本发明属于汽车技术领域，特别涉及一种双电机多模式耦合电动助力转向系统。
背景技术：
与液压助力转向系统相比，电动助力转向系统采用直流电机提供助力，不需要发动机提供高压油，避免液压油泄露造成的污染，还具有装配方便、能量损失小、回正性好等优点，同时还可获得优化的助力特性，转向轻便，可靠性高。而目前市场上采用的电动助力转向系统采用单电机助力，所输出的转向力矩较小，只能满足小型车转向要求，无法用于载重量较大的商用车，若采用大转矩的助力电机，则需要电池提供较大电压，不满足车辆装载电池对电压的要求，还可能造成电池损伤。同时，大型商用车在不同载重及不同车速时，所需转矩变化很大，也很难满足转向要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种双电机多模式耦合电动助力转向系统，以解决现有技术中转向力矩较小，大转矩电机对车载电池损伤，不同载重时转矩变化大的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种双电机多模式耦合电动助力转向系统，包括双轴电机、转速耦合齿轮、电机、输出轴齿轮、同步器、行星轮机构和转向机构；行星轮机构包括齿圈、行星轮、太阳轮和行星架；太阳轮设置在齿圈的中心，行星轮啮合在太阳轮和齿圈之间，行星架设置在行星轮上；行星架的中点固定垂直设置有输出轴，输出轴上固定设置有输出轴齿轮；双轴电机的一侧输出轴方向上依次设置有同步器和转矩耦合齿轮，转矩耦合齿轮与输出轴齿轮连接；双轴电机的另一侧输出轴上设置有转速耦合齿轮；太阳轮的中心连接有电机，齿圈与转速耦合齿轮啮合；设置有同步器的双轴电机输出轴上连接转向机构。
进一步的，转向机构包括蜗杆、转向器、齿轮和蜗轮；蜗杆连接在设置有同步器的双轴电机输出轴上，蜗杆与蜗轮连接，齿轮同心设置在蜗轮下方，齿轮与转向器上的齿条啮合。
进一步的，转向器的两端设置有车轮。
进一步的，行星轮机构的两侧设置有用于固定齿圈的锁止器；同步器和双轴电机之间设置有第一离合器；转速耦合齿轮和双轴电机之间设置有第二离合器；电机和太阳轮之间设置有制动器和第三离合器。
进一步的，该系统还设置有控制模块；同步器、第一离合器、第二离合器、第三离合器、制动器、双轴电机、电机和锁止器均与控制模块连接。
进一步的，控制模块为ecu控制模块。
进一步的，输出轴齿轮和转矩耦合齿轮之间设置有惰轮。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
本发明采用双电机对转向进行助力，通过双轴电机连接转向机构和行星轮机构、电机连接行星轮机构再连接转向机构两种路径，再和控制模块配合，实现了双轴电机向左输出单独助力、双轴电机向右输出单独助力、电机单独助力、两电机通过转速耦合提供助力和两电机通过转矩耦合提供助力多种工作模式，完美应对不同路况、不同负载、不同车速工况下的转向助力；
本发明的转向助力系统采用两条不同的路径对转向系统进行转向控制，避免了当其中一条路径出现故障而无法继续工作的情况，同时在双轴电机的两侧和电机的一侧均设置有离合器，当两个电机均出现故障时，断开离合器实现人工转向，避免事故发生；
本发明灵活切换使用单电机或者双电机，有效节约能源。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中：1、双轴电机；2、第二离合器；3、转速耦合齿轮；4、锁止器；5、齿圈；6、行星轮；7、太阳轮；8、第三离合器；9、电机；10、行星架；11、惰轮；12、输出轴齿轮；13、蜗轮；14、齿轮；15、齿条；16、转向器；17、蜗杆；18、转矩耦合齿轮；19、同步器；20、第一离合器；21、制动器；22、车轮；23、控制模块。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明进一步说明：
请参阅图1，一种双电机多模式耦合电动助力转向系统，包括双轴电机1、转速耦合齿轮3、电机9、输出轴齿轮12、同步器19、行星轮机构和转向机构；行星轮机构包括齿圈5、行星轮6、太阳轮7和行星架10；太阳轮7设置在齿圈5的中心，行星轮6啮合在太阳轮7和齿圈5之间，行星架10设置在行星轮6上；行星架6的中点固定垂直设置有输出轴，输出轴上固定设置有输出轴齿轮12；双轴电机1的一侧输出轴方向上依次设置有同步器19和转矩耦合齿轮18，转矩耦合齿轮18与输出轴齿轮12连接；双轴电机1的另一侧输出轴上设置有转速耦合齿轮3；太阳轮7的中心连接有电机9，齿圈5与转速耦合齿轮3啮合；设置有同步器19的双轴电机1输出轴上连接转向机构。
转向机构包括蜗杆17、转向器16、齿轮14和蜗轮13；蜗杆17连接在设置有同步器19的双轴电机1输出轴上，蜗杆17与蜗轮13连接，齿轮14同心设置在蜗轮13下方，齿轮14与转向器16上的齿条15啮合。
转向器16的两端设置有车轮22。
行星轮机构的两侧设置有用于固定齿圈5的锁止器4；同步器19和双轴电机1之间设置有第一离合器20；转速耦合齿轮3和双轴电机1之间设置有第二离合器2；电机9和太阳轮7之间设置有制动器21和第三离合器8。
该系统还设置有控制模块23；同步器19、第一离合器20、第二离合器2、第三离合器8、制动器21、双轴电机1、电机9和锁止器4均与控制模块23连接。
控制模块23为ecu控制模块。
输出轴齿轮12和转矩耦合齿轮18之间设置有惰轮11。
实施例1：
双轴电机1转动，电机9静止，第一离合器20闭合，第二离合器2断开，第三离合器8断开，同步器19断开，动力经双轴电机1向左输出，经第一离合器20输出至蜗杆17和蜗轮13，再经与蜗轮13同轴相连的齿轮14传递至齿条15，最终动力经转向器16输出，从而控制车轮转向。此助力模式应用于车辆空载且车速很高的工况下，可保证转向的灵敏度和驾驶员较强的路感，同时单电机助力使系统更节能。
实施例2：
双轴电机1转动，电机9静止，第一离合器20断开，第二离合器2接合，第三离合器8断开，同步器19接合，制动器21制动，锁止器4断开，动力经双轴电机1向右输出，经第二离合器2、转速耦合齿轮3、齿圈5、行星轮6、行星架10传递至输出轴齿轮12，经惰轮11传递至转矩耦合齿轮18后，带动与同步器19同轴相连的蜗杆17，再传递至蜗轮13，最终经与蜗轮同轴相连的齿轮14电动转向齿条15移动，控制车轮转向。这种助力模式中双轴电机1输出的动力经行星轮系减速，增大了转矩，因此，这种助力模式可应用于车辆有较小载重且车速较高的工况下，在保证转向的灵敏度和驾驶员有较强路感的情况下，单电机助力还可使系统更节能。
实施例3：
电机9转动，双轴电机1静止，第一离合器20、第二离合器2断开，第三离合器8接合，制动器21断开，锁止器4锁止，同步器19接合，电机9输出的动力经第三离合器8、太阳轮10、输出轴齿轮12、惰轮11、转矩耦合齿轮18传递至蜗杆17，再由蜗轮13传递至与蜗轮13同轴相连的齿轮14，从而带动转向器16的齿条15移动，控制车轮转向。这种助力模式中，电机9输出的动力经行星轮机构进行一次减速，增大转向扭矩，又经过蜗轮蜗杆进行二次增加转向扭矩，因此，这种助力模式可应用于车辆载重质量小，且车速高的工况下。
实施例4：
当两电机都处于转动状态，第一离合器20断开，第二离合器2、第三离合器8接合，锁止器4断开，制动器21断开，同步器19接合时，电机9输出的动力经第三离合器8输出至太阳轮7，与双轴电机1向右输出的动力经第二离合器2传递至转速耦合齿轮3的动力经行星机构进行转速耦合后，输出至输出轴齿轮12，再经惰轮11、转矩耦合器18输出至蜗杆17，再由蜗轮13输出至与其同轴相连的齿轮14，最终传递至转向器16内的转向齿条15，控制车轮转向。这种耦合方式为两电机转速耦合，因为采用两电机耦合助力，所以这种助力模式可应用于车辆载重质量较大，且车速较低的工况下。
实施例5：
当两电机都处于转动状态，第一离合器20、第三离合器8接合，第二离合器2断开，锁止器4锁止，制动器21断开，同步器19接合，且两电机转速满足一定比例，电机9输出的动力经第三离合器8、太阳轮7、行星轮6、行星架10传递至输出轴齿轮12，再经惰轮11改变转矩的转动方向后，与双轴电机1向左输出的动力经一号离合器20、同步器19，在转矩耦合齿轮18上进行转矩耦合后，经蜗杆17、蜗轮13将耦合后的转矩由与蜗轮同轴相连的齿轮14输出至转向器16内的转向齿条15，控制车轮转向。这种耦合方式为两电机转矩耦合，因采用两电机转矩耦合，所以由蜗杆、蜗轮增扭后输出至转向器的扭矩最大，所以这种助力模式可应用于车辆满载且车速最低的行驶工况下。
实施例6：
当双轴电机1单独提供助力，动力向左经第一离合器20输出时，若转向控制模块23检测到第一离合器20出现故障，在控制模块23的控制下，断开第一离合器、第三离合器，并使第二离合器接合，同时使制动器21制动，同步器19接合，使双轴电机1迅速通过行星轮机构将动力输出至转向器16，对转向器提供正常的助力。
实施例7：
当双轴电机单独提供助力，动力向右经第二离合器2输出时，若控制模块23检测到第二离合器2出现故障时，在控制模块23的控制下，断开第二离合器2和同步器19，并使第一离合器20闭合，使双轴电机1动力向左输出，经第一离合器输出至蜗杆17、涡轮13，对转向器16提供正常的助力。
实施例8：
当双轴电机1单独提供助力时，若控制模块23检测到双轴电机1出现故障时，在控制模块23的控制下，使双轴电机1停止工作，电机9迅速启动，并断开第一、第二离合器，并使第三离合器8、制动器21、锁止器4、同步器19工作在电机9单独提供助力的工作模式下，使电机9单独为转向器提供助力。
实施例9：
当两电机通过转速耦合齿轮3进行转速耦合助力时，若控制模块23检测到双轴电机1出现故障，在控制模块23的控制下，使双轴电机1停止工作，并断开第二离合器2，锁止锁止器4，使电机9单独为转向器提供助力；若控制模块23检测到电机9出现故障，在控制模块23的控制下，使电机9停止工作，并断开第三离合器8，制动器21制动，此时由双轴电机1单独为转向器提供助力。
实施例10：
当两电机通过转矩耦合齿轮18进行转矩耦合助力时，若控制模块检测到双轴电机1出现故障，在控制模块的控制下，使双轴电机1停止工作，并迅速断开第一离合器20，由电机9单独为转向器提供助力；若控制模块23检测到电机9出现故障，在控制模块23的控制下，使电机9停止工作，并断开同步器19，由双轴电机1单独为转向器提供助力。
实施例11：
若控制模块23检测到两电机都出现故障，在控制模块23控制下，使两电机都停止工作，并断开所有的离合器，助力转向系统不提供助力，驾驶员通过转向盘进行转向，从而保证转向正确进行。