CN107757704B - 车辆转向控制系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种车辆转向控制系统和车辆，所述车辆转向控制系统包括控制器(1)、用于检测车辆相关状态信号的检测装置、用于连接转向器(2)的主转向节(3)、可转动地设置在该主转向节(3)上的副转向节(4)以及转向驱动装置(5)，车轮(6)通过所述副转向节(4)固定于所述主转向节(3)，所述控制器(1)根据所述检测装置检测到的车辆相关状态信号控制所述转向驱动装置(5)驱动所述副转向节(4)沿所述主转向节(3)的转向方向调整转向角度。通过主转向节和副转向节的相互配合而能够增大车轮的最大转向角度，由此具有提高转向效率和转弯灵活性的效果。

Description

车辆转向控制系统和车辆

技术领域

本公开涉及车轮转向系统控制技术领域，具体地，涉及一种车辆转向控制系统和车辆。

背景技术

车辆转向系统作为车辆底盘的重要组成部分，其功能是为车辆提供改变或保持行驶方向。车辆转向系统分为机械转向系统和动力转向系统，通过将转向操纵机构的操纵力由转向器适当变换后，将通过转向器输出的力和运动传递给车辆两侧的转向节，以实现驱动车轮转向。其中纯电动车辆通过控制器控制车轮的转向角度，但由于受到车辆空间以及悬架系统的设计等因素，因此，转向节带动车轮转向角度有限，其中最大转向角度为70°左右，使得车轮的转弯半径较大，导致车辆在转弯或掉头时具有相对困难的问题。因此，迫切需要一种控制驱动转向节结构能够大范围地转向以提高车轮的最大转向角度的控制技术。

发明内容

本公开所要解决的技术问题是提供一种能够控制驱动转向节结构实现大角度地转向以提高车轮的最大转向角度的车辆转向控制系统和车辆。

为了实现上述目的，根据本公开的一个方面，提供一种车辆转向控制系统，该车辆转向控制系统包括控制器、用于检测车辆相关状态信号的检测装置、用于连接转向器的主转向节、可转动地设置在该主转向节上的副转向节以及转向驱动装置，车轮通过所述副转向节固定于所述主转向节，所述控制器根据所述检测装置检测到的车辆相关状态信号控制所述转向驱动装置驱动所述副转向节沿所述主转向节的转向方向调整转向角度。

可选地，所述车辆相关状态信号包括：车速信号、车辆加速度信号、方向盘转角信号和副转向节转角信号。

可选地，所述主转向节和所述副转向节相互配合转向的最大转向角度不小于140°。

可选地，所述检测装置包括用于检测方向盘转角信号的方向盘转角传感器和用于检测所述副转向节相对于所述主转向节的转角信号的副转向节转角传感器，在车速低于预设阈值的情况下，所述控制器在第一控制模式下基于方向盘转角信号和副转向节转角信号控制所述转向驱动装置驱动所述副转向节调整所述转向角度以减小所述车轮的转弯半径。

可选地，所述副转向节转角传感器安装在所述主转向节和所述副转向节之间的转动连接部上。

可选地，所述预设阈值为30km/h。

可选地，所述检测装置包括速度传感器和加速度传感器，所述速度传感器用于检测车速信号，所述加速度传感器用于检测车辆加速度信号，在车辆转向时，所述控制器在第二控制模式下基于车速信号、车辆加速度信号、方向盘转角信号以及副转向节转角信号控制所述转向驱动装置驱动所述副转向节转动，以对所述车轮的定位角进行自动补偿修正。

可选地，所述定位角为前束角和/或外倾角。

可选地，所述控制器在第三控制模式下控制所述转向驱动装置锁定所述副转向节的转动。

可选地，所述主转向节包括虚拟主销，该主转向节围绕所述虚拟主销旋转，所述副转向节包括转向主销，以通过该转向主销可转动地设置在所述主转向节上。

可选地，所述转向驱动装置包括驱动电机、铰接于所述主转向节上的壳体、容纳在所述壳体内且与该驱动电机的输出端连接的传动结构以及连接于该传动结构以接收所述驱动电机的输出力而能够相对于所述壳体伸缩的伸缩杆，该伸缩杆的伸出端球铰于所述副转向节。

可选地，所述传动结构包括具有内螺纹的套筒和传动连接于所述驱动电机的输出端和所述套筒外周面的传动带，所述伸缩杆贯通所述套筒且形成有与所述内螺纹配合的外螺纹，所述副转向节上沿朝向所述伸缩杆的一侧突出形成有延伸部，所述伸缩杆的伸出端球铰于所述延伸部。

可选地，所述伸缩杆的伸缩方向垂直于所述转向主销的轴线。

可选地，所述壳体包括用于容纳所述传动带的第一壳体部和用于容纳所述套筒和所述伸缩杆的第二壳体部，所述第一壳体部的一侧外壁上安装有所述驱动电机且所述输出端插入到所述第一壳体部内而与所述传动带连接，所述第二壳体部的一端具有供所述伸缩杆伸缩的开口，所述第一壳体部的与所述伸缩杆对应的外壁上沿所述伸缩杆的缩回方向突出形成有避让部，以用于避让所述伸缩杆的全部缩回。

可选地，所述虚拟主销的轴线与所述转向主销的轴线平行。

可选地，所述主转向节上设置有安装凸台，所述副转向节上设置有与所述安装凸台配合的安装耳板，所述转向主销贯通插入到所述安装凸台上的第一配合孔和所述安装耳板上的第二配合孔并通过紧固件固定。

可选地，所述副转向节上设置有用于安装所述车轮的轮毂轴承。

根据本公开的另一方面，提供一种车辆，该车辆包括如上所述的车辆转向控制系统。

可选地，所述车辆为四轮驱动式电动车辆，在车辆停止行驶的状态下，所述控制器在第四控制模式下控制所述转向驱动装置分别驱动各个所述副转向节的转向角度，以实现所述车轮中的任意一者车轮作为转向中心的原地回转功能。

可选地，所述车辆为四轮驱动式电动车辆，在车辆行驶的状态下，所述控制器在第五控制模式下控制所述转向驱动装置分别驱动各个所述副转向节的转向角度，以实现车辆的蟹行转向功能。

通过上述技术方案，即，通过控制器基于检测装置检测到的车辆相关状态信号来控制转向驱动装置，使得该转向驱动装置驱动副转向节沿主转向节的转向方向调整转向角度，在主转向节沿转向方向调整到极限转向角度的基础上，副转向节能够沿主转向节的转向方向继续调整相对于主转向节的转向角度，从而在将车辆转向控制系统适用于车辆时能够增大车轮的最大转向角度，由此具有提高转向效率和转弯灵活性的效果。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1为根据本公开具体实施方式的车辆转向控制系统的结构示意图；

图2为根据本公开具体实施方式的车辆转向控制系统的显示有主转向节、副转向节以及转向驱动装置的主视图；

图3为图2的左视图；

图4为图2中沿A-A线剖切的剖视图；

图5为图2的俯视图；

图6为根据本公开具体实施方式的车辆转向控制系统的转向驱动装置的剖视图；

图7为根据本公开具体实施方式的车辆的显示有悬架与主转向节之间的四连杆机构的示意图；

图8为根据本公开具体实施方式的车辆的原地回转状态示意图。

附图标记说明

1 控制器 2 转向器

3 主转向节 4 副转向节

5 转向驱动装置 6 车轮

7 方向盘转角传感器 8 副转向节转角传感器

9 加速度传感器 10 CAN总线模块

31 虚拟主销 32 安装凸台

33 底座 41 转向主销

42 安装耳板 43 轮毂轴承

44 延伸部 51 驱动电机

52 壳体 53 伸缩杆

54 套筒 55 传动带

56 第一壳体部 57 第二壳体部

58 开口 59 连接部

100 悬架 101 第一悬架下臂

102 第二悬架下臂 103 悬架上臂

104 减震器安装部

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

根据本公开的一个方面，如图1所示，提供一种车辆转向控制系统，该车辆转向控制系统包括控制器1、用于检测车辆相关状态信号的检测装置、用于连接转向器2的主转向节3、可转动地设置在该主转向节3上的副转向节4以及转向驱动装置5，车轮6通过副转向节4固定于主转向节3，控制器1根据检测装置检测到的车辆相关状态信号控制转向驱动装置5驱动副转向节4沿主转向节3的转向方向调整转向角度。

通过控制器1基于检测装置检测到的车辆相关状态信号来控制转向驱动装置5，使得该转向驱动装置5驱动副转向节4沿主转向节3的转向方向调整转向角度，从而在主转向节3沿转向方向调整到极限转向角度的基础上，副转向节4能够沿主转向节3的转向方向继续调整相对于主转向节3的转向角度，从而在将车辆转向控制系统适用于车辆时能够增大车轮6的最大转向角度，由此具有提高转向效率和转弯灵活性的效果。

在此，副转向节4可以通过控制器1的多种控制模式而选择性地与主转向节3联动、与主转向节3独立地运行、或者副转向节4处于非工作状态而相对于主转向节3固定。具体地，当控制器1控制为使得副转向节4与主转向节3联动时，可以在主转向节3转向的同时使得副转向节4同步地或滞后地相对于主转向节3沿主转向节3的转向方向旋转。当控制器1控制为副转向节4与主转向节3独立地运行时，在主转向节3转向过程中副转向节4能够对车轮6的定位角进行补偿。当控制器1控制为副转向节4处于非工作状态时，副转向节4相对于主转向节3固定而只通过主转向节3实现具有与普通车辆转向系统中的转向节的行驶转向功能相同的转向功能。对上述几种控制器1的控制模式在以下内容中详细描述。

可选地，所述车辆相关状态信号包括：车速信号、车辆加速度信号、方向盘转角信号和副转向节转角信号。其中，控制器1根据车速信号、车辆加速度信号、方向盘转角信号以及副转向节转角信号，控制转向驱动装置5驱动副转向节4调整转向角度，例如，当方向盘转动预设角度时，控制器1根据方向盘转角信号和副转向节转角信号获得副转向节4所需转向的角度，从而控制转向驱动装置5驱动副转向节4旋转。但本公开并不限定于此，所述方向盘转角信号也可以替换成主转向节转角信号。

可选地，主转向节3和副转向节4相互配合转向的最大转向角度不小于140°。例如，在控制器1控制为副转向节4与主转向节3联动时，主转向节3和副转向节4沿右转方向旋转到最大角度的值与主转向节3和副转向节4沿左转方向旋转到最大角度的值之和不小于140°。由此，如上所述结构的车辆转向控制系统不仅能够减小转弯半径，而且在适用于四轮驱动等特定车辆时，还能够实现原地转向功能、蟹行转向功能而具有实现多功能转向的效果。但本公开并不限定于此，可以根据实际需要来设计主转向节3和副转向节4相互配合转向的最大转向角度。

可选地，如图1所示，检测装置包括用于检测方向盘转角信号的方向盘转角传感器7和用于检测副转向节4相对于主转向节3的转角信号的副转向节转角传感器8，在车速低于预设阈值的情况下，控制器1在第一控制模式下基于方向盘转角信号和副转向节转角信号控制转向驱动装置5驱动副转向节4调整所述转向角度以减小车轮6的转弯半径。其中，第一控制模式实现减小转弯半径的功能，可选地，所述方向盘转角传感器7可以设置在转向操纵机构的转向柱上，副转向节转角传感器8可以安装在主转向节3和副转向节4之间的转动连接部上，从而能够获得精确的转向盘转角信号和副转向节转角信号，由此，在开启减小转弯半径功能的情况下，车辆低速行驶过程中，控制器1有效控制转向驱动装置5驱动副转向节4旋转而增加车轮6的转向角度，从而实现减小车轮6的转弯半径，进一步提高了车辆转向控制系统的转向控制效率。

可选地，所述预设阈值为30km/h，在车速低于30km/h的状态下，控制器1实现控制减小转弯半径的功能，从而保证车辆转向控制系统在安全模式下正常工作。

可选地，检测装置包括速度传感器和加速度传感器9，速度传感器用于检测车速信号，加速度传感器9用于检测车辆加速度信号，在车辆转向时，控制器1在第二控制模式下基于车速信号、车辆加速度信号、方向盘转角信号以及副转向节转角信号控制转向驱动装置5驱动副转向节4转动，以对车轮6的定位角进行自动补偿修正。其中，方向盘转角传感器7、副转向节转角传感器8、车速传感器以及加速度传感器9通过CAN总线模块10与控制器1实现数据交换。另外，第二控制模式实现对车轮6的定位角进行补偿修正的行驶稳定功能，在此，可选地，车速传感器可以设置在变速器输出轴上，并且加速度传感器9可以设置在汽车重心上，从而在开启行驶稳定功能的情况下，控制器1基于车速信号、车辆加速度信号、方向盘转角信号以及副转向节转角信号，控制转向驱动装置5驱动副转向节4旋转并且副转向节转角传感器8将检测到的副转向节转角信号实时地反馈到控制器1，从而实时对车轮6的定位角进行补偿修正，由此可以提高车辆转向控制系统的操控性能和高速稳定性。

可选地，所述定位角为前束角和/或外倾角。在此，例如，将如上所述结构的车辆转向控制系统适用于车辆的情况下，在车辆进行左转时，左侧车轮的前束角会增大，而右侧车轮的前束角会变小，对此，在将副转向节4的转向轴线布置为与主转向节3的转向轴线平行时，在车辆转向过程中通过自动开启行驶稳定功能而使得副转向节4相对于主转向节3旋转以对前束角进行精确地补偿修正。在此，当将副转向节4的转向轴线布置为与主转向节3的转向轴线具有预设角度时，副转向节4还可以同时对车轮6的前束角和外倾角进行补偿修正。

可选地，控制器1在第三控制模式下控制转向驱动装置5锁定副转向节4的转动。在此，第三控制模式实现整车正常行驶转向的功能，在开启整车正常行驶转向功能时，主控制器1控制转向驱动装置5处于非工作状态，从而将副转向节4相对于主转向节3锁定，此时，只通过转向器2推动主转向节3进行正常的行驶转向，这与普通车辆转向系统中的转向节的行驶转向功能相同。

可选地，如图1至图5所示，主转向节3包括虚拟主销31，该主转向节3围绕虚拟主销31旋转，副转向节4包括转向主销41，以通过该转向主销41可转动地设置在主转向节3上。此时，虚拟主销31与转向主销41可以设置为相互平行，也可以设置为相互具有预设夹角，在此可以根据实际需要来具体设计虚拟主销31和转向主销41的布置方向。在主控制器1控制转向驱动装置5驱动副转向节4旋转时，副转向节4围绕转向主销41沿主转向节3的转向方向调整相对于主转向节3的转向角度，由此车辆转向控制系统实现减小转弯半径以及对车轮6的定位角进行补偿修正的作用。

可选地，转向驱动装置5可以合理地布置成多种形式，例如可以为直线驱动装置以实现直线驱动副转向节4围绕转向主销41旋转而调整相对于主转向节3的转向角度。在此，所述直线驱动装置可以为电动缸、液压缸或气缸等装置。

具体可选地，如图3和图5所示，转向驱动装置5包括驱动电机51、铰接于主转向节3上的壳体52、容纳在壳体52内且与该驱动电机51的输出端连接的传动结构以及连接于该传动结构以接收驱动电机51的输出力而能够相对于壳体52伸缩的伸缩杆53，该伸缩杆53的伸出端球铰于副转向节4。在此，控制器1控制驱动电机51旋转，并通过传动结构带动伸缩杆53进行伸缩，由此使得连接于伸缩杆53上的副转向节4围绕转向主销41相对于主转向节3调整转向角度。其中，壳体52可以铰接于主转向节3上以适应主转向节3与副转向节4之间的相对位置变化。另外，传动结构可以为用于将驱动电机51的旋转输出力转化为直线驱动力的任意一种合理的结构，从而通过传动结构对伸缩杆53进行直线驱动，由此带动副转向节4围绕转向主销41旋转。但本公开并不限定于此，转向驱动装置5只要能够实现驱动副转向节4围绕转向主销41旋转，则可以采用任意合理的结构。例如，所述传动结构可以为蜗轮蜗杆结构，蜗轮连接于驱动电机51的输出端，蜗杆与蜗轮配合并且蜗杆的伸缩端连接有能够沿蜗杆的轴线转动的伸缩杆53，该伸缩杆53的伸出端球铰于副转向节4。在此，蜗杆接收蜗轮的旋转力而转动并沿轴线方向移动时，伸缩杆53并不随蜗杆转动而只进行伸缩运动。由此，通过如上所述的蜗轮螺杆结构将驱动电机51的旋转动力转化为伸缩杆53的伸缩运动，从而实现驱动副转向节4围绕转向主销41旋转。

可选地，如图2、图5和图6所示，传动结构包括具有内螺纹的套筒54和传动连接于驱动电机51的输出端和套筒54外周面的传动带55，伸缩杆53贯通套筒54且形成有与所述内螺纹配合的外螺纹，副转向节4上沿朝向伸缩杆53的一侧突出形成有延伸部44，伸缩杆53的伸出端球铰于延伸部44。其中，伸缩杆53的伸出端可以形成有相对于所述伸出端能够摆动的连接部59，伸缩杆53的伸出端通过连接部59球铰于副转向节4上的延伸部44，由此当在副转向节4的转向主销41的轴线布置为与主转向节3的虚拟主销31的轴线不平行时，副转向节4相对于主转向节3转动过程中在水平方向上会与主转向节3发生位移变化，而为了适应这种位移变化，连接部59球铰于副转向节4上的延伸部44，并且还可选为使得连接部59通过导向部件能够相对于延伸部44调整位置，从而使得伸缩杆53更灵活地带动副转向节4旋转。在此，根据如上所述的结构，通过驱动电机51输出的旋转力经由传动带55传递至套筒54外周面上而使得套筒54旋转，与套筒54内周面螺纹配合的伸缩杆53相对于壳体52无转动地只进行伸缩运动，由此通过采用这种丝杠原理带动球铰于该伸缩杆53的伸出端上的延伸部44运动，使得副转向节4围绕转向主销41沿主转向节3的转向方向调整转向角度。由此，通过如上所述结构的转向驱动装置5能够方便且有效地驱动副转向节4的旋转，从而提高了副转向节4的转向效率。

可选地，伸缩杆53的伸缩方向垂直于转向主销41的轴线，具体地，伸缩杆53通过延伸部44与转向主销41连接为使得伸缩杆53的伸缩方向始终垂直于转向主销41的轴线，使得副转向节4的转向方向与伸缩杆53的伸缩方向保持平行而能够进一步减少伸缩杆53的传递动力的损失。在此，当在副转向节4的转向主销41的轴线与主转向节3的虚拟主销31的轴线平行的情况下，如上所述的减小伸缩杆53的传递动力的损失的效果会更好。但本公开并不限定于此，即使伸缩杆53的伸缩方向与转向主销41的轴线不垂直，也能够通过其他调整结构来适应两者之间的位置变化以实现良好的配合运动，例如调整结构可以为能够调整伸缩杆53的伸出端相对于副转向节4的延伸部44的间隔位置的伸缩结构。

可选地，如图3和图6所示，壳体52包括用于容纳传动带55的第一壳体部56和用于容纳套筒54和伸缩杆53的第二壳体部57，第一壳体部56的一侧外壁上安装有驱动电机51且所述输出端插入到第一壳体部56内而与传动带55连接，第二壳体部57的一端具有供伸缩杆53伸缩的开口58，第一壳体部56的与伸缩杆53对应的外壁上沿伸缩杆53的伸缩方向突出形成有避让部，以用于避让伸缩杆53的全部缩回。通过第一壳体部56和第二壳体部57而将套筒54、伸缩杆53以及驱动电机51装配成整体结构，由此使得转向驱动装置5结构紧凑且所需安装空间小，从而通过安装在主转向节3和副转向节4之间而对主转向节3和副转向节4无干涉地实现驱动副转向节4旋转。

可选地，虚拟主销31的轴线与转向主销41的轴线平行，从而更容易且准确地控制驱动电机51驱动副转向节4旋转的转向角度。但本公开并不限定于此，转向主销41的轴线的定位可以根据实际需要进行设计，例如转向主销41的轴线也可以设置为与虚拟主销31的轴线不平行，具体可选为转向主销41的轴线与虚拟主销31的轴线的夹角不大于5°。

可选地，主转向节3上设置有安装凸台32，副转向节4上设置有与安装凸台32配合的安装耳板42，转向主销41贯通插入到安装凸台32上的第一配合孔和安装耳板42上的第二配合孔并通过紧固件固定。在此，本公开并不限定于此，只要能够使得副转向节4通过转向主销41安装到主转向节3上，则可以采用其他合理的连接结构。

可选地，副转向节4上设置有用于安装车轮6的轮毂轴承43，从而在副转向节4上通过车轮固定部安装车轮6，而主转向节3通过副转向节4与车轮6间接固定，由此，使得主转向节3和副转向节4的转向运动均会带动车轮6实现转向。但本公开并不限定于此，所述副转向节4上可以设置有用于安装车轮4的轮毂轴。

根据本公开的另一方面，提供一种车辆，该车辆包括如上所述的车辆转向控制系统。由此，在车辆转向时，控制器1根据车速信号、加速度信号、方向盘转角信号以及副转向节转角信号控制转向驱动装置5的驱动电机51旋转，通过传动结构驱动伸缩杆53进行伸缩运动，由此带动连接于伸缩杆53伸出端上的副转向节4围绕转向主销41沿主转向节3的转向方向调整相对于主转向节3的转向角度，从而减小了车辆转弯半径而提高了车辆的转向效率和转弯灵活性。

在此，如图2至图5、图7所示，车辆可以包括悬架100，主转向节3通过悬架100与车架或车身连接。其中，悬架100可以采用独立式悬架，更具体地可以采用多连杆独立悬架，从而在车轮跳动时能够保证轮距和前束的变化小，提高车辆的操控性和舒适性和平顺性。但本公开并不限定于此，可以根据实际需要来具体设计悬架100的结构。

具体可选地，所述悬架100包括第一悬架下臂101和第二悬架下臂102，主转向节3的下端形成有分别朝向主转向节3的两侧延伸的底座33，第一悬架下臂101的一端和第二悬架下臂102的一端分别球铰于底座33上，第一悬架下臂101的另一端和第二悬架下臂102的另一端分别球铰于车架，以使得车架、第一悬架下臂101、第二悬架下臂102以及底座33形成为四连杆机构。另外，悬架100还可以包括A型的悬架上臂103，该悬架上臂103的一端球铰于主转向节3的上端，并且另一端分别球铰于车身，第一悬架下臂101上形成有用于安装减震器的减震器安装部104。

在此，转向器2通过转向直拉杆200连接于主转向节3上，当转向器2驱动主转向节3围绕虚拟主销31旋转时，第一悬架下臂101和第二悬架下臂102会随主转向节3的旋转运动而变形，此时，由于四连杆机构的特性，第一悬架下臂101和第二悬架下臂102会朝向避让车轮6的方向进行变形运动，从而在车辆开启减小转弯半径功能而进行大转角转向时为车轮6提供避让空间。例如，如图7所示，图示中显示了在主转向节3左转预设转向角度的基础上，副转向节4带动车轮6继续左转预设转向角度的状态。此时，如果采用普通悬架系统时有可能会产生车轮6与悬架100发生干涉的现象，而本公开中由于采用了分别与车架和主转向节3采用球铰的形式连接的第一悬架下臂101和第二悬架下臂102，因此，当主转向节3旋转时，与该主转向节3对应的第一悬架下臂101和第二悬架下臂102也会相应地发生旋转变形，而这种旋转变形方向为避让车轮6实现旋转运动的方向，由此采用上述结构的悬架100不会与车轮6产生干涉，从而无需额外的增加车体的轮室空间以实现车轮大角度转向功能。另外，通过设置第一悬架下臂101、第二悬架下臂102以及悬架上臂103，从而能够缓解车辆运行过程中产生的振动，提高了车辆的行驶平稳性、舒适性及安全性。

可选地，所述车辆为四轮驱动式电动车辆，在车辆停止行驶的状态下，控制器1在第四控制模式下控制转向驱动装置5分别驱动各个副转向节4的转向角度，以实现车轮6中的任意一者车轮作为转向中心的原地回转功能。其中，第四控制模式实现车辆原地回转的功能，例如，如图8所示，在开启车辆原地回转功能时，以车辆左转时且后侧左车轮C作为转向中心为例，在车辆停止行驶的状态下，控制器1控制转向驱动装置5分别驱动各个副转向节4旋转以调整转向角度，使得车辆的其余三个车轮(即前侧左车轮A、前侧右车轮B、后侧右车轮D)的中心轴线朝向后轴中点O，并且前侧左车轮A反向旋转(即车辆后退的方向)，前侧右车轮B和后侧右车轮D均正向旋转(即车辆前进的方向)，然而后侧左车轮C保持在不动的状态，由此实现车辆的原地回转功能。

可选地，所述车辆为四轮驱动式电动车辆，在车辆行驶的状态下，控制器1在第五控制模式下控制转向驱动装置5分别驱动各个副转向节4的转向角度，以实现车辆的蟹行转向功能。其中，第五控制模式实现车轮蟹行转向的功能，在开启车辆蟹行转向功能时，通过转向器2驱动主转向节3围绕虚拟主销31旋转而调整转向角度，同时控制器1控制转向驱动装置5分别驱动各个副转向节4相对于主转向节3的转向角度，从而使得前侧左右车轮和后侧左右车轮均朝向一侧转向预设角度(例如90°)，由此实现蟹行转向功能。

通过如上所述的结构，在车辆转向时，控制器1根据车速信号、加速度信号、方向盘转角信号以及副转向节转角信号控制转向驱动装置5副转向节4围绕转向主销41沿主转向节3的转向方向调整相对于主转向节3的转向角度，从而在主转向节3沿转向方向调整到极限转向角度的基础上，副转向节4能够沿主转向节3的转向方向继续调整相对于主转向节3的转向角度，从而能够增大车轮6的最大转向角度，由此具有提高车辆转向效率和转弯灵活性的效果。另外，控制器1还能够控制副转向节4与主转向节3独立运行，使得转向驱动装置5驱动副转向节4旋转以对车轮6的定位角进行补偿修正。此外，当车辆为四驱车辆的情况下，通过如上所述结构的车辆转向控制系统而能够实现车辆的原地回转功能和蟹行转向功能，由此具有实现车辆的多功能转向的效果。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (19)

1.一种车辆，其特征在于，包括：

车辆转向控制系统，该车辆转向控制系统包括控制器(1)、用于检测车辆相关状态信号的检测装置、用于连接转向器(2)的主转向节(3)、可转动地设置在该主转向节(3)上的副转向节(4)以及转向驱动装置(5)，车轮(6)通过所述副转向节(4)固定于所述主转向节(3)，所述控制器(1)根据所述检测装置检测到的车辆相关状态信号控制所述转向驱动装置(5)驱动所述副转向节(4)沿所述主转向节(3)的转向方向调整转向角度，所述控制器(1)具有第一控制模式和第二控制模式，在所述第一控制模式下，所述控制器(1)控制为使得所述副转向节(4)与所述主转向节(3)联动，在所述主转向节(3)转向的同时，所述副转向节(4)同步地或滞后地相对于所述主转向节(3)沿所述主转向节(3)的转动方向旋转；在所述第二控制模式下，所述控制器(1)控制为使得所述副转向节(4)与所述主转向节(3)独立地运行，在所述主转向节(3)转向过程中所述副转向节(4)能够对车轮(6)的定位角进行补偿；以及，

悬架(100)，所述主转向节(3)通过所述悬架(100)与车架或车身连接，所述悬架(100)包括第一悬架下臂(101)和第二悬架下臂(102)，主转向节(3)的下端形成有分别朝向主转向节(3)的两侧延伸的底座(33)，第一悬架下臂(101)的一端和第二悬架下臂(102)的一端分别球铰于底座(33)上，第一悬架下臂(101)的另一端和第二悬架下臂(102)的另一端分别球铰于车架或车身，以使得车架或车身、第一悬架下臂(101)、第二悬架下臂(102)以及底座(33)形成为四连杆机构。

2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述车辆相关状态信号包括：车速信号、车辆加速度信号、方向盘转角信号和副转向节转角信号。

3.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述主转向节(3)和所述副转向节(4)相互配合转向的最大转向角度不小于140°。

4.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述检测装置包括用于检测方向盘转角信号的方向盘转角传感器(7)和用于检测所述副转向节(4)相对于所述主转向节(3)的转角信号的副转向节转角传感器(8)，在车速低于预设阈值的情况下，所述控制器(1)在第一控制模式下基于方向盘转角信号和副转向节转角信号控制所述转向驱动装置(5)驱动所述副转向节(4)调整所述转向角度以减小所述车轮(6)的转弯半径。

5.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于，所述副转向节转角传感器(8)安装在所述主转向节(3)和所述副转向节(4)之间的转动连接部上。

6.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于，所述预设阈值为30km/h。

7.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于，所述检测装置包括速度传感器和加速度传感器(9)，所述速度传感器用于检测车速信号，所述加速度传感器(9)用于检测车辆加速度信号，在车辆转向时，所述控制器(1)在第二控制模式下基于车速信号、车辆加速度信号、方向盘转角信号以及副转向节转角信号控制所述转向驱动装置(5)驱动所述副转向节(4)转动，以对所述车轮(6)的定位角进行自动补偿修正。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述定位角为前束角和/或外倾角。

9.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述控制器(1)在第三控制模式下控制所述转向驱动装置(5)锁定所述副转向节(4)的转动。

10.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述主转向节(3)包括虚拟主销(31)，该主转向节(3)围绕所述虚拟主销(31)旋转，所述副转向节(4)包括转向主销(41)，以通过该转向主销(41)可转动地设置在所述主转向节(3)上。

11.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述转向驱动装置(5)包括驱动电机(51)、铰接于所述主转向节(3)上的壳体(52)、容纳在所述壳体(52)内且与该驱动电机(51)的输出端连接的传动结构以及连接于该传动结构以接收所述驱动电机(51)的输出力而能够相对于所述壳体(52)伸缩的伸缩杆(53)，该伸缩杆(53)的伸出端球铰于所述副转向节(4)。

12.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于，所述传动结构包括具有内螺纹的套筒(54)和传动连接于所述驱动电机(51)的输出端和所述套筒(54)外周面的传动带(55)，所述伸缩杆(53)贯通所述套筒(54)且形成有与所述内螺纹配合的外螺纹，所述副转向节(4)上沿朝向所述伸缩杆(53)的一侧突出形成有延伸部(44)，所述伸缩杆(53)的伸出端球铰于所述延伸部(44)。

13.根据权利要求12所述的车辆，其特征在于，所述伸缩杆(53)的伸缩方向垂直于所述转向主销(41)的轴线。

14.根据权利要求12所述的车辆，其特征在于，所述壳体(52)包括用于容纳所述传动带(55)的第一壳体部(56)和用于容纳所述套筒(54)和所述伸缩杆(53)的第二壳体部(57)，所述第一壳体部(56)的一侧外壁上安装有所述驱动电机(51)且所述输出端插入到所述第一壳体部(56)内而与所述传动带(55)连接，所述第二壳体部(57)的一端具有供所述伸缩杆(53)伸缩的开口(58)，所述第一壳体部(56)的与所述伸缩杆(53)对应的外壁上沿所述伸缩杆(53)的缩回方向突出形成有避让部，以用于避让所述伸缩杆(53)的全部缩回。

15.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述虚拟主销(31)的轴线与所述转向主销(41)的轴线平行。

16.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述主转向节(3)上设置有安装凸台(32)，所述副转向节(4)上设置有与所述安装凸台(32)配合的安装耳板(42)，所述转向主销(41)贯通插入到所述安装凸台(32)上的第一配合孔和所述安装耳板(42)上的第二配合孔并通过紧固件固定。

17.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述副转向节(4)上设置有用于安装所述车轮(6)的轮毂轴承(23)。

18.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述车辆为四轮驱动式电动车辆，在车辆停止行驶的状态下，所述控制器(1)在第四控制模式下控制所述转向驱动装置(5)分别驱动各个所述副转向节(4)的转向角度，以实现所述车轮(6)中的任意一者车轮作为转向中心的原地回转功能。

19.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述车辆为四轮驱动式电动车辆，在车辆行驶的状态下，所述控制器(1)在第五控制模式下控制所述转向驱动装置(5)分别驱动各个所述副转向节(4)的转向角度，以实现车辆的蟹行转向功能。

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