一种车辆的转向系统及车辆的制作方法

本实用新型涉及车辆底盘领域，特别是涉及一种车辆的转向系统及车辆。

背景技术：

现有技术中，电动助力转向系统中各个部件都相隔较远，无论是信号和传输动力传输时间均较长，且动力助力点离车轮较远，其力矩需要通过复杂的传递机构才能作用至左右车轮上，从而导致电动助力转向系统的力矩传输效率较低，且不能够快速地对车辆的左右车轮进行转向控制。

技术实现要素：

本实用新型第一方面的目的是要提供一种车辆的转向系统，解决现有技术中不能快速地控制车轮转向的技术问题。

本实用新型第一方面的进一步目的是要减小第二减速机构在动力传输时的摩擦力。

本实用新型第二方面的目的是要提供一种车辆。

根据本实用新型第一方面的目的，本实用新型提供了一种车辆的转向系统，包括电动助力系统，其包括：

扭矩传感器，邻近车辆的方向盘设置，用于检测所述方向盘的转向扭矩；

电机，与所述车辆的车轮间接地相连，用于驱动所述车轮转向；以及

控制器，设置在所述车辆的车桥上，并与所述扭矩传感器和所述电机相连，以根据所述转向扭矩控制所述电机转动，从而带动所述车轮转向。

可选地，所述电机通过第一减速机构和拉杆与所述车轮间接相连；其中

所述第一减速机构包括与所述电机连接的齿轮，以通过所述电机带动所述齿轮转动；所述拉杆上设有与所述齿轮啮合的齿条，且所述拉杆与所述车轮连接，以通过所述齿轮的转动带动所述拉杆移动，从而带动所述车轮转向。

可选地，还包括：

位移传感器，设置在所述第一减速机构的壳体内，用于检测所述拉杆的位移量。

可选地，还包括由所述车辆的转向管柱、中间轴、第二减速机构和所述拉杆依次连接的机械转向系统。

可选地，所述第二减速机构中含有滚珠丝杠。

可选地，所述中间轴包括相互连接的第一中间轴和第二中间轴，其中，

所述第二中间轴为可伸缩的。

可选地，所述第二中间轴包括：

内轴，其外表面上的花键为内花键；

轴套，套设在所述内轴上，所述轴套的内表面上的花键为外花键；所述内花键和所述外花键相配合从而使得所述内轴和所述轴套能够相互移动。

可选地，还包括：

第一角转向器，设置在所述转向管柱和所述第一中间轴之间；

第二角转向器，设置在所述第一中间轴和所述第二中间轴之间。

根据本实用新型第二方面的目的，本实用新型还提供了一种车辆，其安装有上述的转向系统。

本实用新型中包括邻近车辆的方向盘设置的扭矩传感器、与车辆的车轮间接地相连的电机以及设置在车辆的车桥上并与扭矩传感器和电机相连的控制器，其中，扭矩传感器用于检测方向盘的转向扭矩，电机用于驱动车轮转向，控制器根据转向扭矩控制电机转动，从而带动车轮转向。本实用新型中扭矩传感器能够快速地检测到方向盘的扭矩，且安装在车桥上的控制器和电机能够尽快地将动力传输至车轮，减少了传动路径，从而提高了动力传输的效率，能够快速地控制车轮进行转向。

进一步地，本实用新型中的机械转向系统的第二减速机构中含有滚珠丝杠，能够起到传动、导向以及降低摩擦力的作用，从而减小了第二减速机构在动力传输时的摩擦力。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的车辆的转向系统的示意性结构图；

图2是图1所示车辆的转向系统中的拉杆与第一减速机构的示意性连接图；

图3是图1所示车辆的转向系统中的第二减速机构的示意性结构图；

图4是图1所示车辆的转向系统中的第二中间轴的一部分示意性结构图；

图5是图1所示车辆的转向系统中的第二中间轴的另一部分示意性结构图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

图1是根据本实用新型一个实施例的车辆的转向系统100的示意性结构图，图2是图1所示车辆的转向系统中的拉杆与第一减速机构的示意性连接图。如图1-2所示，在一个具体地实施例中，车辆的转向系统100一般性地可包括扭矩传感器11、电机13和控制器12，其中，扭矩传感器11设置在邻近车辆的方向盘处，其用于检测方向盘的转向扭矩。电机13与车辆的车轮间接地相连，用于驱动车轮转向。控制器12设置在车辆的车桥上，并与扭矩传感器11和电机13相连，以根据转向扭矩控制电机13转动，从而带动车轮转向。

本实用新型中扭矩传感器11能够快速地检测到方向盘的扭矩，且安装在车桥上的控制器12和电机13能够尽快地将动力传输至车轮，减少了传动路径，从而提高了动力传输的效率，能够快速地控制车轮进行转向。

进一步地，电机13通过第一减速机构14和拉杆15与车轮间接相连。其中，第一减速机构24包括与电机13连接的齿轮141，以通过电机13带动齿轮141转动，拉杆15上设有与齿轮141啮合的齿条151，且拉杆15与车轮连接，以通过齿轮141的转动带动拉杆15移动，从而带动车轮转向。具体地，拉杆15贯穿第一减速机构14的壳体，齿轮141套设在电机13的输出轴上。

具体地，本实用新型中的扭矩传感器11布置在车辆方向盘和转向管柱21之间，能够提高测量方向盘的扭矩的精度，减小信号传递时间，且扭矩传感器11与控制器12采用can通讯。控制器12用于将扭矩传感器11检测的扭矩信息转换成拉杆15的位移量，并控制电机13执行。

在一个实施例中，车辆的转向系统100还包括位移传感器(图中未示出)，位移传感器设置在第一减速机构14的壳体内，用于检测拉杆15的位移量。本实用新型通过位移传感器可以对拉杆15的位移量进行实时地监控，从而可以在快速控制车轮4转向的同时提高车轮4转向的精度。

进一步地，控制器12通过can网络与网关相连、且通过信号线与电机13以及位移传感器相连，控制器12通过网关采集扭矩传感器11输出的扭矩和转角信号，并同时采集整车状态和车速信息，通过已设置好的助力程序驱动电机13。电机13为电动助力系统10的重要部件，其通过电线与整车低压电源相连。

本实用新型中扭矩传感器11能够快速地检测到方向盘的扭矩，且安装在车桥上的控制器12、电机13、第一减速机构14能够尽快地将动力传输至拉杆15，减少了传动路径，提高了动力传输的效率。

进一步地，位移传感器将检测到的拉杆的位移量传输给控制器12，控制器12会与根据扭矩传感器11的扭矩信号生成的目标位移量进行对比，在实际位移量与目标位移量存在差异时，控制器12会控制对拉杆15的位移量进行修正。

在另一个实施例中，车辆的转向系统100还包括由车辆的转向管柱21、中间轴22、第二减速机构23和拉杆15依次连接的机械转向系统20。

本实用新型在检测到电动助力系统10发生故障或因某种原因不能使用时，可以利用机械转向系统20以使车轮4转向，方向盘的扭矩由转向管柱21、中间轴22、第二减速机构23以及拉杆15依次传递。本实用新型将电动助力系统10和机械转向系统20进行结合，在其中一个系统发生故障时可以利用另一个系统进行转向，能够提高车辆行驶时的安全性。

图3是图1所示车辆的转向系统100中的第二减速机构23的示意性结构图。如图3所示，并参见图1，在一个实施例中，第二减速机构23中含有滚珠丝杠142，滚珠丝杠142能够起到传动、导向以及降低摩擦力的作用，从而减小了第二减速机构23在动力传输时的摩擦力。

图4是图1所示车辆的转向系统100中的第二中间轴222的一部分示意性结构图，图5是图1所示车辆的转向系统100中的第二中间轴222的另一部分示意性结构图。如图3-4所示，并参见图1，在一个实施例中，中间轴22包括相互连接的第一中间轴221和第二中间轴222，其中，第二中间轴222为可伸缩的。具体地，第二中间轴222采用花键联接。进一步地，第二中间轴222包括内轴2222和轴套2221，内轴2222的外表面上的花键为内花键2223。轴套2221套设在内轴2222上，轴套2221的内表面上的花键为外花键2224，内花键2223和外花键2224相配合从而使得内轴2222和轴套2221能够相互移动。

具体地，内轴2222和轴套2221通过内花键2223和外花键2224的啮合实现可伸缩连接，在车辆发生碰撞时可以通过内轴2222和轴套2221的相对滑动，从而可以减少在车辆碰撞时对乘员的撞击力，进一步提高了乘员的安全性。

在一个实施例中，车辆的转向系统100还包括第一角转向器24和第二角转向器25，其中，第一角转向器24设置在转向管柱21和第一中间轴221之间，第二角转向器25设置在第一中间轴221和第二中间轴222之间。本实用新型通过第一角转向器24和第二角转向器25可以对方向盘的转向力矩和转向角进行适当的变换，再将转向力矩输出给中间轴22。

在一个实施例中，第一减速机构14中含有滚珠丝杠，可以减小第一减速机构14在动力传输时的摩擦力。

本实用新型还提供了一种车辆，其安装有上述任一项实施例中的转向系统100。对于转向系统100，这里不一一赘述。

本实用新型适用于非独立悬架机构，能够在轻型商用车上使用。另外，电动助力系统10中由于力矩传递机构较少，电动助力系统10直接作用于车轮4上，因此，提高了转向系统的动力传输效率。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

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