)和所述转角传感器(22)分别与所述控制器连接。2.根据权利要求1所述的线控转向系统方向盘限位装置，其特征在于：所述半圆齿轮(32)在齿轮相反的一侧以齿轮轴(33)为圆心设置半圆凸起，所述半圆凸起与半圆齿轮(32)相交处设置定位槽；所述齿轮限位机构还包括限位轴(34)，限位轴(34)固定在安装台架上，限位轴(34)与齿轮轴(33)平行，限位轴(34)与所述半圆凸起的圆边相切，所述定位槽和限位轴(34)的直径相同；当方向盘(21)转动到极限位置时，半圆齿轮(32)上的定位槽会和限位轴(34)接触。3.根据权利要求1所述的线控转向系统方向盘限位装置，其特征在于：所述齿轮轴(33)通过深沟球轴承固定在所述安装台架上。4.根据权利要求4所述的线控转向系统方向盘限位装置，其特征在于：还包括固定块(35)，所述齿轮轴(33)和限位轴(34)分别固定在固定块(35)上，所述固定块(35)固定在所述安装台架上，所述深沟球轴承设置在固定块(35)内部。5.根据权利要求1所述的线控转向系统方向盘限位装置，其特征在于：所述转向管柱(23)通过一个U形夹紧板(24)固定在所述安装台架上。6.根据权利要求5所述的线控转向系统方向盘限位装置，其特征在于：所述安装台架包括固定面板(11)、管柱固定板(12)、电机固定板(13)和安装台框架(14)，所述固定面板(11)设置在安装台框架(14)的侧面；所述管柱固定板(12)固定在安装台框架(14)上，转向管柱(23)通过U形夹紧板(24)固定在管柱固定板(12)上；所述电机固定板(13)固定在安装台框架(14)上，所述路感电机(42)固定在电机固定板(13)上。7.根据权利要求1所述的线控转向系统方向盘限位装置，其特征在于：；小齿轮(31)通过键固定在转向管柱(23)上；半圆齿轮(32)通过键固定在齿轮轴(33)上。8.一种线控转向系统方向盘限位方法，其应用于如权利要求1至7中任意一项所述的线控转向系统方向盘限位装置中，其特征在于：所述线控转向系统方向盘限位方法包括以下步骤，2CN10