CN102372029A - 多轴汽车电控全轮转向系统 - Google Patents

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张平霞
朱永强
张海源
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Abstract

本发明属于汽车领域，特别涉及一种多轴汽车电控全轮转向系统。该电控全轮转向系统的特点：全轮转向、转向电机控制转向、简化的转向传动机构。该全轮转向是每个转向轮都通过一个单独的转向电机来控制转向，该转向电机的控制是由电控单元根据方向盘的转向信号和转向模式开关来实现的，该转向系统简化了传统的转向传动机构。本发明可单独控制每个车轮的转向，实现多种相位的转向模式，提高汽车的灵活性和行驶稳定性。

Description

多轴汽车电控全轮转向系统
技术领域
本发明属于汽车领域，特别涉及一种利用转向电机分别单独控制每个车轮的转向，从而实现整车全部车轮的转向控制，便于实施整车多种转向模式的操纵控制。
背景技术
多轴汽车是指整车在三轴以上的汽车，由于整车轴数较多，导致转向控制比较复杂，目前只能实现部分车轮的转向，致使汽车转向灵活性差，轮胎磨损严重，汽车难以操纵。
为解决上述问题，设计多轴汽车电控全轮转向系统，将汽车的转向系统进行简化，使车轮通过控制线路与电控单元、转向传动机构连接。去掉原来的方向盘到各个转向车轮的一系列机械系统，简化整车的转向系统。
全轮转向系统是指整车全部车轮都可根据需要参与转向，并且可以对每个车轮进行单独的转向运动控制，即每个车轮都有单独的转向电机来控制转向。
发明内容
本发明的目的是为解决目前多轴汽车只能实现部分车轮转向，导致转向时非转向车轮滑移严重，致使轮胎磨损严重、行驶阻力增加，并且转向系统复杂，不能对每个车轮单独进行转向控制。提出一种全轮转向系统代替目前的机械式转向传递系统，简化整车的转向动力系统。
本发明提出的多轴汽车电控全轮转向系统，其特征在于，去掉原来方向盘到转向轮的机械转向动力传递系统，在每个转向轮前都安装有单独的转向电机来控制其转向，可以根据需要控制每个车轮的转动方向和转向角度，实现多种相位的转向模式，转向电机、电控单元、方向盘之间采用线控模式来实现。
本发明的特点及有益效果：
本发明用电控单元、简化了的转向传动机构，代替了原来汽车上的方向盘到转向轮的机械转向动力传递系统，车轮与汽车之间通过线路实现动力传递，大大简化了转向动力系统的布置。本发明具有以下优点：(1)可以实现整车全部车轮的转向，并可以更精确的控制所有转向车轮绕同一圆心运动，从而减小转向时车轮的滑移，降低轮胎磨损，减小转向行驶阻力，降低油耗。(2)利用转向电机单独的控制每个车轮进行转向，从而实现多种相位的转向模式。例如，可以实现低速行驶时的逆相位转向，有效减小转弯半径；可以实现高速行驶时的同相位转向，降低汽车横摆角速度，避免汽车甩尾。(3)采用线控连接模式代替方向盘与转向轮之间的机械连接，可以简化原来汽车的转向动力传递，同时避免了车轮的振动通过机械转向系统传递到方向盘，从而降低了方向盘的振动，并切断了噪声向驾驶室传递的路径，提高了驾驶舒适性，便于维修，降低制造成本。
附图说明
图1为本发明的多轴汽车电控全轮转向系统的转向传动机构布置示意图；
图2为本发明的多轴汽车电控全轮转向系统的整体布置示意图；
图3为本发明的多轴汽车电控全轮转向系统的同相位转向模式示意图；
图4为本发明的多轴汽车电控全轮转向系统的逆相位转向模式示意图；
图5为本发明的多轴汽车电控全轮转向系统的部分车轮转向模式示意图；
具体实施方式
本发明结合附图及实施例详细说明如下：
本发明所述多轴汽车电控全轮转向系统的转向传动机构，如图1所示，包括转向电机1、转向器2、转向齿条3、转向直拉杆4、转向节臂5、转向节6、主销7、转向轮8。
所述的转向摇臂3与转向直拉杆4通过球铰接连接，转向节臂5与转向直拉杆4通过球铰接连接。
本发明所述的多轴汽车电控全轮转向系统的整体布置示意图，如图2所示，包括电控单元9、转向电机1和转向轮8。
电控单元9分别与各个转向电机1通过电线连接，当进行多轴汽车转向时，只要将指令发送到电控单元9，电控单元9接收到要转向的指令后，通过分析计算将准确的转动方向和转向角度传递给各个车轮的转向电机1，该转向电机1控制每个转向轮8进行转向，完成转向任务。
本发明所述电动轮驱动的多轴汽车的工作过程如下：
多轴汽车在工作过程中，当要进行转向时，驾驶员转动方向盘，同时通过转向模式开关选择转向模式，方向盘传感器将方向盘的转角和转矩信息传递给电控单元9，同时转向模式信息也传递给电控单元9，车轮上的轮速传感器将车轮的转速信息传递给电控单元9，电控单元9进行分析控制，然后发出控制命令，分别传递给每一个转向轮的转向电机1。
转向电机1旋转合适的角度，并通过电机上的小齿轮与转向齿条3的啮合，带动转向齿条3向左或向右运动合适的距离，转向齿条3通过球铰接带动转向直拉杆4运动，转向直拉杆4带动转向节臂5绕主销7转动，同时转向节臂5又带动转向节6绕主销7转动，使转向轮8进行偏转。
根据转向模式开关的选择，当前部分车轮与后部分车轮进行同方向偏转时，为同相位转向模式，如图3所示；当前部分车轮与后部分车轮反方向偏转时，为逆相位转向模式，如图4所示；当只前部分车轮转向，后部分车轮直线行驶时，为部分车轮转向模式，如图5所示。

Claims (5)

1.一种多轴汽车电控全轮转向系统，其特征在于所述的全轮转向是每个转向轮都由单独的转向电机来控制其转向，可以根据需要控制每个车轮转向方向和转向角度，实现多种相位的转向模式。
2.如权利要求1所述的多轴汽车电控全轮转向系统，其特征在于该电动轮驱动的多轴汽车的全轮转向系统包括方向盘、电控单元、转向电机和转向传动机构。该电控单元通过线路与该转向电机连接，该转向电机通过转向传动机构与转向轮连接。
3.如权利要求1所述的多轴汽车电控全轮转向系统，其特征在于该全轮转向系统是全部车轮都可根据需要实现转向、并由转向电机控制转向。
4.如权利要求3所述的多轴汽车电控全轮转向系统，其特征在于所述的电机控制转向，由转向电机驱动转向传动机构，然后转向传动机构带动转向轮进行转向。
5.如权利要求2所述的多轴汽车电控全轮转向系统，其特征在于所述的每一个转向传动机构包括一个转向器、一个转向摇臂、一个转向直拉杆、一个转向节、一个主销。
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