电动转向器的制作方法

本发明涉及汽车，尤其是涉及一种电动转向器。

背景技术：

1、通常,电动转向器(eps)设置有用作驱动源的马达以及扭矩传感器。扭矩传感器基于设置在转向轴的中间的扭力杆的扭力来输出传感器信号。然后，响应于基于从扭矩传感器发送的传感器信号所检测的转向扭矩,控制马达中的扭矩，使得根据转向扭矩将适当的辅助力施加到转向系统。因此，在电动转向器中有必要以稳定且高精确度的方式检测转向扭矩。

2、相关技术中，电动转向器不能很好地匹配对应的扭矩，会减轻电机和整体转向器的寿命，固定的齿轮传动比导致输出的扭矩值始终为一个较大的值，当车辆在需要较小的转向力时，不需要过大的功率，此时会对电机的功率造成浪费。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种电动转向器，控制器可以根据传感器获取的信号，控制电控执行器将相应的第二传动齿轮与扭杆轴啮合在一起，以带动所述输出轴转动，使输出轴输出相应的扭矩值和转角值，从而使得功率不被损失，最大化利用电机的功率。

2、根据本发明第一方面实施例的电动转向器，包括：驱动电机；输入轴，所述输入轴和方向盘传动连接且和所述驱动电机传动连接，所述输入轴上设置有多个第一传动齿轮；扭杆轴，所述扭杆轴上设置有多个第二传动齿轮和多个电控执行器，多个所述电控执行器和多个所述第二传动齿轮一一对应，所述电控执行器用于将所述第二传动齿轮和所述扭杆轴啮合在一起，多个所述第一传动齿轮和多个所述第二传动齿轮一一对应啮合且构成多组齿轮组，每组齿轮组的传动比不同；输出轴，所述输出轴和所述扭杆轴传动连接；控制器，所述控制器和所述驱动电机以及所述电控执行器电连接，所述控制器被配置成：所述控制器根据方向盘端传来的转角信号、扭矩信号、发动机转速信号、车速信号控制所述驱动电机启动，所述驱动电机带动所述输入轴的多个所述第一传动齿轮转动，所述控制器控制所述电控执行器将所述第二传动齿轮和所述扭杆轴啮合在一起，以带动所述输出轴转动。

3、根据本发明实施例的电动转向器，控制器可以根据传感器获取的信号，控制电控执行器将相应的第二传动齿轮与扭杆轴啮合在一起，以带动所述输出轴转动，使输出轴输出相应的扭矩值和转角值，从而使得功率不被损失，最大化利用电机的功率。

4、根据本发明实施例的电动转向器，所述齿轮组为三组。

5、根据本发明实施例的电动转向器，三组所述齿轮组的传动比分别为i1、i2和i3，i1、i2和i3满足关系式：22.5≤i1≤23.5，19.5≤i2≤21.5，17.5≤i1≤18.5。

6、根据本发明的一些实施例，所述控制器具有助力模式，在助力模式下所述控制器还被配置成：将扭矩信号、车速信号和角度信号传递给所述控制器，所述控制器根据方向盘角度值、扭矩值和车速信号获取助力扭矩值，并将助力扭矩值发送给驱动电机，驱动电机输出相应的助力扭矩值。

7、根据本发明的一些实施例，所述控制器具有回正模式，在回正模式下所述控制器还被配置成：将扭矩信号、车速信号和角度信号传递给所述控制器，所述控制器根据方向盘角度值、扭矩值和车速信号获取回正扭矩值，并将回正扭矩值发送给驱动电机，驱动电机输出相应的回正扭矩值。

8、根据本发明的一些实施例，所述控制器具有阻尼补偿模式，在阻尼补偿模式下所述控制器还被配置成：将扭矩信号、车速信号和角度信号传递给所述控制器，所述控制器根据方向盘角度值、扭矩值和车速信号获取阻尼补偿扭矩值，并将阻尼补偿扭矩值发送给驱动电机，驱动电机输出相应的阻尼补偿扭矩值。

9、根据本发明的一些实施例，所述控制器具有摩擦补偿模式，在摩擦补偿模式下所述控制器还被配置成：将扭矩信号、车速信号和角度信号传递给所述控制器，所述控制器根据方向盘角度值、扭矩值和车速信号获取摩擦补偿扭矩值，并将摩擦补偿扭矩值发送给驱动电机，驱动电机输出相应的摩擦补偿扭矩值。

10、根据本发明的一些实施例，所述控制器具有辅助补偿模式，在辅助补偿模式下所述控制器还被配置成：将扭矩信号、车速信号和角度信号传递给所述控制器，所述控制器根据方向盘角度值、扭矩值和车速信号获取辅助补偿扭矩值，并将辅助补偿扭矩值发送给驱动电机，驱动电机输出相应的辅助补偿扭矩值。

11、根据本发明的一些实施例，所述控制器具有保护模式，在保护模式下所述控制器还被配置成：将扭矩信号、车速信号和角度信号传递给所述控制器，所述控制器根据方向盘角度值、扭矩值和车速信号获取降低助力信号，所述控制器根据降低助力信号控制所述驱动电机输出相应的扭矩值。

12、根据本发明的一些实施例，所述电动转向器，还包括：转角传感器和扭矩传感器，所述转角传感器和所述扭矩传感器设置于所述输入轴且与所述控制器电连接，所述扭矩传感器用于检测扭矩变化，所述转角传感器用于检测方向盘所处的角度值。

13、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种电动转向器(100)，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电动转向器(100)，其特征在于，所述齿轮组为三组。

3.根据权利要求2所述的电动转向器(100)，其特征在于，三组所述齿轮组的传动比分别为i 1、i2和i3，i 1、i2和i3满足关系式：22.5≤i 1≤23.5，19.5≤i2≤21.5，17.5≤i 1≤18.5。

4.根据权利要求1所述的电动转向器(100)，其特征在于，所述控制器(60)具有助力模式，在助力模式下所述控制器(60)还被配置成：将扭矩信号、车速信号和角度信号传递给所述控制器(60)，所述控制器(60)根据方向盘角度值、扭矩值和车速信号获取助力扭矩值，并将助力扭矩值发送给驱动电机(20)，驱动电机(20)输出相应的助力扭矩值。

5.根据权利要求1所述的电动转向器(100)，其特征在于，所述控制器(60)具有回正模式，在回正模式下所述控制器(60)还被配置成：将扭矩信号、车速信号和角度信号传递给所述控制器(60)，所述控制器(60)根据方向盘角度值、扭矩值和车速信号获取回正扭矩值，并将回正扭矩值发送给驱动电机(20)，驱动电机(20)输出相应的回正扭矩值。

6.根据权利要求1所述的电动转向器(100)，其特征在于，所述控制器(60)具有阻尼补偿模式，在阻尼补偿模式下所述控制器(60)还被配置成：将扭矩信号、车速信号和角度信号传递给所述控制器(60)，所述控制器(60)根据方向盘角度值、扭矩值和车速信号获取阻尼补偿扭矩值，并将阻尼补偿扭矩值发送给驱动电机(20)，驱动电机(20)输出相应的阻尼补偿扭矩值。

7.根据权利要求1所述的电动转向器(100)，其特征在于，所述控制器(60)具有摩擦补偿模式，在摩擦补偿模式下所述控制器(60)还被配置成：将扭矩信号、车速信号和角度信号传递给所述控制器(60)，所述控制器(60)根据方向盘角度值、扭矩值和车速信号获取摩擦补偿扭矩值，并将摩擦补偿扭矩值发送给驱动电机(20)，驱动电机(20)输出相应的摩擦补偿扭矩值。

8.根据权利要求1所述的电动转向器(100)，其特征在于，所述控制器(60)具有辅助补偿模式，在辅助补偿模式下所述控制器(60)还被配置成：将扭矩信号、车速信号和角度信号传递给所述控制器(60)，所述控制器(60)根据方向盘角度值、扭矩值和车速信号获取辅助补偿扭矩值，并将辅助补偿扭矩值发送给驱动电机(20)，驱动电机(20)输出相应的辅助补偿扭矩值。

9.根据权利要求7所述的电动转向器(100)，其特征在于，所述控制器(60)具有保护模式，在保护模式下所述控制器(60)还被配置成：将扭矩信号、车速信号和角度信号传递给所述控制器(60)，所述控制器(60)根据方向盘角度值、扭矩值和车速信号获取降低助力信号，所述控制器(60)根据降低助力信号控制所述驱动电机(20)输出相应的扭矩值。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的电动转向器(100)，其特征在于，还包括：转角传感器(12)和扭矩传感器(11)，所述转角传感器(12)和所述扭矩传感器(11)设置于所述输入轴(10)且与所述控制器(60)电连接，所述扭矩传感器(11)用于检测扭矩变化，所述转角传感器(12)用于检测方向盘所处的角度值。

技术总结
本发明公开了一种电动转向器，包括：驱动电机；输入轴，所述输入轴和方向盘传动连接且和所述驱动电机传动连接，所述输入轴上设置有多个第一传动齿轮；扭杆轴，所述扭杆轴上设置有多个第二传动齿轮和多个电控执行器，多个所述第一传动齿轮和多个所述第二传动齿轮一一对应啮合且构成多组齿轮组，每组齿轮组的传动比不同；输出轴，所述输出轴和所述扭杆轴传动连接；控制器，所述控制器和所述驱动电机电连接。其中，控制器可以根据传感器获取的信号，控制电控执行器将相应的第二传动齿轮与扭杆轴啮合在一起，以带动所述输出轴转动，使输出轴输出相应的扭矩值和转角值，从而使得功率不被损失，最大化利用电机的功率。

技术研发人员：唐安军,武梓良,胡红霞,董向阳,孙金阳,赵小光,孙松红,霍加林
受保护的技术使用者：北汽福田汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27