一種循環(huán)球式電動助力轉(zhuǎn)向器。除了包括螺桿、螺母、齒扇、鋼球等機械零件外，還包括轉(zhuǎn)矩傳感裝置、助力電動機、減速機構(gòu)、電子控制單元等。電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩與車速確定電動機的目標(biāo)電流，然后對電動機電流進(jìn)行反饋跟蹤控制。減速機構(gòu)輸入端與電動機連接，減速機構(gòu)輸出端與循環(huán)球轉(zhuǎn)向器中的螺桿或齒扇軸(搖臂軸)連接。本適用新型可節(jié)約能量、在各種行駛工況下提供合適的助力、零件少、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、裝配自動化程度高，是一種節(jié)能、安全、環(huán)保的車輛動力轉(zhuǎn)向器。

本發(fā)明的目的在于提供一種高效節(jié)能、低速轉(zhuǎn)向輕便、高速轉(zhuǎn)向路感強、以及回正能力好的循環(huán)球式電動助力轉(zhuǎn)向器。

本發(fā)明的上述目的是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，即一種循環(huán)球式電動助力轉(zhuǎn)向器，除了包括螺桿、螺母、齒扇、循環(huán)鋼球等機械零件外，還包括：(一)助力電動機，用于提供輔助轉(zhuǎn)向力矩；(二)減速機構(gòu)，輸入端與助力電動機聯(lián)接，起降速增扭的作用；(三)轉(zhuǎn)矩傳感裝置，用于檢測作用在轉(zhuǎn)向盤上的力矩；(四)電子控制單元(ECU)，用于根據(jù)采集到的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩、車速等信號，控制助力電動機電流。

其中，所述助力電動機為永磁有刷直流電動機或永磁無刷直流電動機，電壓制式為DC24V或DC42V。

所述減速機構(gòu)的輸入端與助力電動機連接，根據(jù)助力位置的不同，輸出端與循環(huán)球轉(zhuǎn)向器中的螺桿或齒扇軸(搖臂軸)連接。具體結(jié)構(gòu)可以為蝸輪蝸桿機構(gòu)或行星齒輪機構(gòu)。對蝸輪蝸桿機構(gòu)，主動件即可以是蝸桿，也可以是蝸輪，即蝸輪蝸桿機構(gòu)可以雙向傳動；蝸桿與電動機連接，蝸輪與螺桿或齒扇軸(搖臂軸)連接；另外從蝸桿強度考慮，蝸桿應(yīng)設(shè)計成雙頭。對行星齒輪機構(gòu)，行星輪支架與電動機連接，太陽輪與螺桿或齒扇軸(搖臂軸)連接，齒圈在殼體上。

所述轉(zhuǎn)矩傳感裝置中設(shè)有一扭桿，通過一套精密的機械裝置，將扭桿的變形放大成角位移或線位移，由角位移或線位移傳感器間接測得扭桿的變形，根據(jù)扭桿剛度即可得轉(zhuǎn)矩。

所述電子控制單元主要由CPU、信號采集與處理電路、驅(qū)動電路、監(jiān)測電路等組成。其中CPU為8位或16位單片機，也可以為16位數(shù)字信號處理器(DSP)。電動機驅(qū)動電路中設(shè)置有電子開關(guān)(如繼電器)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常后，迅速切斷開關(guān)，以保證系統(tǒng)安全。

本發(fā)明的有益效果是，只在轉(zhuǎn)向時電動機才提供助力(不像液壓動力轉(zhuǎn)向，即使在不轉(zhuǎn)向時，油泵也一直運轉(zhuǎn))，因而能減少能量消耗；能在各種行駛工況下提供合適的助力，減小由路面不平所引起的對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的擾動，改善汽車的轉(zhuǎn)向特性，減輕汽車低速行駛時的轉(zhuǎn)向操縱力，提高汽車高速行駛時的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，進(jìn)而提高汽車的主動安全性，且可通過設(shè)置不同的轉(zhuǎn)向手力特性來滿足不同使用對象的需要；取消了油泵、皮帶、皮帶輪、液壓軟管、液壓油及密封件等，其零件比液壓動力轉(zhuǎn)向大大減少，因而其質(zhì)量更輕、結(jié)構(gòu)更緊湊，在安裝位置選擇方面也更容易，并且能降低噪聲；沒有液壓回路，比液壓動力轉(zhuǎn)向更易調(diào)整和檢測，裝配自動化程度更高，并且可以通過設(shè)置不同的程序，能快速與不同車型匹配，因而能縮短生產(chǎn)和開發(fā)周期；不存在滲油問題，可大大降低保修成本，減小對環(huán)境的污染；比液壓動力轉(zhuǎn)向具有更好的低溫工作性能。