线控转向手感模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种线控转向手感模拟装置，包括：动力源输出轴上固定第一传动件；第一传动件能传动第二传动件；第二传动件固定在转向管柱上，其能传动第三传动件；第三传动件两端分别固定有第一阻挡件和第二阻挡件；第三阻挡件两侧分别面对第一弹性件一端和第二弹性件一端，其与动力源和转向管柱始终保持相对位置固定；第一弹性件另一端面对第一阻挡件；第二弹性件另一端面对第二阻挡件。本实用新型专利技术在不配置转向中间轴且没有外部助力的前提下，可以约束线控转向手感模拟装置的转角行程，实现转角确定性，并能模拟机械转向系统力矩特性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
线控转向手感模拟装置


[0001]本技术涉及汽车领域，特别是涉及一种线控转向手感模拟装置。

技术介绍

[0002]汽车转向性能是汽车的主要性能之一，转向系统的性能直接影响汽车的操纵稳定性，它在车辆的安全行驶、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件等方面起着重要的作用。如何合理地设计转向系统，使汽车具有良好的操纵性能，是设计人员的重要研究课题。在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多不同水平的驾驶人群，汽车的易操纵性设计显得尤为重要。线控转向系统(Steering
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Wire，简称“SBW”)的发展，正迎合这种客观需求。它是继EPS后发展起来的新一代转向系统，具有比EPS操纵稳定性更好的特点，而且它在转向盘和转向轮之间不再采用机械连接，彻底摆脱传统转向系统所固有的限制，给驾驶员带来方便，同时提高了汽车的安全性。车辆线控转向技术是目前公认的车辆转向系统的终极解决方案。
[0003]车辆线控转向系统目前全球范围内未见规模量产案例。但随着智能驾驶技术的加速推进，车辆线控转向技术必将成为唯一规模化解决方案。
[0004]从目前欧盟、北美和中国设定的智能驾驶路线图来看，预期2025年全球80％车辆将实现L3等级以上的智能驾驶目标，其中50％以上的转向系统将是线控转向系统。
[0005]手感控制装置是线控转向系统重要的两大部件之一，另一部件为转向执行装置。目前阶段，手感控制装置的研发尚处于起步阶段，全球范围内均未见成熟、标准化、行业公认、和产业化的解决方案。国内和国际上总体来看，线控转向系统研发基本处于同一起步时点和同一技术能力。
[0006]手感控制装置的实现难点是在没有中间轴以下负载的条件下，在功能和性能上还原传统转向的角度变化、力矩变化。同时，由于失去中间轴及以下负载的连接，方向盘从有限角度的旋转运动变成无线角度的运动。如果其他设计不当，可能引起驾驶过程中轮胎转向和方向盘转向在角度、角速度以及力的传递上的线性失调。以及，在车辆下电过程中的误打方向盘，引入的上电后初始角度不同步，机械脱钩引起的下转向装置机械回正力没法反馈到方向盘上。

技术实现思路

[0007]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0008]本技术要解决的技术问题是提供一种在不配置转向中间轴且没有外部助力的前提下，可以约束线控转向手感模拟装置的转角行程，实现转角确定性，并能模拟机械转向系统力矩特性的线控转向手感模拟装置。
[0009]为解决上述技术问题，本技术提供线控转向手感模拟装置，包括：
[0010]动力源，其输出轴上固定第一传动件；
[0011]第一传动件，其能传动第二传动件；
[0012]第二传动件，其固定在转向管柱上，其能传动第三传动件；
[0013]第三传动件，其两端分别固定有第一阻挡件和第二阻挡件；
[0014]第三阻挡件，其两侧分别面对第一弹性件一端和第二弹性件一端，其与动力源和转向管柱始终保持相对位置固定；
[0015]第一弹性件，其另一端面对第一阻挡件；
[0016]第二弹性件，其另一端面对第二阻挡件。
[0017]可选择的，进一步改进所述的线控转向手感模拟装置，第一传动件和第二传动件之间以及第二传动件和第三传动件之间形成齿合，第一传动件、第二传动件和第三传动件之间的齿比决定自动力源输出轴到转向管柱的力的放大倍数、转速放大倍数，并确定转向管柱的转角范围。
[0018]可选择的，进一步改进所述的线控转向手感模拟装置，第一阻挡件和第三阻挡件之间距离大于等于第一弹性件的自然长度；
[0019]第二阻挡件和第三阻挡件之间距离大于等于第二弹性件的自然长度。
[0020]可选择的，进一步改进所述的线控转向手感模拟装置，第三阻挡件和第三传动件之间能相对移动。
[0021]可选择的，进一步改进所述的线控转向手感模拟装置，还包括：
[0022]第四传动件，其与第三传动件并列布置，其两端也固定第一阻挡件和第二阻挡件，其能传动第二传动件；
[0023]其中，第一传动件，其能传动第三传动件；
[0024]第二传动件，其固定在转向管柱上；
[0025]第三传动件和第四传动件两端分别第一阻挡件和第二阻挡件。
[0026]可选择的，进一步改进所述的线控转向手感模拟装置，第一传动件和第三传动件之间以及第二传动件和第四传动件之间形成齿合，第一传动件、第二传动件和、第三传动件和第四传动件之间的齿比决定自动力源输出轴到转向管柱的力的放大倍数、转速放大倍数，并确定转向管柱的转角范围。
[0027]可选择的，进一步改进所述的线控转向手感模拟装置，第三阻挡件和第三传动件之间能相对移动，第三阻挡件和第四传动件之间能相对移动。
[0028]可选择的，进一步改进所述的线控转向手感模拟装置，第三阻挡件几何中心位于第一传动件几何中心和第二传动件几何中心的连线上。
[0029]可选择的，进一步改进所述的线控转向手感模拟装置，第一弹性件的自然长度等于第二弹性件的自然长度。
[0030]可选择的，进一步改进所述的线控转向手感模拟装置，第一弹性件和第二弹性件是自然长度和弹性系数相同的弹簧。
[0031]本技术的工作原理及技术效果说明如下：
[0032]1、本技术利用弹簧原理，在没有外力的状态下通过弹性件的弹力将转向管柱和第三阻挡件自动回复到行程的中间位置，当产生转角，一侧弹性件被压缩。示例性的，弹
性件以弹簧为例，根据弹簧力F＝σ
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L(σ：弹性系数；L：弹簧变形量)的公式，转角和回复力线性变化，双压缩弹簧结构，实现了从中间位置小力矩线性增加到末端大力矩的变力矩过程，功能上模拟了机械转向系统的力矩特性，从而引入了传统转向机械运动的手感。
[0033]2、本技术通过第一传动件、第二传动件和第三传动件、第一阻挡件、第二阻挡件和第三阻挡件等结构将无限转角运动转变为有限转角运动；第一传动件、第二传动件和第三传动件共同确定了从电机和输出轴力的放大倍数，转速的放大倍数以及第二传动件(从动齿轮)的转角范围。将有限转角运动变为有限转角运动，机械模拟传统转向机末端，在现有阶段比采用电控模拟更安全，且结构简单，所以成本低；
[0034]在线控转向手感控制装置中，基于上述F＝σ
×
L公式，通过电机测量得到转角，再根据线角传动比得到齿条行程，从而可以得到弹簧形变，最后得到齿条力(手力)；反之，如果转向管柱上配置有扭矩传感器，可以得到齿条力，再从弹簧力公式得到齿条行程，最后得到管柱转角；
[0035]3、由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线控转向手感模拟装置，其特征在于，包括：动力源，其输出轴上固定第一传动件；第一传动件，其能传动第二传动件；第二传动件，其固定在转向管柱上，其能传动第三传动件；第三传动件，其两端分别固定有第一阻挡件和第二阻挡件；第三阻挡件，其两侧分别面对第一弹性件一端和第二弹性件一端，其与动力源和转向管柱始终保持相对位置固定；第一弹性件，其另一端面对第一阻挡件；第二弹性件，其另一端面对第二阻挡件。2.如权利要求1所述的线控转向手感模拟装置，其特征在于：第一传动件和第二传动件之间以及第二传动件和第三传动件之间形成齿合，第一传动件、第二传动件和第三传动件之间的齿比决定自动力源输出轴到转向管柱的力的放大倍数、转速放大倍数，并确定转向管柱的转角范围。3.如权利要求1所述的线控转向手感模拟装置，其特征在于：第一阻挡件和第三阻挡件之间距离大于等于第一弹性件的自然长度；第二阻挡件和第三阻挡件之间距离大于等于第二弹性件的自然长度。4.如权利要求1所述的线控转向手感模拟装置，其特征在于：第三阻挡件和第三传动件之间能相对移动。5.如权利要求1所述的线控转向手感模拟装置，其特征在于,还包括：第四传动件，其与第三传动件并列布置，其两端也固定第一阻挡件和第二阻挡件，其能传动第二传动件；其中，第一传动件，其能传动第三传动件；第二传动件，其固定在转...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琼琰，李兵，郑良剑，曹晨军，张小乐，
申请(专利权)人：联创汽车电子有限公司，
类型：新型
国别省市：