本發(fā)明涉及汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，具體為一種線控轉(zhuǎn)向汽車方向盤路感模擬反饋裝置。

背景技術：

1、汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、機械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(hps)、電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(ehps)、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(eps)的發(fā)展過程。目前，隨著汽車電動化、智能化、高級別的智能駕駛輔助的發(fā)展和自動駕駛的應用，線控轉(zhuǎn)向(steer?by?wi?re)作為實現(xiàn)高級自動駕駛的關鍵零部件也應運而生了。之所以稱之為線控轉(zhuǎn)向，是因為它在原有的eps基礎上取消了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向管柱和轉(zhuǎn)向器之間的中間軸，取消了機械連接，而通過傳感器和ecu并經(jīng)過線束實現(xiàn)方向盤和轉(zhuǎn)向器之間的信號傳遞。參照圖1所示，圖中的a為轉(zhuǎn)向管柱，b為轉(zhuǎn)向器，c為連接線束，轉(zhuǎn)向器通過接收方向盤底下的傳感器和ecu發(fā)出的角度信號并經(jīng)過轉(zhuǎn)向器的執(zhí)行ecu處理，實現(xiàn)車輛車輪的同步轉(zhuǎn)動。使得汽車轉(zhuǎn)向管柱、轉(zhuǎn)向器的位置不再受限于轉(zhuǎn)向硬點，汽車設計、底盤布置更加靈活；使得轉(zhuǎn)向比不再是一個固定值，可以靈活變化轉(zhuǎn)向比；隔絕了車輪的抖動傳遞和轉(zhuǎn)向管柱的碰撞入侵，提升了舒適和安全性。

技術實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供一種線控轉(zhuǎn)向汽車方向盤路感模擬反饋裝置。

2、為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了如下的技術方案：

3、本發(fā)明為一種線控轉(zhuǎn)向汽車方向盤路感模擬反饋裝置，包括管柱下軸以及蝸輪軸總成，其中，蝸輪軸總成一端連接管柱下軸，另一端連接蝸輪；

4、蝸輪軸總成包括扭桿以及蝸輪連接軸，扭桿的一端固定連接輸入軸，輸入軸與管柱下軸固定連接，扭桿與蝸輪連接軸固定連接，輸入軸與蝸輪連接軸連接，且輸入軸與蝸輪連接軸的連接處，被配置為具有相對可轉(zhuǎn)動角度r°，輸入軸與蝸輪連接軸相對旋轉(zhuǎn)超過r°后，輸入軸與蝸輪連接軸的限位面即可貼合；

5、該包括扭矩&角度傳感器總成以及ecu電機總成，傳感器總成包括傳感器轉(zhuǎn)子以及傳感器定子，傳感器轉(zhuǎn)子固定安裝于蝸輪連接軸，傳感器定子固定安裝于輸入軸，ecu電機總成通過傳感器線束連接扭矩&角度傳感器總成，ecu電機總成通過上下連接線束連接轉(zhuǎn)向器以及整車ecu，且ecu電機總成輸出端連接蝸桿，蝸桿為單頭自鎖蝸桿，蝸桿嚙合連接蝸輪，蝸輪與蝸輪連接軸固定連接。

6、進一步地，還包括端蓋總成，端蓋總成包括端蓋以及端蓋軸承，端蓋罩設在管柱下軸與蝸輪軸總成的連接處，端蓋軸承與輸入軸轉(zhuǎn)動連接。

7、進一步地，輸入軸上設計有臺階面，在端蓋總成裝配完成后與臺階面有1mm的間隙，一旦端蓋軸承脫落，臺階面將會限制住端蓋軸承的內(nèi)圈，防止端蓋軸承脫落。

8、進一步地，輸入軸與蝸輪連接軸之間具有兩段呈臺階式連接結構，第一段結構中輸入軸與蝸輪連接軸之間相對設置有限位面，兩者的限位面之間被被配置為具有相對可轉(zhuǎn)動角度r°，第二段結構中嵌設有滾針軸承。

9、進一步地，r°為±5.5°。

10、進一步地，還包括減速殼體總成，減速殼體總成由減速殼體、深溝球軸承、四點接觸球軸承和調(diào)整襯套組成，深溝球軸承和四點接觸球軸承的外圈與減速殼體6a的內(nèi)孔均采用過盈配合的方式固定，調(diào)整襯套與減速殼體在蝸桿腔之間通過過盈配合。

11、進一步地，還包括蝸桿組件，蝸桿組件包括爪式聯(lián)軸器、鉚接環(huán)、可調(diào)心深溝球軸承、蝸桿和蝸桿末端軸承，可調(diào)心深溝球軸承與蝸桿末端軸承的內(nèi)圈均與蝸桿過盈配合壓入，蝸桿上設計有鉚接配合槽，鉚接環(huán)通過抵住可調(diào)心深溝球軸承的內(nèi)圈并壓鉚使鉚接環(huán)變形壓入鉚接配合槽內(nèi)，從而鎖緊可調(diào)心深溝軸承與蝸桿，蝸桿的頭部壓入爪式聯(lián)軸器，從而與電機相連。

12、進一步地，可調(diào)心深溝球軸承與減速殼體采用間隙配合，還包括蝸桿螺塞，采用外螺紋與減速殼體內(nèi)螺紋配合旋入，采用鎖緊力矩鎖緊可調(diào)心深溝球軸承的外圈，從而鎖緊整個蝸桿組件，防止蝸桿組件在減速殼體內(nèi)竄動，蝸桿可繞著可調(diào)心深溝球軸承的擺動中心進行擺動，即蝸桿可跟隨蝸桿末端軸承在調(diào)整襯套的橢圓孔內(nèi)上下運動，實現(xiàn)蝸輪與蝸桿的間隙可調(diào)。

13、進一步地，還包括彈簧柱塞由彈簧銷釘、彈簧和柱塞組成，彈簧和彈簧銷釘裝在柱塞的內(nèi)部，彈簧銷釘可隨著彈簧軸向伸縮，通過柱塞的外螺紋可將彈簧柱塞螺旋進減速殼體的配合螺紋孔內(nèi)，彈簧銷釘通過調(diào)整襯套的過孔作用在蝸桿末端軸承上，通過調(diào)節(jié)彈簧柱塞7的擰緊力，來達到合適的蝸輪、蝸桿間隙值。

14、進一步地，還包括限位塊，采用螺紋孔將限位塊與蝸輪軸配合旋轉(zhuǎn)至方向盤中位處，然后將兩個導柱螺栓通過限位塊的兩個通孔擰入減速殼體的螺紋孔內(nèi)，當旋轉(zhuǎn)方向盤帶動蝸輪軸旋轉(zhuǎn)時，通過蝸輪軸的外螺紋和導柱螺栓的旋轉(zhuǎn)固定，使得限位塊只能在蝸輪軸的軸向進行上下運動，方向盤旋轉(zhuǎn)一圈，限位塊移動的距離剛好等于螺距，通過設定限位塊到上下限位面的距離，即可限制方向盤左右轉(zhuǎn)動的圈數(shù)。

15、本發(fā)明的有益效果是：

16、本發(fā)明能夠應用在帶有線控轉(zhuǎn)向的車輛上。為線控轉(zhuǎn)向車輛的方向盤提供轉(zhuǎn)向阻尼、力矩變化、角度&扭矩采集傳遞和對車輛在行駛過程中的路面作出反饋。實現(xiàn)線控轉(zhuǎn)向車輛的操控、駕駛感和信號的傳遞與反饋。

技術特征：

1.一種線控轉(zhuǎn)向汽車方向盤路感模擬反饋裝置，其特征在于：包括管柱下軸(1)以及蝸輪軸總成(3)，其中，蝸輪軸總成(3)一端連接管柱下軸(1)，另一端連接蝸輪(3h)；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種線控轉(zhuǎn)向汽車方向盤路感模擬反饋裝置，其特征在于，還包括端蓋總成(4)，端蓋總成(4)包括端蓋(4a)以及端蓋軸承(4b)，端蓋(4a)罩設在管柱下軸(1)與蝸輪軸總成(3)的連接處，端蓋軸承(4b)與輸入軸(3a)轉(zhuǎn)動連接。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種線控轉(zhuǎn)向汽車方向盤路感模擬反饋裝置，其特征在于，輸入軸(3a)上設計有臺階面，在端蓋總成(4)裝配完成后與臺階面有1mm的間隙，一旦端蓋軸承(4b)脫落，臺階面將會限制住端蓋軸承(4b)的內(nèi)圈，防止端蓋軸承(4b)脫落。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種線控轉(zhuǎn)向汽車方向盤路感模擬反饋裝置，其特征在于，輸入軸(3a)與蝸輪連接軸(3i)之間具有兩段呈臺階式連接結構，第一段結構中輸入軸(3a)與蝸輪連接軸(3i)之間相對設置有限位面，兩者的限位面之間被被配置為具有相對可轉(zhuǎn)動角度r°，第二段結構中嵌設有滾針軸承(3g)。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種線控轉(zhuǎn)向汽車方向盤路感模擬反饋裝置，其特征在于：r°為±5.5°。

6.根據(jù)權利要求3所述的一種線控轉(zhuǎn)向汽車方向盤路感模擬反饋裝置，其特征在于：還包括減速殼體總成(6)，減速殼體總成(6)由減速殼體(6a)、深溝球軸承(6b)、四點接觸球軸承(6c)和調(diào)整襯套(6d)組成，深溝球軸承(6b)和四點接觸球軸承(6c)的外圈與減速殼體6a的內(nèi)孔均采用過盈配合的方式固定，調(diào)整襯套(6d)與減速殼體(6a)在蝸桿腔之間通過過盈配合。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種線控轉(zhuǎn)向汽車方向盤路感模擬反饋裝置，其特征在于：還包括蝸桿組件(8)，蝸桿組件(8)包括爪式聯(lián)軸器(8a)、鉚接環(huán)(8b)、可調(diào)心深溝球軸承(8c)、蝸桿(8d)和蝸桿末端軸承(8e)，可調(diào)心深溝球軸承(8c)與蝸桿末端軸承(8e)的內(nèi)圈均與蝸桿(8d)過盈配合壓入，蝸桿(8d)上設計有鉚接配合槽，鉚接環(huán)(8b)通過抵住可調(diào)心深溝球軸承(8c)的內(nèi)圈并壓鉚使鉚接環(huán)(8b)變形壓入鉚接配合槽內(nèi)，從而鎖緊可調(diào)心深溝軸承(8c)與蝸桿(8d)，蝸桿(8d)的頭部壓入爪式聯(lián)軸器(8a)，從而與電機相連。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種線控轉(zhuǎn)向汽車方向盤路感模擬反饋裝置，其特征在于：可調(diào)心深溝球軸承(8c)與減速殼體(6a)采用間隙配合，還包括蝸桿螺塞(16)，采用外螺紋與減速殼體(6a)內(nèi)螺紋配合旋入，采用鎖緊力矩鎖緊可調(diào)心深溝球軸承(8c)的外圈，從而鎖緊整個蝸桿組件(8)，防止蝸桿組件(8)在減速殼體(6a)內(nèi)竄動，蝸桿(8d)可繞著可調(diào)心深溝球軸承(8c)的擺動中心進行擺動，即蝸桿(8d)可跟隨蝸桿末端軸承(8e)在調(diào)整襯套(6d)的橢圓孔內(nèi)上下運動，實現(xiàn)蝸輪(3h)與蝸桿(8d)的間隙可調(diào)。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種線控轉(zhuǎn)向汽車方向盤路感模擬反饋裝置，其特征在于：還包括彈簧柱塞(7)由彈簧銷釘(7a)、彈簧(7b)和柱塞(7c)組成，彈簧(7b)和彈簧銷釘(7a)裝在柱塞(7c)的內(nèi)部，彈簧銷釘(7a)可隨著彈簧(7b)軸向伸縮，通過柱塞(7c)的外螺紋可將彈簧柱塞(7)螺旋進減速殼體(6a)的配合螺紋孔內(nèi)，彈簧銷釘(7a)通過調(diào)整襯套(6d)的過孔作用在蝸桿末端軸承(8e)上，通過調(diào)節(jié)彈簧柱塞(7)的擰緊力，來達到合適的蝸輪(3h)、蝸桿(8d)間隙值。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種線控轉(zhuǎn)向汽車方向盤路感模擬反饋裝置，其特征在于：還包括限位塊(10)，采用螺紋孔將限位塊(10)與蝸輪軸(3i)配合旋轉(zhuǎn)至方向盤中位處，然后將兩個導柱螺栓(11)通過限位塊(10)的兩個通孔擰入減速殼體(6a)的螺紋孔內(nèi)，當旋轉(zhuǎn)方向盤帶動蝸輪軸(3i)旋轉(zhuǎn)時，通過蝸輪軸(3i)的外螺紋和導柱螺栓(11)的旋轉(zhuǎn)固定，使得限位塊(10)只能在蝸輪軸(3i)的軸向進行上下運動，方向盤旋轉(zhuǎn)一圈，限位塊(10)移動的距離剛好等于螺距，通過設定限位塊(10)到上下限位面的距離，即可限制方向盤左右轉(zhuǎn)動的圈數(shù)。

技術總結
本發(fā)明公開了一種線控轉(zhuǎn)向汽車方向盤路感模擬反饋裝置，包括管柱下軸以及蝸輪軸總成，其中，蝸輪軸總成一端連接管柱下軸，另一端連接蝸輪；蝸輪軸總成包括扭桿以及蝸輪連接軸，扭桿的一端固定連接輸入軸，輸入軸與管柱下軸固定連接，扭桿與蝸輪連接軸固定連接，輸入軸與蝸輪連接軸連接，且輸入軸與蝸輪連接軸的連接處，被配置為具有相對可轉(zhuǎn)動角度R°，輸入軸與蝸輪連接軸相對旋轉(zhuǎn)超過R°后，輸入軸與蝸輪連接軸的限位面即可貼合，該包括扭矩&角度傳感器總成以及ECU電機總成，本發(fā)明能夠應用在帶有線控轉(zhuǎn)向的車輛上。為線控轉(zhuǎn)向車輛的方向盤提供轉(zhuǎn)向阻尼、力矩變化、角度&扭矩采集傳遞和對車輛在行駛過程中的路面作出反饋。

技術研發(fā)人員：王正成,孫雄飛,洪飛,陳修華,郝玉峰,胡冬成
受保護的技術使用者：昌輝汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（黃山）有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/8