阅读说明：本技术 一种可变传动比机构及可变传动比转向系统及其控制方法 (Variable transmission ratio mechanism, variable transmission ratio steering system and control method of variable transmission ratio steering system ) 是由 屈小贞 冯浩轩 李进 李刚 刘丛浩 陈双 于 2019-12-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可变传动比机构,包括：外壳,其内壁沿轴向均布多条直线凹槽；第一端盖,其与外壳一端固定连接,用于将可变传动比机构与转向机构固定；第一电磁铁,其固定在第一端盖内侧；第二端盖,其与第一端盖对称设置,且与外壳另一端固定连接；第二电磁铁,其固定在第二端盖内侧；套筒,其设置在第一电磁铁和第二电磁铁之间,且其靠近第二电磁铁的一端与转向齿轮轴的一端固定连接,套筒的外壁具有曲线凹槽；钢球环形架,套设在套筒外部；多个钢球,其可转动的均布在钢球环形架上,钢球的内侧与所述曲线凹槽相匹配,外侧与直线凹槽相匹配。本发明公开了一种可变传动比转向系统及其控制方法。(The invention discloses a variable transmission ratio mechanism, comprising: the inner wall of the shell is uniformly provided with a plurality of linear grooves along the axial direction; the first end cover is fixedly connected with one end of the shell and used for fixing the variable transmission ratio mechanism and the steering mechanism; a first electromagnet fixed inside the first end cap; the second end cover is symmetrically arranged with the first end cover and is fixedly connected with the other end of the shell; the second electromagnet is fixed on the inner side of the second end cover; the sleeve is arranged between the first electromagnet and the second electromagnet, one end of the sleeve, which is close to the second electromagnet, is fixedly connected with one end of the steering gear shaft, and the outer wall of the sleeve is provided with a curved groove; the steel ball annular frame is sleeved outside the sleeve; and the steel balls are uniformly distributed on the steel ball annular frame in a rotating way, the inner sides of the steel balls are matched with the curve grooves, and the outer sides of the steel balls are matched with the linear grooves. The invention discloses a variable transmission ratio steering system and a control method thereof.)

一种可变传动比机构及可变传动比转向系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及机动车转向控制技术领域，尤其涉及一种可变传动比机构及可变传动比转向系统及其控制方法。

背景技术

随着汽车技术的发展，汽车的安全稳定性日益重要，而作为操控汽车行进方向的转向系统对汽车行驶安全性尤为重要。实际行车中我们期望的汽车转向系统既要在低速下具有较小的转向传动比，又要在高速下具有较大的转向传动比。而作为传统汽车的常规转向系统无论汽车在低速下或高速下行驶，其转向盘与前轮转向角比值始终是固定不变的。

与常规转向系统相比，可变传动比式转向系统具有更为直接的转向传动比，可根据车速变化及时切换对应的转向传动比。可变传动比式转向系统可根据车速变化实时改变转向传动比来调整对应的前轮转角，且不影响转向系统的操控响应。在车速较低的范围内时，车辆会变得更加灵活、更加易于操控；而在较高的车速范围内，可变传动比式转向系统的转向传动比将变得更加间接来保障车辆的操纵稳定性。

发明内容

本发明设计开发了一种可变传动比机构，本发明的发明目的是通过磁力作用驱动钢球环形架结构滑移来实现连接转向轴的外壳与连接转向器的套筒相对转动。

本发明设计开发了一种可变传动比转向系统，本发明的发明目的是提供通过力作用驱动钢球环形架结构滑移来实现连接转向轴的外壳与连接转向器的套筒相对转动的可变传动比式转向系统。

本发明设计开发了一种可变传动比转向系统的控制方法，本发明的发明目的使转向传动比随车速变化始终处于理想状态，以保障汽车转向系统在低速下的灵活性和高速下的操控稳定性。

本发明提供的技术方案为：

一种可变传动比机构，包括：

外壳，其内壁沿轴向均布多条直线凹槽；

第一端盖，其与所述外壳一端固定连接，用于将所述可变传动比机构与转向机构固定；

第一电磁铁，其固定在所述第一端盖内侧；

第二端盖，其与所述第一端盖对称设置，且与所述外壳另一端固定连接；

第二电磁铁，其固定在所述第二端盖内侧；

套筒，其设置在所述第一电磁铁和所述第二电磁铁之间，且其靠近所述第二电磁铁的一端与转向齿轮轴的一端固定连接，所述套筒的外壁具有曲线凹槽；

钢球环形架，套设在所述套筒外部；

多个钢球，其可转动的均布在所述钢球环形架上，所述钢球的内侧与所述曲线凹槽相匹配，外侧与所述直线凹槽相匹配；

其中，所述第一电磁铁、所述第二电磁铁和所述第二端盖可旋转的支撑在所述转向齿轮轴上，当所述钢球环形架沿所述套筒轴向运动时，所述钢球能够同时在所述直线凹槽和所述曲线凹槽内运动，使所述外壳与所述套筒能够相对转动。

优选的是，还包括：

所述套筒、所述第一电磁铁和外壳之间形成第一密封容纳腔；

所述套筒、所述第二电磁铁和外壳之间形成第二密封容纳腔；

第一油腔通道，其设置在所述套筒和所述转向齿轮轴的内部；

第一内油孔，其设置在所述套筒上，且设置在所述第一密封容纳腔内，与所述第一油腔通道连通；

第一外油孔，其设置在所述转向齿轮轴，且与所述第一油腔通道连通；

第二油腔通道，其设置在所述套筒和所述转向齿轮轴的内部；

第二内油孔，其设置在所述套筒上，且设置在所述第二密封容纳腔内，与所述第二油腔通道连通；

第二外油孔，其设置在所述转向齿轮轴，且与所述第二油腔通道连通。

优选的是，还包括：

多个第一单向阀，其沿周向均布在所述钢球环形架上；

多个第二单向阀，其沿周向均布在所述钢球环形架上；

电磁换向阀，其与所述第一外油孔和所述第二外油孔均相连通；

油泵，其与所述电磁换向阀相连；

油箱，其与所述油泵相连；

溢流阀，其与所述电磁换向阀相连；

减压阀，其与所述电磁换向阀相连；

其中，所述第一单向阀和所述第二单向阀安装方向相反，且交错排布。

优选的是，还包括：

第一密封圈，其设置在所述第一端盖和所述第一电磁铁之间；

第二密封圈，其设置在所述第二端盖和所述第二电磁铁之间。

优选的是，所述直线凹槽和所述曲线凹槽深度相等。

优选的是，所述直线凹槽和所述曲线凹槽的深度均为所述钢球直径的三分之一。

一种可变传动比转向系统，使用所述的可变传动比机构，包括：

转向机构，其包括：

转向盘；

第一转向轴，其一端与所述转向盘固定连接；

第一万向节，其一端与所述转向轴的另一端相连；

第二转向轴，其一端与所述第一万向节的另一端相连；

驱动电机，其通过减速机构驱动所述第二转向轴转动；

第二万向节，其一端与所述第二转向轴的另一端相连；

可变传动比机构，其一端与所述第二万向节的另一端相连，另一端可旋转的支撑在所述转向齿轮轴上；

控制电路，其用于控制所述第一电磁铁和所述第二电磁铁的两端磁极和磁力变化，进而使所述钢球环形架在所述套筒上轴向运动。

一种可变传动比转向系统的控制方法，使用所述的可变传动比转向系统，包括：

当车辆在起步或者低速行驶时，所述控制电路处于断开状态，所述钢球环形架处于所述套筒的中间位置；

当车速由低速行驶到高速行驶变化时，所述控制电路处于通电状态，通过控制所述第一电磁铁和所述第二电磁铁的磁力大小和磁极方向，使所述钢球环形架沿所述套筒轴向运动，进而使所述可变传动比机构的传动比值增大；

当车速由高速行驶到低速行驶变化时，所述控制电路处于通电状态，通过控制所述第一电磁铁和所述第二电磁铁的磁力大小和磁极方向，使所述钢球环形架沿所述套筒轴向运动，进而使所述可变传动比机构的传动比值减小。

优选的是，

当车速由低速行驶到高速行驶变化时，所述控制电路控制所述第一电磁铁和所述第二电磁铁的磁力大小和磁极方向包括：向右转动转向盘时，控制所述钢球环形架向所述第二端盖方向沿所述套筒轴向运动，使所述可变传动比机构的传动比值增大；向左转动转向盘时，控制所述钢球环形架向所述第一端盖方向沿所述套筒轴向运动，使所述可变传动比机构的传动比值增大；以及

当车速由高速行驶到低速行驶变化时，所述控制电路控制所述第一电磁铁和所述第二电磁铁的磁力大小和磁极方向包括：向右转动转向盘时，控制所述钢球环形架向所述第一端盖方向沿所述套筒轴向运动，使所述可变传动比机构的传动比值减小；向左转动转向盘时，控制所述钢球环形架向所述第二端盖方向沿所述套筒轴向运动，使所述可变传动比机构的传动比值减小。

优选的是，所述磁力通过如下计算：

式中，I为线圈电流，W为线圈匝数，μ₀为油液磁导系数，δ为工作气隙长度，R₁和R₂为电磁铁导磁体外圆环的外半径和内半径，R₃和R₄为电磁铁导磁体内圆环的外半径和内半径。

本发明与现有技术相比较所具有的有益效果：本发明提供的可变传动比机构和可变传动比转向系统具有结构简单、稳定性好等特点，通过磁力作用驱动钢球环形架左右滑移来实现不同车速下的可变转向传动比需求，使转向传动比随车速变化始终处于理想状态，以保障汽车转向系统在低速下的灵活性和高速下的操控稳定性。

附图说明

图1为本发明所述的可变传动比转向系统的结构总成布置图。

图2为本发明所述的可变传动比机构外壳结构图。

图3为本发明所述的可变传动比机构内部结构图。

图4是本发明所述的可变传动比机构的钢球环形架结构图。

图5是本发明所述的可变传动比机构的单向球阀结构示意图。

图6是本发明所述的可变传动比机构的左端盖结构图。

图7是本发明所述的可变传动比机构的右端盖结构图。

图8是本发明所述的可变传动比机构的电磁铁线圈剖视图。

图9是本发明所述的可变传动比机构的电磁铁安装位置结构图。

图10是本发明所述的可变传动比转向系统的控制电路图。

图11是本发明所述的可变传动比转向系统的正向电流磁极变化示意图。

图12是本发明所述的可变传动比转向系统的反向电流磁极变化示意图。

图13是本发明所述的可变传动比转向系统的电磁换向阀连接中位通道示意图。

图14是本发明所述的可变传动比转向系统的电磁换向阀连通左位通道示意图。

图15是本发明所述的可变传动比转向系统的电磁换向阀连接右位通道示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明提供了一种可变传动比转向系统，其通过转向盘101转动操控，带动转向轴102转动，并由驱动电机106通过减速齿轮107驱动转向轴102b处实现电动助力转向，转动转向盘101时电控单元会根据传感器得到的扭矩信号和车速信号，再根据电控单元标定的助力曲线决定驱动电机106提供多少助力，驱动电机106提供的扭矩由其连接的减速齿轮107放大并传递到转向轴102b。

转向轴102通过一对万向节105a、105b连接到可变传动比机构108的右端盖207上，再经转向齿轮轴111连接到齿轮齿条式转向器110上，转向器中的转向齿轮1101固定在转向齿轮轴111的一端，转向套管104相套在转向轴102的外侧，并由支架总成103支撑固定转向操纵机构，且其位置可调。

如图2、图3所示，本发明提供了一种可变传动比机构，其由内部结构和外壳209结构组成，两端分别由左端盖201和右端盖207密封支撑。

如图2所示，外壳209内壁上设置有六条均匀分布的直线凹槽2091，直线凹槽2091贯穿外壳209的内壁两端，且每条直线凹槽2091的槽沟深度与钢球2051三分之一处的圆周直径相等。

如图3所示，套筒208是通过过盈配合方式固定在转向齿轮轴111右端上，且安装后套筒208上的供给油孔与转向齿轮轴111的供给油孔要完全对应重叠，以保障油孔109a和204a、109b和204b的畅通连接，其对应的两条连接油道布置在转向齿轮轴111内。

如图3所示，套筒208外壁与外壳209内壁分别设置有六条对应的曲线凹槽2081和直线凹槽2091；曲线凹槽2081贯穿套筒208的两端，其凹槽的旋转方向如图3所示(即钢球环形架205向左端盖201方向沿套筒208轴向运动时，转向齿轮轴111沿顺时针转动)，且曲线凹槽2081纵跨套筒208的圆周角度要不小于720度(在满足套筒轴径设计要求的前提下，套筒长度与套筒轴径的比值应不小4)。

如图4所示，钢球环形架205安装在套筒208外壁上的中间位置，钢球环形架205圆周上均匀装配六颗钢球2051，其分别对应外壳209内壁上的六条直线凹槽2091和套筒208外壁上的六条曲线凹槽2081，钢球2051中间1/3结构装配在钢球环形架205内，其上下各1/3球体结构分别与外壳209内壁上的直线凹槽2091和套筒208外壁上的曲线凹槽2081的槽沟深度吻合；在本实施例中，装配时，钢球2051与钢球环形架205通过热装配加工完成组装，且装配后的钢球2051可在钢球环形架205内转动。

如图4、图5所示，钢球环形架205圆周上设置有六个均匀分布的单向球阀2053和单向球阀2054，呈间隔布置且安装方向相反，单向球阀2053和单向球阀2054中的螺旋弹簧其预紧作用，只有当油液油压达到一定临界值时，单向球阀才能逐渐单向开启，钢球环形架205内外侧两端增加油封2052，以降低钢球环形架205左右滑移时在套筒208外壁与外壳209内壁之间油液产生的缝隙流动效应。

如图6、图7所示，可变传动比机构108是由左端盖201和右端盖207及其左右密封圈202构成的一个密封装置，且被钢球环形架205分割为左右两个密封空腔；左右端盖是通过螺栓固定连接在外壳209的两端，且左端电磁铁203和右端电磁铁206分别固定连接在左端盖201和右端盖207上，为保障两端电磁铁在转动过程中其螺旋线圈供电顺畅，则两端电磁铁的螺旋线圈接头需通过对应的端盖分别引出连接到对应的电路滑片导线上。

如图8所示，左端电磁铁203和右端电磁铁206是由内、外两层圆环形导磁体和两层之间的超导线圈构成，左端电磁铁203和右端电磁铁206分别通过轴承210a和210b支撑在转向齿轮轴111上，电磁铁和端盖同步转动并与转向齿轮轴111之间能实现相对转动。

钢球环形架205把套筒208与外壳209之间构成的密封空腔一分为二分割成左右两个密封油腔，即油孔204a对应的左油腔和油孔204b对应的右油腔，左右两油腔内的油液量是通过油孔109a和油孔109b来补给或溢出的。

如图9、图13～15所示，油孔109a和油孔109b设置在转向齿轮轴111上的环形凹槽内，转向齿轮轴111上的环形凹槽与其支撑装置中的供给油道位置重叠，并通过电磁换向阀301连接到供给油箱305，以保障其随转向齿轮轴111转动时油孔109a和油孔109b连接油路顺畅。

如图13～15所示，发动机ECU根据实时工况控制电磁换向阀301来改变换向阀中阀芯位置，控制电磁换向阀301左位、中位、右位的两个通道分别与转向齿轮轴111上的油孔109a和109b连接，进而改变油路中油液流向和油压大小，在电磁换向阀301切换通道之前，溢流阀303和减压阀304会自动开启以平衡两侧油腔内的油液油压，直至左右两侧油腔内的油液油压能保持钢球环形架205处于相对静止平衡状态。

如图10～12所示，控制左端电磁铁203和右端电磁铁206电流的控制电路可通过改变电流方向来改变左端电磁铁203和右端电磁铁206的两端磁极变换；钢球环形架205制作时选用磁性较强的永磁材料加工而成，其对应的左右环形端面分别为两个磁极(N和S)，套筒208和钢球205均采用强度较好的绝磁材料加工而成，以防止其被磁化。

如图11、图12所示，左端电磁铁203和右端电磁铁206采用型号、属性均相同的圆环形电磁铁，以保障其安装到可变传动比机构108中通电后两个电磁铁所对应的端面磁极始终是相同的，通过改变缠绕线圈匝数和流通电流大小来保障左端电磁铁203和右端电磁铁206的磁力大小，其对应的磁力公式为：

式中，I为线圈电流，W为线圈匝数，μ₀为油液磁导系数，δ为工作气隙长度，R₁和R₂为电磁铁导磁体外圆环的外半径和内半径，R₃和R₄为电磁铁导磁体内圆环的外半径和内半径。

如图10和表1所示，控制电路由单片机端口、三极管、与门非门、螺旋线圈和可变电阻等一同连接到车用电源，当使能信号ENABLE输出信号1，DIR1信号端输出信号0，DIR2信号端输出信号1；非门U1A将信号0转变为信号1，与门U3A将输出信号1，三极管Q1通路；与门U4A输出信号0，三极管Q2断路。与门U6A输出信号1，三极管Q4通路，非门U2A将DIR2输出的信号1转变为信号0，与门U5A输出信号0，三极管Q3断路；此时，电流方向规定为正向，电流从电源端先后经过三极管Q1、螺旋线圈L1和L2、三极管Q4，其中螺旋线圈L1与L2的线圈缠绕方向需保障左端电磁铁203和右端电磁铁206的两端磁极变化如图11所示。

当使能信号ENABLE输出信号1，DIR1信号端输出信号1，DIR2信号端输出信号0；非门U1A将信号1转变为信号0，与门U3A将输出信号0，三极管Q1断路；与门U4A输出信号1，三极管Q2通路。与门U6A输出信号0，三极管Q4断路，非门U2A将DIR2输出的信号0转变为信号1，与门U5A输出信号1，三极管Q3通路；此时，电流方向规定为反向，电流从电源端先后经过三极管Q3、螺旋线圈L2和L1、三极管Q2，电流通过螺旋线圈L1与L2使左端电磁铁203和右端电磁铁206的两端磁极如图12所示。

表1控制电路信号表

ENABLE	1	1	0
				DIR1	0	1	0
DIR2	1	0	0
				电流方向	正向	反向	静止

通过可变电阻R1和R2调节控制电路中流经螺旋线圈L1和L2的电流大小，以改变左端电磁铁203和右端电磁铁206的磁力大小来控制与永磁铁钢球环形架205之间的相互作用力，达到调控钢球环形架205滑移速度的目的；当使能信号端ENABLE，DIR1与DIR2输出均为信号0时，三极管全部为断路，电路中无电流产生，左端电磁铁203和右端电磁铁206的磁力消失。

钢球环形架205是通过左端电磁铁203和右端电磁铁206的磁力变化及左右油腔内油液压力变化来实现左右滑移的。

如图13所示，初始位置时，钢球环形架205保持在套筒208的中间位置静止不动，电磁换向阀301连接中位通道，左右两侧油腔内油液压力相等，外壳209与套筒208或转向齿轮轴111之间没有相对转动。此时可变传动比机构108在转向系统中是作为一个整体结构随转向轴102同步转动，且可变传动比机构108的增设不影响转向系统的可逆效应。

当控制电路的使能信号ENABLE输出信号1，DIR1信号端输出信号0，DIR2信号端输出信号1；控制电路中的电流先后流经三极管Q1、螺旋线圈L1和L2、三极管Q4时，左端电磁铁203和右端电磁铁206两端磁极变化如图11所示。此时作为永磁体的钢球环形架205在两侧磁力(左侧同极相斥形成推力，右侧异极相吸形成拉力)作用下，钢球环形架205向右端滑移。右侧油腔内油液压力逐渐增大，单向球阀2054保持闭合状态，单向球阀2053开启，右侧油腔内的油液经单向球阀2053流入左侧油腔内。

如图14所示，油孔204a和油孔204b经油孔109a和油孔109b通过电磁换向阀301连接到油箱，此时油箱305内的油液经油泵302通过油孔109a泵入到左侧油腔内以补充钢球环形架205向右滑移后的空腔，且由溢流阀303保障油液压力不大于右侧油腔内油液压力，连接油孔109b出口的减压阀304则溢出右侧油腔内的多余油液以降低其油腔内油液压力，来保障钢球环形架205在到达目标位置之前右侧油腔内的油液压力始终小于右端电磁铁206与钢球环形架205之间的磁吸力。

根据位置传感器测得钢球环形架205的实时位置，通过调节控制电路中电流大小和两侧油腔内油液油压变化，使得钢球环形架205的滑移速度逐渐变小直至到达目标位置。当钢球环形架205滑移到目标位置后，车辆电控单元控制电磁换向阀301连接油路通道切换到中位，此时油路供给系统中断，单向球阀2053和单向球阀2054均保持关闭状态，可变传动比机构108中的油液和钢球环形架205处于静止平衡状态，同时左端电磁铁203和右端电磁铁206所处的控制电路处于断开状态，永磁体钢球环形架205与两端电磁铁之间的磁力作用可通过标定两侧油腔内的油液油压来保持平衡状态。

由于钢球2051对应的曲线凹槽2081和直线凹槽2091成交叉布置，钢球环形架205沿曲线凹槽2081和直线凹槽2091左右滑移时，曲线凹槽2081和直线凹槽2091的交叉位置时刻变化，促使套筒208和外壳209之间产生相对转动。钢球环形架205沿钢球2051上下所对应的曲线凹槽2081和直线凹槽2091轨迹向右侧滑移，使得套筒208相对于外壳209提前或滞后转过一定的圆周角度。因此转向轴102与转向齿轮轴111的传动比随钢球环形架205的左右滑移而改变，其变化范围为套筒208相对于外壳209转过对应钢球2051滑过曲线凹槽2081的圆周角度。

此时如果向右转动转向盘101，如图3中所示曲线凹槽2081旋向，因外壳209与转向轴102做同步转动，则套筒208相对转向轴102要多转过一定的圆周角度，该值等于钢球2051滑过曲线凹槽2081所对应的圆周角度，结果是转向齿轮轴111和转向齿轮1101相对于转向轴102要多转过一定角度，使得转向器110对应的转向轮转角增大，可变传动比机构108减小了该转向系统的转向传动比，其值大小为转向齿轮轴111转过的圆周角度/转向盘101转过的圆周角度。

反之当向左转动转向盘101时，如图3中所示曲线凹槽2081旋向，套筒208相对转向轴102要少转过一定的圆周角度，该角度等于钢球2051滑过曲线凹槽2081的圆周角度，结果是转向齿轮轴111和转向齿轮1101相对于转向轴102要少转过一定角度，使得转向器110对应的转向轮转角减小，可变传动比机构108增大了转向系统的转向传动比，其值大小为转向齿轮轴111转过的圆周角度/转向盘101转过的圆周角度。

当控制电路的使能信号ENABLE输出信号1，DIR1信号端输出信号1，DIR2信号端输出信号0；控制电路中的电流先后流经三极管Q3、螺旋线圈L2和L1、三极管Q2时，左端电磁铁203和右端电磁铁206的两端磁极变化如图12所示。

如图15所示，油孔204a和油孔204b经油孔109a和油孔109b已通过电磁换向阀301连接到油箱，钢球环形架205在磁力作用下向左端滑移，左侧油腔内油液压力逐渐增大，单向球阀2053保持闭合状态，单向球阀2054开启，左侧油腔内的油液经单向球阀2054流入右侧油腔内；油箱305内的油液经油泵302通过油孔109b泵入到右侧油腔内以补充钢球环形架205向左滑移后的空腔，且由溢流阀303保障油液压力不大于左侧油腔内油液压力。连接油孔109a出口的减压阀304则溢出左侧油腔内的多余油液以降低其油腔内油液压力，来保障钢球环形架205在到达目标位置之前左侧油腔内的油液压力始终小于左端电磁铁203与钢球环形架205之间的磁吸力，直至钢球环形架205随两端磁力大小变化和两侧油腔内油压变化到达指定目标位置。

此时如果向右转动转向盘101，如图3中所示曲线凹槽2081旋向，因外壳209与转向轴102做同步转动，则套筒208相对转向轴102要少转过一定的圆周角度，该值等于钢球2051滑过曲线凹槽2081所对应的圆周角度；结果是转向齿轮轴111和转向齿轮1101相对于转向轴102要少转过一定角度，使得转向器110对应的转向轮转角减小，可变传动比机构108增大了转向系统的转向传动比，其值大小为转向齿轮轴111转过的圆周角度/转向盘101转过的圆周角度。

反之当向左转动转向盘101时，如图3中所示曲线凹槽2081旋向，套筒208相对转向轴102要多转过一定的圆周角度，该角度等于钢球2051滑过曲线凹槽2081的圆周角度；结果是转向齿轮轴111和转向齿轮1101相对于转向轴102要多转过一定角度，使得转向器110对应的转向轮转角增大，可变传动比机构108缩小了转向系统的转向传动比，其值大小为转向齿轮轴111转过的圆周角度/转向盘101转过的圆周角度。

可变传动比式转向系统的传动比为：

i＝i₁×i₂×i₃；

式中，i₁(i₁＝转向齿轮轴111转过的圆周角度/转向盘101转过的圆周角度)为可变传动比机构108的传动比，i₂为转向器角传动比，i₃为转向传动机构角传动比；且i₁根据车辆行驶速度变化可实现连续变换以满足行车转向传动比需求；

车辆控制单元会根据不同传感器检测的实时车速、发动机工况等参数，通过车速变化和行车需求实时控制电路中电流方向以改变电磁铁磁极变化和控制电磁换向阀301连接通道以改变两侧油腔内油液油压变化，来驱动钢球环形架205实现左右滑移，进而改变可变传动比机构108的传动比，最终实现不同车速下转向传动比的变换需求，以满足行车转向需求。

实施例

车辆在起步或低速下行驶时，可变传动比机构108中的钢球环形架205处于初始中间位置，控制电路处于断开状态无电流通过，电磁换向阀301连接中位通道；此时转动转向盘101，转向盘角输入经转向轴102、万向节105、可变传动比机构108、转向齿轮轴111直接传递到转向器110，转向轴102和转向齿轮轴111同步转动，可变传动比机构108的传动比保持不变。

当车速由低速行驶到高速行驶变化时，可变传动比机构108的传动比值需增大以获得相同转向盘转角输入下较小的车轮转角；在向右转动转向盘时，可由车辆控制单元控制可变传动比机构108中的钢球环形架205向左滑移或下移(上下移动是参考图1中视图方向)；向左转动转向盘时控制钢球环形架205向右滑移或上移；此时相同工况下的转向盘角输入对应较小的转向轮转向角，以满足车辆行驶的操纵稳定性需求。

当车速由高速行驶到低速行驶变化时，可变传动比机构108的传动比值需减小以获得相同转向盘转角输入下较大的车轮转角；在向右转动转向盘时，可由车辆控制单元控制可变传动比机构108中的钢球环形架205向右滑移或上移；向右转动转向盘时控制钢球环形架205向左滑移或下移；此时相同工况下的转向盘角输入对应较大的转向轮转向角，以满足车辆行驶的操纵灵活轻便性需求。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。