一种用于三轮汽车的电子助力转向系统的制作方法

1.本实用新型涉及三轮汽车转向技术，尤其涉及一种用于三轮汽车的电子助力转向系统。

背景技术：

2.目前市场上主要的转向助力形式为助力方向机的形式，而且电子助力方向机技术目前还不够成熟，处于初始阶段，并且由于传统三轮车的前悬架大多采用叉式结构，空间狭小，受这种结构限制，三轮汽车极难布置电子助力式的转向结构，所以目前应用于三轮汽车转向系统主要为非助力转向系统，导致传统三轮汽车转向系统普遍存在转向沉重、灵敏度低的问题，严重影响驾驶员的驾驶舒适性，易造成驾驶疲劳。
3.有鉴于此，非常有必要设计一种用于三轮汽车的电子转向系统，以克服上述缺陷。

技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种便于安装、且能够降低转向操纵力，提高驾驶舒适性和转向灵敏性的用于三轮汽车的电子助力转向系统。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种用于三轮汽车的电子助力转向系统，包括车架，所述车架上安装有固定支架，所述固定支架上转动安装有转向柱轴，所述转向柱轴上端连接有转向盘，所述车架上位于固定支架下侧安装有方向机，所述转向柱轴连接方向机，所述方向机连接有转向拉杆，所述车架前端下部安装有摇臂式前悬架，所述摇臂式前悬架前端向车架前方伸出并通过前悬组件安装有前轮，所述转向拉杆连接前悬组件；所述固定支架上还安装有转向助力装置，所述转向助力装置传动连接方向机，所述转向柱轴设置有扭力检测装置和角度检测装置，所述扭力检测装置和角度检测装置连接有控制器，所述控制器连接控制转向助力装置。
6.作为优选的技术方案，所述前悬组件上位于前轮侧设有转向限位结构。
7.作为优选的技术方案，所述前悬组件包括与前轮的轮毂连接的转向节，所述转向节通过主销固定在主销支架上，所述主销支架上固定在摇臂式前悬架上，所述转向节连接有转向节臂，所述转向节臂与转向拉杆铰接。
8.作为优选的技术方案，所述转向限位结构包括主销支架位于主销前后两侧分别设有转向检测装置。
9.作为优选的技术方案，所述摇臂式前悬架包括所述车架前端底部通过转轴铰接有前摇臂悬架，所述前摇臂悬架后端与车架之间设置有减震装置，所述前摇臂悬架前端连接前悬组件，所述转向拉杆穿过前摇臂悬架内的空腔。
10.由于采用了上述技术方案的一种用于三轮汽车的电子助力转向系统，包括车架，所述车架上安装有固定支架，所述固定支架上转动安装有转向柱轴，所述转向柱轴上端连接有转向盘，所述车架上位于固定支架下侧安装有方向机，所述方向机连接有转向拉杆，所述车架前端下部安装有摇臂式前悬架，所述摇臂式前悬架前端向车架前方伸出并通过前悬
组件安装有前轮，所述转向拉杆连接前悬组件；所述固定支架上还安装有转向助力装置，所述转向助力装置传动连接方向机，所述转向柱轴设置有扭力检测装置和角度检测装置，所述扭力检测装置和角度检测装置连接有控制器，所述控制器连接控制转向助力装置。本实用新型通过采用摇臂式前悬架替代三轮汽车叉式前悬架结构，扩大了前轮上方空间，便于电子助力式转向结构的安装，通过扭力检测装置和角度检测装置以及控制器来控制转向助力装置工作，并提供动力驱使方向机带动转向拉杆实现前轮转向，降低了转向操纵力，提高了驾驶舒适性和转向灵敏性。
附图说明
11.以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
12.图1是本实用新型的结构示意图；
13.图2是本实用新型前悬组件的示意图。
14.图中：1-控制器；2-固定支架；3-转向盘；4-转向柱轴；5-助力电机；6-方向机；7-车架；8-转向拉杆；9-摇臂式前悬架；10-前悬组件；11-前轮；12-转向节；13-转向节臂；14-主销；15-主销支架；16-转向限位结构。
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
16.如图1所示，一种用于三轮汽车的电子助力转向系统，包括车架7，所述车架7上安装有固定支架2，所述固定支架2上转动安装有转向柱轴4，所述转向柱轴4上端连接有转向盘3，可采用固定支架2上安装转向柱轴管，转向柱轴4套装在转向柱轴管内方式，所述车架7上位于固定支架2下侧安装有方向机6，转向柱轴4连接方向机6，所述方向机6连接有转向拉杆8，所述车架7前端下部安装有摇臂式前悬架9，所述摇臂式前悬架9前端向车架7前方伸出并通过前悬组件10安装有前轮11，所述转向拉杆8连接前悬组件10；所述固定支架2上还安装有转向助力装置，所述转向助力装置传动连接方向机6，所述转向柱轴4设置有扭力检测装置和角度检测装置，所述扭力检测装置和角度检测装置连接有控制器1，所述控制器1连接控制转向助力装置。转向助力装置可以采用助力电机5，用转向伸缩轴的两端分别通过万向节连接转向柱轴4和方向机6，转向伸缩轴是本领域内常用的转向传动部件。扭力检测装置可采用扭力传感器，角度检测装置可采用转角传感器，扭力传感器和转角传感器设置在转向柱轴4上，这样转向柱轴4就构成了一电子式转向柱轴4。当转向时，前轮11克服地面摩擦力需要提供的转向力矩反馈传递到转向柱轴4并有扭力传感器获取，通过扭力传感器和转角传感器获取的转向力矩和转角信号传递给控制器1，控制器1通过运算后控制转向助力装置工作，转向助力装置提供动力驱使方向机6带动转向拉杆8实现前轮11转向。并且本实用新型也具有目前本领域内常规的转向自动回正等功能。所述摇臂式前悬架9包括所述车
架7前端底部通过转轴铰接有前摇臂悬架，这样为电子助力转向系统在前轮11后上方的安装布置提供了空间，并且前摇臂悬架中部可向外横向弯曲以为前轮11留有安装空间，所述前摇臂悬架后端与车架7之间设置有减震装置，减震装置可以采用减震弹簧或板簧；所述前摇臂悬架前端连接前悬组件10，所述转向拉杆8穿过前摇臂悬架内的空腔，这样前摇臂悬架内的空腔不仅具有减重作用，同时对转向拉杆8起到保护作用。
17.如图2所示，所述前悬组件10包括与前轮11的轮毂连接的转向节12，所述转向节12通过主销14固定在主销支架15上，所述主销支架15上固定在摇臂式前悬架9上，所述转向节12连接有转向节2臂13，所述转向节2臂13与转向拉杆8铰接，转向拉杆8两端通过球头总成与转向节2臂13和方向机6连接。通过主销14和主销支架15将摇臂式前悬架9与前轮11连接在一起，前轮11转向摆动灵敏，并且可以通过设计主销14倾角与本电子助力转向系统的自动回正功能结合，实现三轮汽车行驶时自动回正和直线行驶不跑偏。所述前悬组件10上位于前轮11侧设有转向限位结构16，所述转向限位结构16包括主销支架15位于主销14前后两侧分别设有转向检测装置或限位销，转向检测装置可以为位置检测传感器，通过位置检测传感器或限位销对前轮11转向进行限位，其中位置检测传感器将检测前轮11转向信号传输到控制器1，通过控制器1控制助力电机5工作，而采用限位销可以对前轮11转向进行机械限位。当前轮11转向碰到限位结构时，控制器1控制助力电机5暂不提供助力，进行助力电机5保护。装配时三轮汽车中位标定，可通过转向拉杆8将前轮11和方向机6调整到中心位置，然后通过控制器1设定程序将该位置定义为初始中位。
18.当驾驶员转动转向盘3时，转向盘3将转动力传递给转向柱轴4，转向柱轴4带动方向机6转动，方向机6带动转向拉杆8推动前悬组件10摆动，前悬组件10带动前轮11左右摆动进行车辆转向，而前轮11克服地面摩擦力所需的转向力矩传递到电子转向柱轴4，扭力传感器获取该转向力矩信息，同时转角传感器获取转向柱轴4转角信息，扭力传感器和转角传感器将获取的转向力矩和转角信息传递给控制器1，控制器1通过计算将信号传递给助力电机5，助力电机5提供转向扭矩给方向机6，从而实现车辆转向。
19.使用本实用新型可具有以下特点：
20.1、本实用新型与现有传统三轮汽车相比，去掉传统三轮汽车前轮11前叉结构，采用摇臂式前悬架9结构，实现电子助力式的转向柱轴4布置，解决了传统三轮汽车前叉结构转向系统空间狭小，无法布置电子助力式的转向柱轴4问题。
21.2、本实用新型在前轮11处前悬组件10上设有转向限位结构16，通过程序标定能够实现前后三个轮胎的中位，保证车辆直线行驶。
22.3、本实用新型通过设计主销14合理倾角，与本实用新型的自动回正功能结合，实现三轮汽车行驶时自动回正和直线行驶不跑偏。
23.如上所述，已经在上面具体地描述了本实用新型的实施例，但是本实用新型不限于此。本领域的技术人员应该理解，可以根据设计要求或其他因素进行各种修改、组合、子组合或者替换，它们在所附权利要求及其等效物的范围内。

技术特征：

1.一种用于三轮汽车的电子助力转向系统，包括车架，所述车架上安装有固定支架，所述固定支架上转动安装有转向柱轴，所述转向柱轴上端连接有转向盘，所述车架上位于固定支架下侧安装有方向机，所述转向柱轴连接方向机，所述方向机连接有转向拉杆，所述车架前端下部安装有摇臂式前悬架，其特征在于：所述摇臂式前悬架前端向车架前方伸出并通过前悬组件安装有前轮，所述转向拉杆连接前悬组件；所述固定支架上还安装有转向助力装置，所述转向助力装置传动连接方向机，所述转向柱轴设置有扭力检测装置和角度检测装置，所述扭力检测装置和角度检测装置连接有控制器，所述控制器连接控制转向助力装置。2.如权利要求1所述的一种用于三轮汽车的电子助力转向系统，其特征在于：所述前悬组件上位于前轮侧设有转向限位结构。3.如权利要求2所述的一种用于三轮汽车的电子助力转向系统，其特征在于：所述前悬组件包括与前轮的轮毂连接的转向节，所述转向节通过主销固定在主销支架上，所述主销支架上固定在摇臂式前悬架上，所述转向节连接有转向节臂，所述转向节臂与转向拉杆铰接。4.如权利要求3所述的一种用于三轮汽车的电子助力转向系统，其特征在于：所述转向限位结构包括主销支架位于主销前后两侧分别设有转向检测装置。5.如权利要求1、2、3或4所述的一种用于三轮汽车的电子助力转向系统，其特征在于：所述摇臂式前悬架包括所述车架前端底部通过转轴铰接有前摇臂悬架，所述前摇臂悬架后端与车架之间设置有减震装置，所述前摇臂悬架前端连接前悬组件，所述转向拉杆穿过前摇臂悬架内的空腔。

技术总结

本实用新型公开了一种用于三轮汽车的电子助力转向系统，包括车架，车架上安装有固定支架，固定支架上转动安装有转向柱轴，转向柱轴上端连接有转向盘，车架上位于固定支架下侧安装有方向机，转向柱轴连接方向机，方向机连接有转向拉杆，车架前端下部安装有摇臂式前悬架，摇臂式前悬架前端向车架前方伸出并通过前悬组件安装有前轮，转向拉杆连接前悬组件；固定支架上还安装有转向助力装置，转向助力装置传动连接方向机，转向柱轴设置有扭力检测装置和角度检测装置，扭力检测装置和角度检测装置连接有控制器，控制器连接控制转向助力装置。本实用新型便于安装，能够降低转向操纵力，提高驾驶舒适性和转向灵敏性。高驾驶舒适性和转向灵敏性。高驾驶舒适性和转向灵敏性。