本发明涉及一种转向机构，特别是一种复合助力转向机构。
背景技术：
从诞生第一辆汽车至今，汽车转向系统大致经历了纯机械式转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统三个阶段。
纯机械转向系统，即通过驾驶者转动大直径的方向盘产生大扭矩的转向，来控制汽车的行驶方向，结构比较简单，工作性能较可靠，但对驾驶者的体力消耗过大，低速特别是原地打方向时转向力较重，高速时转向力较轻，转向力不能做到随速控制，因此纯机械转向系统现已逐步被淘汰。
液压助力转向系统，是在机械式转向系统基础上增加的一个液压系统，通常由液压泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等部件构成，它是由发动机向液压系统提供动力，因其在各个方面均较机械转向器有明显优点，使其在试装成功后得到迅速普及，目前还在大批量进行使用。但液压助力转向系统转向回正靠前轮定位参数产生的机械回正力矩，由于液压阻力和机械结构特性，低速时转向回正较慢且回不到中间位置，导致转向回正性能较差。
电子助力转向系统是在传统机械转向机构基础上发展起来的一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统。电子助力转向在车速较低的时候助力能量大，方向盘轻，提高舒适性；车速高时助力能量小，方向盘重，提高行车安全；电子助力转向可以增加主动回正功能。但电子助力转向系统由于受电机功率和结构强度限制，系统适用范围为前轴载荷1.5t以下车辆，目前主要用在轿车和小型货车上，无法满足大型车辆的匹配要求。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种复合助力转向机构，以解决现有技术中的不足，它适用于各种车型，且可以根据车速调节转向助力，并具备自动回正功能，提高驾驶舒适性。
本发明提供了一种复合助力转向机构，一种复合助力转向机构，包括转向管柱、转向轴和转向器，所述转向管柱通过所述转向轴与所述转向器连接，还包括电子助力装置和液压助力装置，所述转向器包括转向器油缸、齿轮轴、齿条、活塞和转阀，所述齿条设于所述转向器油缸内，所述活塞固定设置在所述齿条上，所述转向器油缸上形成有齿轮轴安装壳，所述转阀安装在所述齿轮轴安装壳上，所述齿轮轴安装在所述齿轮轴安装壳内，其一端与所述齿条啮合，另一端通过所述转阀与所述转向轴连接；所述转阀通过液压油管与所述液压助力装置和所述转向器油缸连接；所述电子助力装置设置在所述转向管柱上。
前述的复合助力转向机构中，优选地，所述电子助力装置包括助力电机、减速机构、控制器和转矩传感器，所述助力电机通过所述减速机构与所述转向管柱的转轴连接，所述控制器固定安装在所述减速机构的外壳上，所述转矩传感器集成在所述减速机构内，所述转矩传感器和所述助力电机均与所述控制器电连接。
前述的复合助力转向机构中，优选地，所述减速机构包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮固定安装在所述转向管柱的转轴上，所述蜗杆与所述助力电机的输出轴固定连接，所述蜗杆与所述蜗轮相啮合。
前述的复合助力转向机构中，优选地，还包括车速传感器，所述车速传感器与所述控制器电连接。
前述的复合助力转向机构中，优选地，所述液压助力装置包括转向油罐和动力转向泵，所述转向油罐与所述动力转向泵连接，所述动力转向泵通过转向高压油管和转向回油管与所述转阀连接。
与现有技术相比，通过在转向器上设置电子助力装置和液压助力装置，提高了本发明的适用范围，使其不再受前轴载荷大小的限制。
此外，通过电子助力装置的设置，当车速较低时，可以提高较大的转向助力，使方向盘较轻，提高舒适性；当车速较高时，降低转向助力，时方向盘较重，从而提高行车安全。而且电子助力装置的设置还可以使转向系统具备自动回正的功能、自动泊车功能以及无人驾驶功能。
附图说明
图1是本发明整体结构的轴测图；
图2是电子助力装置的局部结构示意图；
图3是转向器油缸其中一端的剖视图。
附图标记说明：1-转向管柱，2-转向轴，3-转向器，4-电子助力装置，5-液压助力装置，6-转向器油缸，7-齿条，8-活塞，9-转阀，10-齿轮轴安装壳，11-助力电机，12-减速机构，13-控制器，15-蜗轮，16-蜗杆，17-转向油罐，18-动力转向泵，19-转向高压油管，20-转向回油管。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明的实施例：如图1和图3所示，一种复合助力转向机构，包括转向管柱1、转向轴2和转向器3，转向管柱1通过转向轴2与转向器3连接，还包括电子助力装置4和液压助力装置5，转向器3包括转向器油缸6、齿轮轴、齿条7、活塞8和转阀9，齿条7设于转向器油缸6内，活塞8固定设置在齿条7上，转向器油缸6上形成有齿轮轴安装壳10，转阀9安装在齿轮轴安装壳10上，齿轮轴安装在齿轮轴安装壳10内，其一端与齿条7啮合，另一端通过转阀9与转向轴2连接；转阀9通过液压油管与液压助力装置5和转向器油缸6连接；电子助力装置4设置在转向管柱1上。
电子助力装置4的设置用于提供转向助力，根据车辆的各种参数来调节电子助力装置4内的助力电机的转速，从而实现对转向助力大小的调节，以提高车辆的舒适性和安全性。由于本发明将电子助力装置4与液压助力装置5相结合，解决了现有技术中纯电子助力转向系统无法应用于前轴载荷大于1.5t的车辆的问题。
在一种具体地实施方式中，如图1和图2所示，电子助力装置4包括助力电机11、减速机构12、控制器13和转矩传感器，助力电机11通过减速机构12与转向管柱1的转轴连接，控制器13固定安装在减速机构12的外壳上，转矩传感器集成在减速机构12内，转矩传感器和助力电机11均与控制器13电连接。液压助力装置5包括转向油罐17和动力转向泵18，转向油罐17与动力转向泵18连接，动力转向泵18通过转向高压油管19和转向回油管20与转阀9连接。
其中减速机构12可采用蜗轮蜗杆减速机构，也可以采用齿轮箱减速机构等，本案考虑到布置空间的问题，优选采用蜗轮蜗杆减速机构，具体地，所述减速机构12包括蜗轮15和蜗杆16，蜗轮15固定安装在转向管柱1的转轴上，蜗杆16与助力电机11的输出轴固定连接，蜗杆16与蜗轮15相啮合。
为了使转向系统更人性化、智能化，优选地还包括车速传感器，车速传感器与控制器13电连接。
工作原理：将整个复合助力转向机构安装在车辆时，当汽车处于启动或低速行驶时，操纵转向盘转向，控制器13通过车速传感器采集车速信号，通过转矩传感器采集转矩信号，控制器13控制助力电机11提供较大的助力并通过滚蜗轮蜗杆减速机构12进行减速增扭，由转向轴2传递给转阀9；转阀9接收到转向轴2提供的扭力，转阀9和动力转向泵18开始工作，
动力转向泵18对转向油罐17中的转向助力油进行泵油，液压油通过转向高压油管19传递到转阀9，转阀9通过液压油管将液压油送入转向器油缸6内使其两端形成高、低压油腔，两端压差推动活塞8并带动齿条7左右移动，形成较大转向助力。
当车辆处于高速行驶时，操纵转向盘转向，控制器13通过车速传感器采集车速信号，通过转矩传感器采集转矩信号，控制器13控制助力电机11提供较小的助力或者阻尼以增加转动方向盘的手力，保证高速转向时手力较重，再通过转向轴2传递给转阀9，转阀9接收到转向轴2提供的扭力后，液压助力装置5按上文所述原理进行工作，使齿条7左右移动。
当车辆低速转向后转向盘开始回正，控制器13检测到车速信号和转矩信号，判断车辆处于转向盘回正状态，助力电机11提供回正助力并通过滚蜗轮蜗杆减速机构12进行减速增扭，保证转向盘快速、准确回到中位以弥补纯液压转向助力系统低速回正差的问题。
此外，由于设置了电子助力装置4，控制器13可以通过各种传感器采集所需信号，并对助力电机11进行控制，实现自动泊车、无人驾驶等新功能。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。