商用車智能轉向補償裝置製造方法
2023-05-24 19:10:46
商用車智能轉向補償裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及汽車部件領域，尤其涉及一種汽車轉向系統。一種商用車智能轉向補償裝置，包括轉向中間軸、第二軸、轉向補償執行單元和轉向輸出軸；所述轉向輸出軸通過一端固定安裝的輸出軸齒輪與第二軸輸出齒輪形成齒輪副，所述中間軸齒輪與第二軸輸入齒輪形成齒輪副；第二軸輸出齒輪的端面上設置有蝸輪齒，所述轉向補償執行單元內置有通過驅動機構控制的蝸杆，所述蝸輪齒與蝸杆相配合構成蝸輪蝸杆機構，驅動機構由轉向補償控制單元控制連接。本發明可以根據車輛行駛狀態，通過正反向轉向補償來減少轉向不足或緩解轉向過度；也可以通過正反向轉向補償來提高車輛操控靈敏性，提升駕駛樂趣，或降低轉向靈敏性來提高車輛駕乘的舒適性。
【專利說明】 商用車智能轉向補償裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及汽車部件領域，尤其涉及一種汽車轉向系統。
【背景技術】
[0002]現有的乘用車及輕型商用車所採用的轉向系統主要由方向盤、方向盤軸、中間軸、轉向器輸入軸、轉向器及轉向橫拉杆組成。系統工作時，駕駛員轉動方向盤，轉向動作經萬向節傳動至中間軸、再經萬向節傳動至轉向器輸入軸，經過轉向器內部齒輪齒條結構的轉換，轉向動作轉化為轉向橫拉杆的左右拉動動作，實現轉向輪的偏向，進行轉向。
[0003]現有的這種轉向系統是一種機械結構，能夠線性的實現轉向的功能，缺少智能協助駕駛員實現駕駛意圖的功能。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種商用車智能轉向補償裝置，該補償裝置改進了汽車的轉向系統，可以根據車輛行駛狀態、駕駛員駕駛意圖，通過正反轉向補償來提高車輛與駕駛員的契合度。
[0005]本發明是這樣實現的:一種商用車智能轉向補償裝置，包括轉向中間軸、第二軸、轉向補償執行單元和轉向輸出軸，所述轉向中間軸一端與方向盤軸聯接，轉向中間軸另一端固定裝有中間軸齒輪；所述第二軸一端固定裝有第二軸輸入齒輪，第二軸另一端通過軸承裝有第二軸輸出齒輪；所述轉向輸出軸通過一端固定安裝的輸出軸齒輪與第二軸輸出齒輪形成齒輪副，所述中間軸齒輪與第二軸輸入齒輪形成齒輪副；所述轉向補償執行單元同軸固定套裝在第二軸上，第二軸輸出齒輪的端面上設置有蝸輪齒，所述轉向補償執行單元內置有通過驅動機構控制的蝸杆，所述蝸輪齒與蝸杆相配合構成蝸輪蝸杆機構，驅動機構由轉向補償控制單元控制連接。
[0006]所述的轉向補償控制單元的信號輸入端與車身橫擺加速度傳感器相連。
[0007]所述的轉向補償控制單元的信號輸入端與駕駛模式輸入模塊相連。
[0008]所述的驅動機構為步進電機。
[0009]本發明商用車智能轉向補償裝置改進了轉向系統，增加了轉向中間軸轉向補償機構。可以根據車輛行駛狀態，通過正向轉向補償來減少轉向不足或通過負向轉向補償來緩解轉向過度；也可以根據駕駛員駕駛意圖，通過正向轉向補償來提高車輛操控靈敏性，提升駕駛樂趣，或通過負向轉向補償來降低轉向靈敏性來提高車輛駕乘的舒適性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明商用車智能轉向補償裝置的結構示意圖；
圖2為本發明中轉向補償執行單元5的連接示意圖。
[0011]圖中:1轉向中間軸、2中間軸齒輪、3第二軸輸入齒輪、4第二軸、5轉向補償執行單元、6第二軸輸出齒輪、7輸出軸齒輪、8轉向輸出軸、9蝸輪齒、10蝸杆、11轉向補償控制單兀、12車身橫擺加速度傳感器、13駕駛模式輸入模塊、14方向盤軸。
【具體實施方式】
[0012]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明表述的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
[0013]實施例1
如圖1、2所示，一種商用車智能轉向補償裝置，包括轉向中間軸1、第二軸4、轉向補償執行單元5和轉向輸出軸8，所述轉向中間軸I 一端與方向盤軸14聯接，轉向中間軸I另一端固定裝有中間軸齒輪2 ;所述第二軸4 一端固定裝有第二軸輸入齒輪3，第二軸4另一端通過軸承裝有第二軸輸出齒輪6 ;所述轉向輸出軸8通過一端固定安裝的輸出軸齒輪7與第二軸輸出齒輪6形成齒輪副，所述中間軸齒輪2與第二軸輸入齒輪3形成齒輪副；所述轉向補償執行單元5同軸固定套裝在第二軸4上，第二軸輸出齒輪6的端面上設置有蝸輪齒9，所述轉向補償執行單元5內置有通過驅動機構控制的蝸杆10，所述蝸輪齒9與蝸杆10相配合構成蝸輪蝸杆機構，在本實施例中，所述的驅動機構為步進電機，步進電機由轉向補償控制單元11控制連接。
[0014]轉向補償執行單元5中的蝸杆10可以根據轉向補償控制單元11的信號按照一定的速度正向或反向旋轉一定的角度。第二軸輸出齒輪6與第二軸4是軸承連接起到支撐的作用，蝸輪齒9接受蝸杆10的嚙合傳動帶動第二軸輸出齒輪6旋轉，並將旋轉運動傳遞給輸出軸齒輪7，最終由轉向輸出軸8傳遞出轉向補償力矩。轉向的正常力矩直接由蝸杆10跟隨第二軸4旋轉時通過蝸輪齒9推動第二軸輸出齒輪6來實現。
[0015]本發明中轉向補償控制單元11根據車輛各種駕駛信號來輸出控制信號對轉向補償執行單元5中的步進電機進行控制，在本實施例中，轉向補償控制單元11通過採集車身橫擺加速度傳感器12和/或駕駛模式輸入模塊13的信號對步進電機進行控制，並計算出適合的轉向補償量和補償速度，輸入給轉向補償執行單元5執行補償措施。
[0016]下面舉例說明商用車智能轉向補償裝置工作的幾個場景及工作過程。
[0017]1、當駕駛員選擇「運動模式」駕駛車輛時，轉向補償控制單元11檢測到駕駛模式輸入模塊13的信號，進入正向補償狀態。在此狀態下，當駕駛員轉動方向盤時，轉向補償控制單元11輸出正向補償信號給轉向補償執行單元5，轉向補償執行單元5中的步進電機驅動蝸杆10旋轉，使得第二軸輸出齒輪6在第二軸4的轉動量基礎上再增加一定的轉動量，並將增加了一定轉動量的齒輪轉動傳遞給輸出軸齒輪7，最終由轉向輸出軸8傳遞出來。這樣當駕駛員轉動了一量的方向盤時，通過裝置的正向補償，轉向輪得到了比方向盤轉動量多一點的轉動量，轉向會變得更加靈敏，車輛轉向更富有駕駛樂趣。反之，當駕駛員選擇「舒適模式」駕駛車輛時，通過裝置的負向補償，轉向輪得到了比方向盤轉動量少一點的轉動量，轉向會變得遲緩，車輛轉向更平順舒適。
[0018]2、當車輛發生轉向不足時，轉向補償控制單元11對比車身橫擺加速度傳感器12信號和方向盤轉角信號，判斷車輛處於轉向不足狀態時，轉向補償控制單元11進入正向補償狀態。在此狀態下，轉向補償控制單元11輸出正向補償信號給轉向補償執行單元5，轉向補償執行單元5中的步進電機驅動蝸杆10旋轉，使得第二軸輸出齒輪6在第二軸4的轉動量基礎上再增加一定的轉動量，並將增加了一定轉動量的齒輪轉動傳遞給輸出軸齒輪7，最終由轉向輸出軸8傳遞出來。通過裝置的正向補償，轉向輪得到了比方向盤轉動量多一點的轉動量，來修正轉向不足量，幫助駕駛員實現轉向意圖。反之，當車輛發生過度轉向時，通過裝置的負向補償，轉向輪得到了比方向盤轉動量少一點的轉動量，來修正轉向過度，幫助駕駛員實現轉向意圖。
【權利要求】
1.一種商用車智能轉向補償裝置，其特徵是:包括轉向中間軸(1)、第二軸(4)、轉向補償執行單元(5)和轉向輸出軸(8)，所述轉向中間軸⑴一端與方向盤軸(14)聯接，轉向中間軸(I)另一端固定裝有中間軸齒輪(2);所述第二軸(4) 一端固定裝有第二軸輸入齒輪(3)，第二軸(4)另一端通過軸承裝有第二軸輸出齒輪(6);所述轉向輸出軸(8)通過一端固定安裝的輸出軸齒輪(7)與第二軸輸出齒輪(6)形成齒輪副，所述中間軸齒輪(2)與第二軸輸入齒輪(3)形成齒輪副；所述轉向補償執行單元(5)同軸固定套裝在第二軸(4)上，第二軸輸出齒輪(6)的端面上設置有蝸輪齒(9)，所述轉向補償執行單元(5)內置有通過驅動機構控制的蝸杆(10)，所述蝸輪齒(9)與蝸杆(10)相配合構成蝸輪蝸杆機構，驅動機構由轉向補償控制單元(11)控制連接。
2.如權利要求1所述的商用車智能轉向補償裝置，其特徵是:所述的轉向補償控制單兀(11)的信號輸入端與車身橫擺加速度傳感器(12)相連。
3.如權利要求1或2所述的商用車智能轉向補償裝置，其特徵是:所述的轉向補償控制單元(11)的信號輸入端與駕駛模式輸入模塊(13)相連。
4.如權利要求1或2所述的商用車智能轉向補償裝置，其特徵是:所述的驅動機構為步進電機。
【文檔編號】B62D3/00GK103895691SQ201310727853
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】楊小輝, 陳穩, 鄭建洲 申請人:上海汽車集團股份有限公司