一种车辆自动回正转向管柱系统、车辆及回正控制方法与流程

本发明涉及车辆转向，具体涉及一种车辆自动回正转向管柱系统、车辆及回正控制方法。

背景技术：

1、目前车辆例如客车采用纯机械式转向管柱作为连接方向盘及转向器之间的机械传动机构，由于客车采用液压助力转向，转向回正过程中松开方向盘，转向器内转阀回正，转向器不再助力，转向器内助力油会通过回油管流回油杯。轮胎由于悬架姿态的进行回正，但无法完全回正存在残余夹角，导致车辆跑偏无法直线行驶存在安全隐患。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种车辆自动回正转向管柱系统、车辆及回正控制方法，旨在解决现有技术中的问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种车辆自动回正转向管柱系统，包括方向盘、输入轴和转向器，所述方向盘位于所述输入轴的上方，并与所述输入轴的上端固定连接；还包括控制器、辅助回转器和角度传感器，所述输入轴通过传动件与所述转向器传动连接，且所述辅助回转器通过所述传动件与所述转向器传动连接；所述方向盘上设有力传感器；所述力传感器、所述角度传感器和所述辅助回转器分别与所述控制器通讯连接，所述角度传感器用于检测所述方向盘转向回转时的残余夹角。

4、本发明的有益效果是：转向时，驾驶人员手握方向盘并转动方向盘，方向盘将力传递给输入轴，输入轴通过传动件将力传递给转向器，从而实现车辆的转向；

5、转向完成后，驾驶人员松开方向盘，由于地面对车辆车轮的反向作用使得方向盘回转设定角度，但是方向盘并未完全回转；此时，力传感器并未检测到驾驶人员有力作用于方向盘上，同时角度传感器检测方向盘回转时的残余角度，二者将对应的信号发送给控制器，控制器接收对应的信号并驱动辅助回转器，辅助回转器通过传动件带动转向器运行，从而实现方向盘的快速回正，回正平稳，且安全性高。

6、本发明结构简单，设计合理，增设辅助回转器，保证方向盘在转向后能够快速回转，从而保证驾驶的舒适性和安全性，更加安全可靠。

7、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

8、进一步，所述传动件包括输出轴、齿轮一和齿轮二，所述齿轮一同轴固定套设在所述输入轴的下端；所述输出轴同轴分布在所述输入轴的下方，其下端与所述转向器传动连接；所述齿轮二同轴固定套设在所述输出轴的上端，其与所述齿轮一啮合，并与所述辅助回转器传动连接。

9、采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，通过输出轴、齿轮一以及齿轮二实现方向盘与转向器之间力的传递，传递方便快捷，效率高。

10、进一步，所述齿轮二内设有上端敞口的环形槽，所述环形槽的槽壁呈齿状结构；所述齿轮一位于所述环形槽内，并与所述环形槽的槽壁啮合。

11、采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，利用齿轮二的特殊结构以及与齿轮一之间的啮合力，既可以实现力的传递，又可在一定程度上节省空间，且可增加力传递的平稳性。

12、进一步，所述辅助回转器包括回转电机和齿轮三，所述回转电机固定设置，其驱动端沿所述输出轴的轴向延伸，且其与所述控制器通讯连接；所述齿轮三同轴固定套设在所述回转电机的驱动端上，并与所述齿轮二啮合。

13、采用上述进一步方案的有益效果是当方向盘需要回正时，此时回转电机启动并利用齿轮三带动齿轮二运行，实现力的传递，并实现方向盘的自动回正，安全可靠。

14、进一步，所述输出轴的下端同轴固定套设有齿轮四，所述转向器上安装有齿轮五，所述齿轮五与所述齿轮四啮合。

15、采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，输出轴利用齿轮四和齿轮五实现方向盘与转向器之间力的传递，传递方便快捷。

16、进一步，所述转向器为循环球转向器。

17、采用上述进一步方案的有益效果是循环球转向器具有较高的传动效率,操纵起来比较轻便舒适,机械部件的磨损较小,使用寿命较长。

18、进一步，所述循环球转向器上设有垂臂，所述垂臂用于连接转向拉杆。

19、采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，可实现快速转向。

20、进一步，所述力传感器的形状与所述方向盘一致，其固定套设在所述方向盘上。

21、采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，保证加湿人员握住方向盘的任何部位力传感器都能检测到，检测更为全面。

22、本发明还涉及一种车辆，包括如上所述的车辆自动回正转向管柱系统。

23、采用上述进一步方案的有益效果是本发明提供一种车辆，该车辆结构简单，设计合理，增设辅助回转器，保证方向盘在转向后能够快速回转，从而保证驾驶的舒适性和安全性，更加安全可靠。

24、本发明还涉及一种采用如上所述的车辆自动回正转向管柱系统的回正控制方法，包括以下具体步骤：

25、s1：控制器获取力传感器和角度传感器分别检测到的驾驶人员握住方向盘的力以及所述方向盘回转的残余夹角，同时获取车辆的当前车速、载荷及姿态角；

26、s2：所述控制器根据获取的相关信息控制辅助回转器回转所述方向盘。

27、采用上述进一步方案的有益效果是是本发明提供一种车辆回正控制方法，该方法结构简单，设计合理，增设辅助回转器，保证方向盘在转向后能够快速回转，从而保证驾驶的舒适性和安全性，更加安全可靠。

技术特征：

1.一种车辆自动回正转向管柱系统，包括方向盘(2)、输入轴(3)和转向器(4)，所述方向盘(2)位于所述输入轴(3)的上方，并与所述输入轴(3)的上端固定连接；其特征在于：还包括控制器(1)、辅助回转器和角度传感器，所述输入轴(3)通过传动件与所述转向器(4)传动连接，且所述辅助回转器通过所述传动件与所述转向器(4)传动连接；所述方向盘(2)上设有力传感器(5)；所述力传感器(5)、所述角度传感器和所述辅助回转器分别与所述控制器(1)通讯连接，所述角度传感器用于检测所述方向盘(2)转向回转时的残余夹角。

2.根据权利要求1所述的车辆自动回正转向管柱系统，其特征在于：所述传动件包括输出轴(6)、齿轮一(7)和齿轮二(8)，所述齿轮一(7)同轴固定套设在所述输入轴(3)的下端；所述输出轴(6)同轴分布在所述输入轴(3)的下方，其下端与所述转向器(4)传动连接；所述齿轮二(8)同轴固定套设在所述输出轴(6)的上端，其与所述齿轮一(7)啮合，并与所述辅助回转器传动连接。

3.根据权利要求2所述的车辆自动回正转向管柱系统，其特征在于：所述齿轮二(8)内设有上端敞口的环形槽，所述环形槽的槽壁呈齿状结构；所述齿轮一(7)位于所述环形槽内，并与所述环形槽的槽壁啮合。

4.根据权利要求2所述的车辆自动回正转向管柱系统，其特征在于：所述辅助回转器包括回转电机(9)和齿轮三(10)，所述回转电机(9)固定设置，其驱动端沿所述输出轴(6)的轴向延伸，且其与所述控制器(1)通讯连接；所述齿轮三(10)同轴固定套设在所述回转电机(9)的驱动端上，并与所述齿轮二(8)啮合。

5.根据权利要求2所述的车辆自动回正转向管柱系统，其特征在于：所述输出轴(6)的下端同轴固定套设有齿轮四，所述转向器(4)上安装有齿轮五(11)，所述齿轮五(11)与所述齿轮四啮合。

6.根据权利要求1-5任一项所述的车辆自动回正转向管柱系统，其特征在于：所述转向器(4)为循环球转向器。

7.根据权利要求6所述的车辆自动回正转向管柱系统，其特征在于：所述循环球转向器上设有垂臂(12)，所述垂臂(12)用于连接转向拉杆。

8.根据权利要求1-5任一项所述的车辆自动回正转向管柱系统，其特征在于：所述力传感器(5)的形状与所述方向盘(2)一致，其固定套设在所述方向盘(2)上。

9.一种车辆，其特征在于：包括如权利要求1-8任一项所述的车辆自动回正转向管柱系统。

10.一种采用如权利要求1-8任一项所述的车辆自动回正转向管柱系统的回正控制方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

技术总结
本发明涉及一种车辆自动回正转向管柱系统、车辆及回正控制方法，该管柱系统包括方向盘、输入轴和转向器，方向盘位于输入轴的上方，并与输入轴的上端固定连接；还包括控制器、辅助回转器和角度传感器，输入轴通过传动件与转向器传动连接，且辅助回转器通过传动件与转向器传动连接；方向盘上设有力传感器；力传感器、角度传感器和辅助回转器分别与控制器通讯连接，角度传感器用于检测方向盘转向回转时的残余夹角。本发明的有益效果是结构简单，设计合理，增设辅助回转器，保证方向盘在转向后能够快速回转，从而保证驾驶的舒适性和安全性，更加安全可靠。

技术研发人员：杨勇,黎小强,肖玉飞,徐登科
受保护的技术使用者：中植一客成都汽车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15