专利名称：一种电动助力转向器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动助力转向器，确切地说是一种基于非接触式传感器的电动助力转向器。主要应用于汽车及带有方向盘的船舶等交通工具，属于汽车转向器总成应用技术领域。
背景技术：
目前，随着电动汽车的广泛应用，传统的液压助力转向系统由于没有了发动机而缺少了动力源，其发展受到了一定限制。而电动助力转向系统以其明显的节能效果得到了快速发展，但采用电位计式传感器的传统电动助力转向器寿命短，由于安装误差等因素造成的电动助力转向器使用过程中精度不易保证等问题逐渐显现。 发明内容本实用新型以解决上述技术问题为目的，提供一种使用寿命长、精度有保证的采用非接触式扭矩传感器的电动助力转向器。为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案一种电动助力转向器，由非接触式扭矩传感器⑷、电机(9)、控制器(5)、减速机构⑶、转向输入轴⑴、转向中间轴⑵以及内部为空心结构的扭杆输入轴(3)和内部为空心的扭杆输出轴(6)等组成。上述转向输入轴(I)的上端通过外花键固定转向盘，下端通过内花键连接转向中间轴(2)。转向中间轴(2)的下方通过内花键与扭杆输入轴(3)相连，扭杆(7)的两端分别位于扭杆输入轴(3)与扭杆输出轴出)内部的孔中，并通过销钉使扭杆(7)的两端与两轴连接。上述非接触式扭矩传感器(4)的上下两部分分别与扭杆输入轴(3)和扭杆输出轴(6)连接，扭杆输出轴
(6)外部安装有由蜗轮和蜗杆组成的减速机构(8)，蜗杆由电机(9)驱动从而带动蜗轮及扭杆输出轴(6)产生助力。非接触式扭矩传感器(4)电源输入端和信号输出端分别和控制器的电源输出端和信号输入端连接，控制器(5)的信号输出端连接电机(9)的电源端，控制器(5)的电源输入端连接蓄电池。本实用新型以非接触式传感器作为扭矩传感器，弥补了传统电位计式传感器寿命短及安装精度不易保证的缺陷。该电动助力转向器在扭杆输入轴和扭杆输出轴连接处安装非接触式传感器，测试扭杆扭矩，采用这种连接方式使非接触式传感器与转向轴更好的匹配。本实用新型的有益效果是在电动助力转向器扭杆输入轴和扭杆输出轴连接处安装非接触式传感器，提高传感器的耐磨性和使用寿命，从而提高电动助力转向的控制精度及使用寿命，适宜推广。
图I是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型控制部分电路原理框图。
具体实施方式
实施例参照图1，一种电动助力转向器，由非接触式扭矩传感器4、电机9、控制器5、减速机构8、转向输入轴I、转向中间轴2以及内部为空心结构的扭杆输入轴3和内部为空心的扭杆输出轴6等组成。上述转向输入轴I的上端通过外花键固定转向盘，下端通过内花键连接转向中间轴2。转向中间轴2的下方通过内花键与扭杆输入轴3相连，扭杆7的两端分别位于扭杆输入轴3与扭杆输出轴6内部的孔中，并通过销钉使扭杆7的两端与两轴连接。上述非接触式扭矩传感器4的上下两部分分别与扭杆输入轴3和扭杆输出轴6连接，扭杆输出轴6外部安装有由蜗轮和蜗杆组成的减速机构8，蜗杆由电机9驱动从而带动蜗轮及扭杆输出轴6产生助力。非接触式扭矩传感器4电源输入端和信号输出端分别和控制器5的电源输出端和信号输入端连接，控制器5的信号输出端连接电机9的电源端,控制器5的电源输入端连接蓄电池。上述非接触式扭矩传感器4的型号为SX-4400A，但不仅限于此，也可采用适合的 其它型号。参照图2，本实用新型硬件设计包括电源电路、信号处理电路、微处理器电路、接口电路、电动机驱动电路、系统保护电路等。其主要功能是采集扭矩传感器信号、车速传感器信号、发动机转速信号和EPS电动机反馈电流信号等，对其进行信号处理后，根据微处理器中的助力策略和控制算法，通过脉宽调制控制电动机电流，使其提供适当的转向助力。同时，EPS控制系统还提供过压、过流、过热等报警保护功能。控制系统由蓄电池提供12V直流电源。进入控制器后分两路，一路经过电源模块转换为5V电压给微控制器供电；另一路经继电器以及H桥驱动电路给电动机提供12V电源。从扭矩及车速等传感器采集的信号经滤波、整形等处理后，送入微处理器。微处理器根据输入信号计算出最优的助力转矩，并将反馈电流与电机给定电流作比较，输出控制电机的PWM信号通过调整脉宽调整电机电流的大小，从而达到理想的助力效果。过电流、及过压等保护电路的作用是为了防止电动机因电流、电压过大而损坏，保护电路中采用电压比较器来将实际值与给定阈值作比较，一旦超出设定阈值，立刻输出报警信号并推出电动助力状态，达到对系统保护和行车安全的保护目的。本实用新型由扭杆测扭矩，即通过非接触式扭矩传感器来检测驾驶员在转向操作时产生的扭矩和转角的大小和方向，并将所需信息转化成数字信号输入控制单元，再结合当前的车速信号，由控制单元对这些信号进行运算后得到一个与行驶工况相适应的助力力矩，最后发出指令驱动电动机工作，电动机的输出转矩通过传动装置的作用而产生助力。
权利要求1.一种电动助力转向器，包括电机(9)、减速机构(8)，其特征在于它还包括非接触式扭矩传感器(4)、控制器(5)、转向输入轴(I)、转向中间轴(2)以及内部为空心结构的扭杆输入轴(3)和内部为空心的扭杆输出轴￠)，上述转向输入轴(I)的上端通过外花键固定转向盘，下端通过内花键连接转向中间轴(2),转向中间轴(2)的下方通过内花键与扭杆输入轴(3)相连，扭杆(7)的两端分别位于扭杆输入轴(3)与扭杆输出轴￠)内部的孔中，并通过销钉使扭杆(7)的两端与两轴连接，上述非接触式扭矩传感器(4)的上下两部分分别与扭杆输入轴⑶和扭杆输出轴(6)连接，扭杆输出轴(6)外部安装有由蜗轮和蜗杆组成的减速机构(8)，蜗杆由电机(9)驱动，非接触式扭矩传感器(4)电源输入端和信号输出端分别和控制器(5)的电源输出端和信号输入端连接，控制器(5)的信号输出端连接电机(9)的电源端，控制器(5)的电源输入端连接蓄电池。
专利摘要一种电动助力转向器，以非接触式传感器作为扭矩传感器，弥补了传统电位计式传感器寿命短及安装精度不易保证的缺陷，主要应用于汽车及带有方向盘的船舶等交通工具。它由非接触式扭矩传感器、电机、控制器、减速机构、转向输入轴、转向中间轴以及内部为空心结构的扭杆输入轴和内部为空心的扭杆输出轴等组成。该电动助力转向器在输入轴和输出轴连接处安装非接触式传感器，检测扭杆扭矩，采用这种连接方式使非接触式传感器与转向轴更好的匹配。本实用新型的有益效果是在电动助力转向器扭杆输入轴和扭杆输出轴连接处安装非接触式传感器，提高传感器的耐磨性和使用寿命，从而提高电动助力转向的控制精度，适宜推广。
文档编号B62D5/04GK202669909SQ20122028984
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日
发明者张力争, 梁继辉, 张宏远, 张昕, 蔡玲, 戴超 申请人:辽宁华隆汽车技术有限公司