循环球式机械电动助力转向器检测

一种循环球式电动助力转向器。除了包括螺杆、螺母、齿扇、钢球等机械零件外，还包括转矩传感装置、助力电动机、减速机构、电子控制单元等。电子控制单元根据转向盘转矩与车速确定电动机的目标电流，然后对电动机电流进行反馈跟踪控制。减速机构输入端与电动机连接，减速机构输出端与循环球转向器中的螺杆或齿扇轴(摇臂轴)连接。本适用新型可节约能量、在各种行驶工况下提供合适的助力、零件少、质量轻、结构紧凑、装配自动化程度高，是一种节能、安全、环保的车辆动力转向器。

本发明的目的在于提供一种高效节能、低速转向轻便、高速转向路感强、以及回正能力好的循环球式电动助力转向器。

本发明的上述目的是通过这样的技术方案实现的，即一种循环球式电动助力转向器，除了包括螺杆、螺母、齿扇、循环钢球等机械零件外，还包括：(一)助力电动机，用于提供辅助转向力矩；(二)减速机构，输入端与助力电动机联接，起降速增扭的作用；(三)转矩传感装置，用于检测作用在转向盘上的力矩；(四)电子控制单元(ECU)，用于根据采集到的转向盘转矩、车速等信号，控制助力电动机电流。

其中，所述助力电动机为永磁有刷直流电动机或永磁无刷直流电动机，电压制式为DC24V或DC42V。

所述减速机构的输入端与助力电动机连接，根据助力位置的不同，输出端与循环球转向器中的螺杆或齿扇轴(摇臂轴)连接。具体结构可以为蜗轮蜗杆机构或行星齿轮机构。对蜗轮蜗杆机构，主动件即可以是蜗杆，也可以是蜗轮，即蜗轮蜗杆机构可以双向传动；蜗杆与电动机连接，蜗轮与螺杆或齿扇轴(摇臂轴)连接；另外从蜗杆强度考虑，蜗杆应设计成双头。对行星齿轮机构，行星轮支架与电动机连接，太阳轮与螺杆或齿扇轴(摇臂轴)连接，齿圈在壳体上。

所述转矩传感装置中设有一扭杆，通过一套精密的机械装置，将扭杆的变形放大成角位移或线位移，由角位移或线位移传感器间接测得扭杆的变形，根据扭杆刚度即可得转矩。

所述电子控制单元主要由CPU、信号采集与处理电路、驱动电路、监测电路等组成。其中CPU为8位或16位单片机，也可以为16位数字信号处理器(DSP)。电动机驱动电路中设置有电子开关(如继电器)，当系统出现异常后，迅速切断开关，以保证系统安全。

本发明的有益效果是，只在转向时电动机才提供助力(不像液压动力转向，即使在不转向时，油泵也一直运转)，因而能减少能量消耗；能在各种行驶工况下提供合适的助力，减小由路面不平所引起的对转向系统的扰动，改善汽车的转向特性，减轻汽车低速行驶时的转向操纵力，提高汽车高速行驶时的转向稳定性，进而提高汽车的主动安全性，且可通过设置不同的转向手力特性来满足不同使用对象的需要；取消了油泵、皮带、皮带轮、液压软管、液压油及密封件等，其零件比液压动力转向大大减少，因而其质量更轻、结构更紧凑，在安装位置选择方面也更容易，并且能降低噪声；没有液压回路，比液压动力转向更易调整和检测，装配自动化程度更高，并且可以通过设置不同的程序，能快速与不同车型匹配，因而能缩短生产和开发周期；不存在渗油问题，可大大降低保修成本，减小对环境的污染；比液压动力转向具有更好的低温工作性能。