电动助力转向系统及其转向实验模拟系统.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CN107226130A(43)申请公布日2017.10.03(21)申请号201710599270.2G09B9/04(2006.01)(22)申请日2017.07.21(71)申请人河南理工大学地址454000河南省焦作市高新区世纪路2001号(72)发明人范小彬赵紫像孙元魁刘小平范炳絮(74)专利代理机构郑州万创知识产权代理有限公司41135代理人薛雁超(51)Int.Cl.B62D5/04(2006.01)B62D6/00(2006.01)B62D113/00(2006.01)B62D119/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称电动助力转向系统及其转向实验模拟系统(57)摘要本发明公开了电动助力转向系统及其转向实验模拟系统，包括固定在转向轴上的转向盘、并排设置的两个转向车轮，在两个转向轮之间的横桥上左右滑动连接有水平齿条，水平齿条的左右两端与两个转向轮的转向机构对应传动连接，包括扭矩传感器、旋转角度传感器、主助力机构、副助力机构和电子控制单元ECU；电动助力转向实验模拟系统，包括电动助力转向系统和转向阻力模拟装置，所述转向阻力模拟装置包括第三执行电机、信号处理器DSP，所述第三执行电机通过第三减速器传动连接有阻力齿轮，阻力齿轮与水平齿条啮合连接，位移传感器和第三执行电机均与信号处理器DSP信号控制连接，位移传感器与第三执行电机形成闭环控制；控制较为稳定，大大提高驾驶的舒适度。CN107226130ACN107226130A权利要求书1/1页1.电动助力转向系统，包括固定在转向轴上的转向盘、并排设置的两个转向车轮，在两个转向轮之间的横桥上左右滑动连接有水平齿条，水平齿条的左右两端与两个转向轮的转向机构对应传动连接，其特征在于，包括扭矩传感器、旋转角度传感器、主助力机构、副助力机构和电子控制单元ECU；扭矩传感器，安装在转向轴上用于监测转向盘的旋转方向和扭矩；旋转角度传感器，安装在转向轴上用于监测转向盘的旋转角度；主助力机构，通过齿轮齿条啮合方式与水平齿条传动连接以控制水平齿条左右滑动；副助力机构，通过连杆机构方式与水平齿条传动连接以控制水平齿条左右滑动；所述扭矩传感器、旋转角度传感器、主助力机构、副助力机构均与电子控制单元ECU信号控制连接。2.根据权利要求1所述的电动助力转向系统，其特征在于，所述主助力机构包括位移传感器和第一执行电机，所述位移传感器用于监测水平齿条的运动位置，第一执行电机通过第一减速器传动连接有动齿轮，动齿轮与水平齿条啮合连接；位移传感器和第一执行电机均与电子控制单元ECU信号控制连接，位移传感器与第一执行电机形成闭环控制。3.根据权利要求2所述的电动助力转向系统，其特征在于，所述副助力机构包括第二执行电机，第二执行电机通过第二减速器传动连接有连杆机构，连杆机构与水平齿条传动连接，在第二执行电机与第二减速器之间设有电磁离合器，电磁离合器和第二执行电机均与电子控制单元ECU信号控制连接，电子控制单元ECU获取的车速信号与第二执行电机形成闭环控制。4.电动助力转向实验模拟系统，其特征在于，包括如权利要求3所述的电动助力转向系统和转向阻力模拟装置，所述转向阻力模拟装置包括第三执行电机、信号处理器DSP，所述第三执行电机通过第三减速器传动连接有阻力齿轮，阻力齿轮与水平齿条啮合连接，位移传感器和第三执行电机均与信号处理器DSP信号控制连接，位移传感器与第三执行电机形成闭环控制。5.根据权利要求4所述的电动助力转向实验模拟系统，其特征在于，所述信号处理器DSP信号控制连接有工业计算机，工业计算机信号控制连接有六自由度运动模拟器，所述六自由度运动模拟器将模拟车速信号传输给电子控制单元ECU，驾驶员通过六自由度运动模拟器控制转向盘而对转向阻力模拟装置形成闭环控制。2CN107226130A说明书1/4页电动助力转向系统及其转向实验模拟系统技术领域[0001]本发明属于汽车转向助力系统技术领域，特别涉及一种电动助力转向系统及其转向实验模拟系统，主要应用在重型车辆的转向助力，及对带有电动助力系统的重型车辆进行的转向实验模拟系统。背景技术[0002]电动助力转向系统（ElectricPowerSteering，缩写EPS）是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，电动助力转向系统主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元（ECU）等组成。驾驶员在操纵方向盘进行转向时，扭矩传感器检测到转向盘的转向以及转矩的大小，将电压信号输送到电子控制单元，电子控制单元根据扭矩传感器检测到的转矩电压信号、转动方向和车速信号等，向电动机控制器发出指令，使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩，从而产生辅助动力。汽车