汽车转向无超调电磁助力装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103029746A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103029746A(43)申请公布日2013.04.10(21)申请号201310000213.X(22)申请日2013.01.01(71)申请人陈蜀乔地址650224云南省昆明市盘龙区白龙路白龙寺世纪龙苑9-2-1-202(72)发明人陈蜀乔(51)Int.Cl.B62D5/00(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书66页页附图附图44页(54)发明名称汽车转向无超调电磁助力装置(57)摘要本发明涉及一种汽车转向无超调电磁助力装置，由扭矩传感器3、方位传感器4、电磁助力盘5、电控板6构成；扭矩传感器3转轴和方位传感器4转轴及电磁助力盘5转子的轴均与方向盘转向轴2同轴；扭矩传感器3和方位传感器4将驾驶员操控方向盘的扭矩信号和方位信号通过信号线9传输至电控板6中，电控板通过电控供电线7控制电磁助力盘5。由于本发明没使用电动机，而采用电磁助力盘实现转向助力，因而无需把转向指令传递给电动机，这就完全消除超调；方向盘与转向轮之间全部是机械部件连接，路感直接，结构极其简单，提高了可靠性高，降低了制造成本，实现了轻便、节能、响应迅速的目标，兼具多种优点，极具市场前景。CN10329746ACN103029746A权利要求书1/2页1.一种汽车转向无超调电磁助力装置，其特征是它由扭矩传感器(3)、方位传感器(4)、电磁助力盘(5)、电控板(6)构成；扭矩传感器(3)转轴和方位传感器(4)转轴及电磁助力盘(5)转子的轴均与方向盘转向轴(2)同轴；扭矩传感器(3)和方位传感器(4)将驾驶员操控方向盘的扭矩信号和方位信号通过信号线(9)传输至电控板(6)中，电控板通过电控供电线(7)控制电磁助力盘(5)。2.根据权利要求1所述的汽车转向无超调电磁助力装置，其特征是电磁助力盘(5)由叉形电磁铁、叉形电磁铁线圈(11)、轴承孔(12)、上定子叉形电磁铁固定盘(14)、转子磁齿(15)、转子辐板(17)、转子磁齿固定盘(18)、下定子叉形电磁铁固定盘(19)构成；叉形电磁铁采用硅钢片等具有退磁特性的材料，电磁助力盘设置外壳，定子固定于外壳上，外壳固定在车体上，上定子叉形电磁铁固定盘(14)的叉形电磁铁缠绕叉形电磁铁线圈(11)，线圈缠绕时避让轴承孔(12)，固定盘均分设置n组电磁铁，线圈分别是L1、L3、L5、…L2n+1，下定子叉形电磁铁固定盘19叉形电磁铁的n组电磁铁线圈分别是L2、L4、L6、…、L2n，通电后产生叉形电磁铁线圈N极11和叉形电磁铁线圈S极13，n组N极和n组S极分别在同一半圆方向，共计2×n×2×2磁极，所有磁极均分圆周360o，n的取值范围为2～10，n取值越大，控制越精密，电磁助力盘的直径80～800mm，转子和定子盘之间的间隙小于3mm；转子转盘由转子磁齿(15)、转子辐板(17)、转子磁齿固定盘(18)构成，转子磁齿(15)固定于转子磁齿固定盘(18)上，转子磁齿(15)的宽度小于叉形电磁铁一端叉形磁极的间隔，转子磁齿固定盘(18)直径等于定子转盘直径，转子辐板17设置转子辐板空洞(16)，以减轻转子质量造成的惯性。3.根据权利要求1所述的汽车转向无超调电磁助力装置，其特征是方位传感器(4)由永磁铁(20)、永磁体固定盘(21)，触发叶片(22)、霍尔集成块(23)、霍尔传感器(24)、导板(25)构成；永磁铁(20)安装在永磁体固定盘(21)下方外缘，永磁铁数量为4n，均分圆周360o，相邻永磁铁极性互为相反，永磁铁的极性径向设置，霍尔传感器(24)设置弧形凹槽，永磁体固定盘(21)轴心与方向盘转向轴(2)同轴，永磁体固定盘(21)的直径大于方向盘转向轴(2)，小于100mm，永磁体固定盘(21)下方的永磁体(20)可以在弧形凹槽内自由转动，霍尔传感器(24)内径向设置导板(25)，触发叶片(22)设置在弧形凹槽一侧，触发叶片后设置霍尔集成块(23)。4.根据权利要求1所述的汽车转向无超调电磁助力装置，其特征是电控板设置两路信号放大电路，分别用于放大扭矩信号和方位信号，方位信号需整理放大成为方波电压，根据永磁体(20)的排列形式，相邻方波电压相反，幅值相等，利用全对称互补OTL放大电路将正负方波进行分离，正方波电压控制三极管Ta1、Ta3、…、Ta2n+1的开启和关断，出现正方波打开三极管，否则关断，负方波电压控制三极管Tb1、Tb3、…、Tb2n+1开启和关断，出现负方波打开三极管，否则关断；扭矩信号转换为电压信号，电压幅值的大小对应于扭矩的大小，电压的正负对应扭矩的方向，利用全对称互补OTL放大电路将正负波进行分离，正波电压通过三极管Ta2、Ta4、…、Ta2n基极控制该三极管射极电流大小